人類賴以生存的「藍星」,表面有 70% 的部分是海洋,廣袤的海洋是許多生物的家園,也是調節地球氣候的重要部分。因此,對於海洋的了解與探索就成了人類長久的課題。
圖片來自:NASA
大多數海洋學採樣是通過海洋科學家的研究旅行或通過系泊數據浮標和較小的自主設備等完成的。然而,較小的自主設備在探索範圍上會受到限制,若是研究旅行,要有船,要有負責航行的船員,還要有負責觀察記錄和分析的海洋科學家以及攜帶的各種儀器設備,成本又太高昂。
圖片來自:Ship Technology
由此可見,目前常用的方案都有不可忽視的局限。為此,英國普利茅斯海洋實驗室便委託 M Subs Ltd 設計並建造一艘遠程自主海洋研究船—— Oceanus。
Oceanus 自主研究船最突出的一點,就在於它是無人駕駛的。建成後,Oceanus 會進行從英國到福克蘭群島的跨大西洋採樣航行,還會攜帶一系列監測傳感器來收集數據,這些數據涉及氣候變化、生物多樣性、漁業和生物地球化學等領域的研究。
圖片來自:Plymouth Marine Laboratory
為了實現在沒有任何船員的情況下進行旅行並完成工作的目標,Oceanus 將攜帶先進的科學有效載荷,並使用最新的人工智慧技術,通過天氣預報和其他海洋數據饋送的實時輸入,通過最佳路線導航到目標位置。
此外,這艘啟用人工智慧的船將由 GPS 和兩個車載氣象站引導,它還會利用 4G/5G 模塊和兩個衛星通信圓頂,將實時數據和狀態更新傳輸到位於普利茅斯實驗室的指揮中心。
根據普利茅斯海洋實驗室公布的計劃,Oceanus 長約 23.5 米(77 英尺),寬約 3.5 m(11.5 英尺),能實現自動扶正,有兩個後置吊艙驅動電機,電機將由電池組供電。
圖片來自:Plymouth Marine Laboratory
雖然仍將採用節油柴油發動機,但輔以船上微型能源發電設備和甲板上的太陽能電池板,加之不需要隨船人員和生活設施而減少的重量,與傳統的載人研究船相比,燃料消耗還是會大大降低。
值得一提的是,建造 Oceanus 的想法來自於此前同樣由 M Subs Ltd 打造的 Mayflower Autonomous Ship(MAS,五月花號自主船)。沒有人類的參與,MAS 的航行靠的是人工智慧和自動化的力量。
Mayflower Autonomous Ship,圖片來自:IBM
MAS 上的 AI 船長要收集多個來源的數據,不斷評估船的路線和狀態以及進行下一步的規劃;相機和計算機視覺通過掃描來發現危險;氣象數據流尋找潛在的危險風暴;機器學習和自動化軟體確保決策安全且符合法規……
圖片來自:IBM
Oceanus 這個名字來源於 1620 年在當初那艘五月花號上出生的第一個孩子。雖然何時完成建設以及開始跨大西洋航行的計劃還不明確,但有了自主船進行探索,可以在更廣的範圍內進行更具體和更頻繁的數據收集,有助於填補數據集的空白,讓人類更了解海洋。
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