Autonomes Schiff: IBM testet KI-Kapitän für autonome Mayflower

Im September soll ein unbemanntes Schiff auf der Route der Pilgerväter nach Amerika segeln.

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Historische und autonome Mayflower
Historische und autonome Mayflower (Bild: IBM)

Der virtuelle Kapitän übernimmt: Der Hardware-Hersteller IBM und die US-Meeresforschungsorganisation Promare testen ein autonomes Schiffssteuerungssystem vor der südenglischen Küste. Das System mit der Bezeichnung AI Captain soll im Spätsommer das autonome Schiff Mayflower Autonomous Ship auf der Route des historischen Auswandererschiffs Mayflower über den Atlantik steuern.

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AI Captain wird auf dem britischen Forschungsschiff Plymouth Quest installiert. Es soll getestet werden, wie das System mit Hilfe von Kameras, Künstlicher Intelligenz (KI) und einem Edge-Computing-System Hindernisse erkennt, auf die das Schiff bei seiner Überfahrt treffen kann. In den vergangenen zwei Jahren wurde die KI anhand von über einer Million Bildern, die Kameras im Plymouth Sound aufgenommen haben, sowie solchen aus frei verfügbaren Quellen darauf trainiert, Schiffe, Bojen und andere Hindernisse wie etwa im Wasser treibende Container sowie Land zu erfassen und zu identifizieren.

Für das maschinelle Lernen hat das Team ein AC92-System von IBM mit IBMs Power9-Prozessoren und Nvidias V100-Tensor-Core-Grafikprozessoren eingesetzt. Auf seiner Fahrt wird das autonome Schiff auf sich selbst gestellt sein. Dann wird ein Edge-Computing-System von IBM mit mehreren Jetson AGX Xavier von Nvidia das Schiff steuern.

Das Mayflower Autonomous Ship ist ein Trimaran, der im September von Plymouth in Südengland nach Plymouth im US-Bundesstaat Massachusetts segeln soll. Derzeit ist das 15 Meter lange Schiff noch im Bau auf einer Werft in Polen. Anlass für das 2015 angekündigte Projekt ist der 400. Jahrestag der Atlantiküberquerung der Pilgerväter mit der Mayflower.

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Das autonome Schiff ist mit diversen Sensoren zur Hinderniserkennung ausgestattet, darunter Kameras und Radar. Weitere Daten über den Schiffsverkehr liefert das automatische Identifikationssystem (AIS). Navigiert wird mit Hilfe von GPS. Daneben wird das Schiff noch mit Sensoren ausgestattet, die wissenschaftliche Daten über das Meer liefern sollen, darunter über die Verschmutzung mit Plastik oder das marine Leben.

Als Antrieb dient ein steifes High-Tech-Segel, wie es heute auch bei Segelwettbewerben zum Einsatz kommt. Damit soll das Schiff bis zu 10 Knoten (18 km/h) erreichen. Die Oberseite der drei Rümpfe ist mit Solarzellen ausgelegt, die an einem sonnigen Tagen rund 2,5 Kilowatt liefern. Mit dem Strom kann auch ein Elektromotor angetrieben werden, der das Schiff bei Flaute Richtung Amerika weiterbringt.

Der Markt mit autonomen Schiffen umfasse bereits 90 Milliarden US-Dollar. Dennoch seien die Schiffe, die heute autonom genannt werden, "in Wirklichkeit nur automatisiert - Roboter, die sich nicht dynamisch an neue Situationen anpassen und stark auf den Eingriff des Bedieners angewiesen sind", sagte Don Scott, Technikchef des Projekts. "Mit Hilfe der integrierten KI-, Cloud- und Edge-Technologien wollen wir die Mayflower in die Lage versetzen, unter einigen der schwierigsten Bedingungen auf dem Planeten unabhängig zu operieren."

Das Projekt erinnert an die Mayflower, die vor 400 Jahren im September 1620 mit 31 Mann Besatzung und 102 Passagieren von Plymouth aus in See stach. 60 Tage brauchten die Auswanderer für die Atlantiküberquerung. Die autonome Mayflower wird deutlich schneller sein: Sie soll nach 12 Tagen Cape Cod erreichen.

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