編輯：David Joey 如願

【新智元導讀】400年前，「五月花號」從英國出發，橫渡大西洋。400年後，IBM研發的「新五月花號」再度啟航，這次，是AI掌舵。

1620年，「五月花」號從英國普利茅斯港起航，載著102名乘客和約30名船員，橫穿大西洋到達北美。

這次航行成為大航海時代從歐洲遷徙到新大陸的歷史上，最具文化標誌性和最重要的一次航行。

為了紀念「五月花」號航行400周年的歷史時刻，IBM和海洋研究組織 ProMare 宣布，一艘全自主駕駛的「新五月花號」（MAS）下水試航。

這艘船將按照當年五月花號的航行路線，在既無船長、也無船員的情況下，從英國普利茅斯港起航，完全靠自主駕駛橫跨大西洋。

經過長達7年的設計、建造和AI模型訓練，「新五月花號」自主駕駛船（MAS）於2020年9月下水試航。

今年6月5日，在經歷了40天的海上航行之後，「新五月花號」抵達加拿大哈利法克斯，完成了歷史性的橫跨大西洋的壯舉。

由於沒有人類船長或船員，MAS是第一艘自主航行的船舶，其技術可擴展，可延伸至橫跨大西洋。

MAS由海洋研究非營利組織ProMare設計和建造，IBM擔任首席技術和科學合作夥伴，IBM的自動化、AI和邊緣計算技術為該船的「AI船長」提供動力，以指導該船並在海上進行實時決策。

在船上，有6個由人工智慧驅動的攝像頭，30多個傳感器和15個邊緣設備，所有這些都輸入到可操作的建議中，供AI船長解釋和分析。

AI船長可以在遵守海事法的同時，做出關鍵的瞬間決定，比如在遇見危險和意外時改變航線，所有這些都不需要人類干預。

AI船長從數據中學習，假設替代選擇，評估和優化決策，管理風險，並通過反饋完善其知識，這與機器學習在交通運輸、金融服務和醫療保健等行業的應用方式類似。

而且，AI船長的決策過程都會被透明地記錄下來，幫助人類了解決策過程和原因。

IBM表示，MAS代表了數據的力量，任何人工智慧驅動行業，都可以利用智能數據並使其可操作，以做出明智的商業決策。

「我們開發無人駕駛概念的主要原因，是想要在更安全、更科學的情況下充分挖掘和利用海洋資源。」普利茅斯大學科學與工程學院執行院長、教授凱文·瓊斯說。

「隨著陸上、空中運輸技術的日益智能化，新五月花號將為海上運輸技術進步創造新的開篇。我們希望它甚至最終可以環遊地球。」

400年前，五月花號的旅程以橫跨大西洋結束。

400年後，新五月花號橫跨了大西洋，但它帶來的AI技術進步的旅程，才剛剛開始。

AI Captain如何駕駛「新五月花」號？

「新五月花號」重達10,000磅、50x20英尺。它能夠在沒有人類干預的情況下，針對不同的問題，進行實時決策。

能夠避免危險，評估船舶性能，重新規劃路線，並實現自主應對其他突發情況。

如果你以為「新五月花號」只能完成這些任務，那真的是大錯特錯了！

除了實現這一曾經看似不可能的壯舉，「新五月花號」還在海洋的偏遠地區進行了一系列的環境科學研究。

此外，它的軟體技術可以用於載人飛船，以減少風險和人為錯誤。

海洋研究組織ProMare創始董事會成員，該項目的聯合總監Brett Phaneuf表示：「將研究船投入海上每天需要花費數萬美元的成本，通過這個項目，我們正在開創一個具有成本效益和靈活性的數據採集平台，這將有助於維護海洋的健康狀況及其支持的行業。」

Phaneuf曾表示：「海洋是無情的，這也是我們想去做人工智慧系統的部分原因。」

「我們想把這些東西長期送到海洋的不同地方，而不必擔心有人受傷、無聊、疲憊、迷路，或者船隻沉沒。」

「新五月花號」搭載了6台人工智慧攝像機、30多個傳感器和15個邊緣設備，包括3個氣象站、科學實驗技術和一個可視化系統，用於識別障礙物，如立式划槳板、其他船隻和冰山。

包括雷達、聲納、雷射雷達、精度在幾厘米以內的GPS、穩定的360度晝夜攝像機、熱成像儀，燃料、風、海浪高度和模式以及水生化學的測量儀。

這些信息被輸入到AI Captain中，它使用IBM的「Operational Decision Manager」決策軟體來進行導航和分析，相當於機器學習方面的一項重大實驗。

那麼系統又是如何處理新數據的呢? 它能恰如其分的應對這些情況嗎?

其中比較新穎的儀器Hypertaste是一種「電子舌頭」，可以收集化學、生物和環境DNA信息。

這個工具源自IBM在食品和飲料行業中的應用，它可以自動分析沿途的水質，以確定變化的環境如何影響浮游生物的生長。Hypertaste測量pH值和鐵的濃度，以評估營養物質、鹽度和化學成分。

參與設計Hypertaste的英國IBM首席研究科學家Rosie Lickorish說:「這個任務是為了展示在人類難以觸及的地方，可能發生的事情。」

該船還配備了一個全息顯微鏡，用於計算和成像水中的顆粒，它可以作為一種檢測微塑料和浮游生物的手段。水聽器捕捉並記錄鯨魚和海豚的聲音，以衡量它們的種群分布。

Lickorish補充說:「即使在最好的情況下，沒有突發情況，它們也是非常難研究的，需要真正有效的機制來檢測和識別發聲。」

披荊斬棘的創新之路，道阻且長

「新五月花號」的醞釀始於2016年，當時Phaneuf參加了一場志同道合的技術專家會議，討論如何紀念1620年「五月花」號航行400周年。

不過，Phaneuf對只是「重跨大西洋」並不感興趣——這一壯舉在1954年就已經完成了——他建議用一種更未來的方法進行紀念，即造一艘自動駕駛的船。

但是，當時並沒有人支持他的想法，人們對他的想法不以為然。然而，對Phaneuf來說，這種回應只會增強他堅持到底的決心。

Phaneuf聘請了一名海軍建築師來繪製概念效果圖，召集了一些感興趣的人，並做了一點眾籌，但這個項目仍然進展很緩慢。

「我認為，很多時候人們都不相信，好像這事根本做不成，不過說實話，當時我也並不確定能不能做成。」Phaneuf表示。

2020年，IBM加入，簽約成為技術合作夥伴，發揮了關鍵作用。他還邀請世界各地的同事，幫助開發更健壯的數據處理模型，並為這個項目重新設計IBM軟體。

但創新之路從來都不是一帆風順的。

去年夏天，「新五月花號」開了個倒車！

船上的一個硬體出了故障，被迫返航100英里，由於疫情原因，無法及時更換，結果又等了九個月才出發。

今年4月27日，這艘船再次啟程，兩周後在葡萄牙停靠，進行加油和維護。5月30日，該船啟程前往加拿大，進行進一步維護。

與此同時，IBM將開始破譯 「新五月花號」的大腦，研究其是如何工作的，並且著眼於其他領域的增強智能，例如提高金融服務交易的透明度或者防止供應鏈中斷。

擔任IBM軟體公司網絡和邊緣計算部門的首席技術官Rob High說:「首次跨大西洋航行的完成，意味著我們可以開始分析船隻航行的數據，深入研究AI Captain的表現，並理解它為什麼會做出這樣的決定。」

400年前的「五月花號」

在歷史上，「五月花號」和美國的起源密切相關。

五月花號（Mayflower）是1620年從英格蘭的普利茅斯搭載著清教徒（今稱為朝聖先輩）前往位於普利茅斯殖民地的客船。

1620年，一批在英國受到壓迫的清教徒，先是移居到荷蘭，後來他們計劃來北美建立他們的理想國度。

他們原本的目的地是在北維吉尼亞哈德遜河（現紐約曼哈頓）一帶。但因遇惡劣天氣，惡劣的大風天氣逼迫他們停靠新英格蘭東部的科德角海灣。他們在普里茅斯登陸建房，構築移民點。

由於到達地與最初的目的地不符，他們需要自己管理自己。

為了平息糾紛，也為了自治和管理的需要，1620年11月11日，五月花號船上102名新移民中的41名成年男子簽署了《五月花號公約》。

搭乘五月花號來北美的清教徒在船上簽署《五月花號公約》

「五月花號公約」是美國歷史上第一份政治性契約文件。後來美國立國之後，一直試圖把清教徒精神與美國國家精神、「五月花」號上的契約聯繫在一起。

今天，美國總統宣誓就職時依然是手按《聖經》，向全體公民保證遵從和信守憲法與法律。

參考資料：

https://www.ibm.com/news/cn/zh/2020/03/11/20200311_2.html

https://newsroom.ibm.com/The-Mayflower-Autonomous-Ship-Has-Reached-North-America

https://www.fastcompany.com/90758518/how-the-mayflower-became-the-first-autonomous-ship-to-cross-the-atlantic-ocean

https://en.wikipedia.org/wiki/Mayflower

https://venturebeat.com/2020/03/04/ai-ai-captain-how-the-mayflower-autonomous-ship-will-cross-the-atlantic/