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圓桌｜中國(guó)船舶業(yè)如何應(yīng)用大模型？智能船舶的終點(diǎn)不是無(wú)人駕駛
前沿高新技術(shù)下，智能船舶的未來(lái)是什么？
(資料圖片)
“智能船舶不等同于無(wú)人航行船，船舶智能化發(fā)展?fàn)砍墩麄€(gè)船舶制造業(yè)和航運(yùn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和升級(jí)。”7月6日世界人工智能大會(huì)（WAIC）現(xiàn)場(chǎng)，在“AI賦能海洋”—自主船舶·引領(lǐng)未來(lái)暨2023年度中國(guó)智能船舶創(chuàng)新聯(lián)盟高端學(xué)術(shù)論壇（以下簡(jiǎn)稱“論壇”）上，中國(guó)工程院院士吳有生作出上述表述。
“無(wú)人駕駛并不是船舶智能化的終極目標(biāo)，主要考慮船舶的節(jié)能能力和安全性。尤其是從船東的角度來(lái)看，對(duì)船舶的經(jīng)濟(jì)性和安全性關(guān)注度比較高?！敝袊?guó)船舶集團(tuán)有限公司科技部專務(wù)王瑋在WAIC現(xiàn)場(chǎng)接受澎湃新聞?dòng)浾卟稍L時(shí)表示。
7月6日，澎湃新聞?dòng)浾咴赪AIC現(xiàn)場(chǎng)獲悉，由中國(guó)智能船舶創(chuàng)新聯(lián)盟理事長(zhǎng)單位上海船舶研究設(shè)計(jì)院牽頭編制的《智能船舶發(fā)展白皮書——遠(yuǎn)洋船舶篇》正式發(fā)布。智能船舶定義方面，白皮書指出，是綜合運(yùn)用感知、通信、控制、人工智能等先進(jìn)信息技術(shù)；具備對(duì)復(fù)雜環(huán)境及自身狀態(tài)的自主感知、智能決策、多等級(jí)自動(dòng)控制能力；比傳統(tǒng)船舶更加安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效的新一代船舶。
白皮書從船舶決策和控制能力的角度出發(fā)，將船舶智能化水平分為5個(gè)等級(jí)，明確了人和系統(tǒng)在控制、監(jiān)視、失效應(yīng)對(duì)方面的協(xié)同關(guān)系和監(jiān)管地點(diǎn)。其中，L1至L5分別為輔助決策、部分自主、有條件自主、高度自主和完全自主。例如，L1定義為“系統(tǒng)提供決策建議，人做決策并操作”；L5定義為“全場(chǎng)景下系統(tǒng)自主決策并完成操作，不需要人介入”。
中國(guó)智能船舶還有多長(zhǎng)的路要走？
智能船舶已成為全球航運(yùn)業(yè)的趨勢(shì)性發(fā)展方向，隨著感知、決策、控制等技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)與應(yīng)用探索，智能船舶正循序漸進(jìn)地從局部向全船、從外延到內(nèi)涵應(yīng)用拓展，技術(shù)方向由信息化、輔助決策向數(shù)字化、自主操作不斷迭代發(fā)展。
“智能技術(shù)在我國(guó)船舶工業(yè)領(lǐng)域里主要體現(xiàn)在，船舶產(chǎn)品的智能以及船舶建造、全過程的智能這兩方面。”中國(guó)工程院院士、上海交通大學(xué)原校長(zhǎng)林忠欽在論壇現(xiàn)場(chǎng)交流時(shí)表示，船舶智能制造方面，盡管中國(guó)的造船規(guī)模和產(chǎn)能是全世界最大的，但船舶工業(yè)依舊面臨挑戰(zhàn)，很多船舶配套產(chǎn)品仍需依靠國(guó)外，這個(gè)改變需要長(zhǎng)期的過程。此外，智能航行并不意味著就是無(wú)人船，船舶產(chǎn)品的智能角度以智能航行為核心，安全、能耗、綠色等方面都非常重要。
吳有生還指出，當(dāng)前我國(guó)仍為造船大國(guó)而非造船強(qiáng)國(guó)，因此要實(shí)現(xiàn)我國(guó)船舶行業(yè)配套領(lǐng)域的數(shù)智化，首先要看所有的船舶動(dòng)力和配套設(shè)備、所有的環(huán)節(jié)能不能實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制、故障的智能監(jiān)測(cè)以及能效管理的智能監(jiān)測(cè)。其次，要抓智能制造。我國(guó)造船產(chǎn)量雖高，但每單位造船噸位的能耗、材耗、功耗都不低，因此需要考慮如何撬動(dòng)智能制造，使造船效率再提升。
“對(duì)于船舶來(lái)說(shuō)，隨著智能技術(shù)的發(fā)展，搭載越來(lái)越多的智能系統(tǒng)后，可以推動(dòng)船舶更安全、高效地航行?！敝袊?guó)工程院院士嚴(yán)新平在論壇上表示，現(xiàn)在智能船舶面臨的一大問題是，每個(gè)系統(tǒng)都在既有的設(shè)計(jì)規(guī)則上搭載，有的船上有七八個(gè)品種，而各類系統(tǒng)真正融合成為一體化裝備的目標(biāo)方向，目前還未實(shí)現(xiàn)。一旦實(shí)現(xiàn)，既可以減輕船員的負(fù)擔(dān)，還可以輔助船員更好地提高感知。
“智能船的發(fā)展還有很長(zhǎng)的路要走，在我們技術(shù)不斷疊加和發(fā)展過程中，將逐步實(shí)現(xiàn)真正會(huì)思考、會(huì)決策、會(huì)控制的智能化的應(yīng)用場(chǎng)景。”嚴(yán)新平還作出上述表述。
智能船舶的發(fā)展趨勢(shì)方面，嚴(yán)新平進(jìn)一步指出，目前通過各種智能系統(tǒng)的搭載，獲取大量的數(shù)據(jù)以更好地建模，在未來(lái)將按照機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能船舶的設(shè)計(jì)。船員逐步從船端移到岸基后，船的設(shè)計(jì)規(guī)范、布局形式以及未來(lái)船的結(jié)構(gòu)形態(tài)都會(huì)發(fā)生變化，屆時(shí)可以按照機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)組成一部分，包括感知系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、動(dòng)力裝置等。
細(xì)分至游艇領(lǐng)域的智能發(fā)展，上海船舶研究設(shè)計(jì)院創(chuàng)新中心副主任、研究員楊博在論壇上表示，游艇未來(lái)的發(fā)展方向是智能和綠色，智能主要體現(xiàn)在數(shù)字化和自主化兩方面。
據(jù)悉，中國(guó)船舶集團(tuán)上海船舶研究設(shè)計(jì)院從去年開始研制的中國(guó)首艘自主航行智能游艇“智艇1”，初步計(jì)劃在今年下半年進(jìn)行發(fā)布，該游艇具備智能航行、智能安防、智能艙室以及智能運(yùn)維4個(gè)功能。其中，核心的智能航行方面，有自主靠離泊、自主航行、定點(diǎn)定速巡航、一鍵返港、新手模式五個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景的功能。
“目前尚無(wú)智能游艇的規(guī)范，未來(lái)智能游艇的推出繞不開法律法規(guī)?！睏畈┰谡搲咸峒埃悄苡瓮c陸地汽車相比，其無(wú)人駕駛的技術(shù)更復(fù)雜，包括環(huán)境感知等，所以更需要通過規(guī)范確保航行的安全性、設(shè)備的可靠性以及人員的舒適性，也需要針對(duì)性地制定規(guī)范以促進(jìn)智能游艇合法運(yùn)營(yíng)。
談及智能游艇的未來(lái)展望，楊博介紹，對(duì)于航程較短的內(nèi)河湖泊或者特定水域，未來(lái)智能游艇可以做成純電動(dòng)、基于5G通訊；自主決策系統(tǒng)可以放在岸基，以減少游艇上的設(shè)備系統(tǒng)的部分；此外，所有的智能系統(tǒng)需要高度集成，盡量減小設(shè)備的尺寸和重量；最后，游艇將實(shí)現(xiàn)完全自主的L5級(jí)別。而對(duì)于近海或者沿海航程長(zhǎng)一點(diǎn)的智能游艇，未來(lái)將設(shè)計(jì)為混合動(dòng)力、衛(wèi)星+5g通信、船基自主決策、模塊化集成、并實(shí)現(xiàn)高度自主L4級(jí)別。
船舶行業(yè)如何應(yīng)用ChatGPT？AI在船舶行業(yè)的下一個(gè)機(jī)會(huì)在哪兒？
下一波人工智能技術(shù)可能會(huì)應(yīng)用到船舶領(lǐng)域哪些方面？
嚴(yán)新平在論壇上表示，有三個(gè)方面非常重要，一個(gè)是如何深化智能水平和智能等級(jí)；第二是如何把人工智能里最前沿的技術(shù)跟航運(yùn)、船舶的功能進(jìn)行結(jié)合；第三是無(wú)論是航運(yùn)智能系統(tǒng)還是船舶的智能系統(tǒng)，系統(tǒng)本身的可靠性和安全性能力的測(cè)試，是非常重要的發(fā)展方向。
其中，嚴(yán)新平提及，未來(lái)在新技術(shù)應(yīng)用的方面上，可以考慮分場(chǎng)景、分船型和分工況來(lái)細(xì)化各種智能系統(tǒng)的適用范圍，應(yīng)用云計(jì)算等算力手段，研發(fā)船用的控制單元，每個(gè)控制器來(lái)助力智能等級(jí)的提升，逐步完善設(shè)備的智能標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，逐層構(gòu)建傳感設(shè)備鏈接的可拓展性，實(shí)現(xiàn)智能技術(shù)由增強(qiáng)和輔助的賦能階段向替代一些能源和船員的自主階段進(jìn)行研究。
ChatGPT的出現(xiàn)推動(dòng)了各領(lǐng)域人工智能應(yīng)用的落地，在大模型大熱的背景下，船舶行業(yè)如何把握高新前沿技術(shù)的機(jī)會(huì)？
“短期內(nèi)元宇宙、ChatGPT等技術(shù)可能還不太會(huì)應(yīng)用（于船舶領(lǐng)域）?！敝袊?guó)船舶集團(tuán)有限公司科技部專務(wù)王瑋在WAIC現(xiàn)場(chǎng)接受澎湃新聞?dòng)浾卟稍L時(shí)表示，畢竟從基礎(chǔ)的東西到工程應(yīng)用落地還需要一個(gè)很長(zhǎng)的過程。
但同時(shí)，業(yè)內(nèi)已經(jīng)能看到ChatGPT未來(lái)應(yīng)用于船舶領(lǐng)域的新機(jī)遇。
大模型與船舶領(lǐng)域結(jié)合的趨勢(shì)方面，嚴(yán)新平在論壇上指出，如何開展以水務(wù)交通場(chǎng)景為背景，進(jìn)行參數(shù)微調(diào)、知識(shí)拼接，多模態(tài)的專項(xiàng)研究工作，從而真正研究航運(yùn)業(yè)所需要的綜合大模型，使其在融合船舶導(dǎo)航、駕駛操控、人機(jī)診斷、能效管理和應(yīng)急措施方面專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，構(gòu)造出可配置以及高度擬人化的產(chǎn)品，起到對(duì)話響應(yīng)、模態(tài)分析、預(yù)警提示等智能應(yīng)用。
“未來(lái)，具備行業(yè)特征的大模型應(yīng)用將大有可為?！眹?yán)新平表示，具備船舶、航運(yùn)行業(yè)特征的“ChatGPT”，可以在新一代航運(yùn)系統(tǒng)的技術(shù)體系中逐步承擔(dān)包括專業(yè)知識(shí)查詢、駕駛培訓(xùn)場(chǎng)景的擬人交互、航行輔助場(chǎng)景中的瞭望提醒、船舶遠(yuǎn)程場(chǎng)景中的船和船之間的溝通等功能。在不大幅度增加設(shè)備投入的前提下，“ChatGPT”的應(yīng)用或?qū)@著提升培訓(xùn)的效率、降低船員的值班壓力，從而進(jìn)一步提升船舶航行的安全性。
嚴(yán)新平進(jìn)一步表示，在船舶的測(cè)試能力建設(shè)方面，可以基于大模型的系統(tǒng)工程，來(lái)研發(fā)嵌入式智能系統(tǒng)，選取代表性的船型、公開數(shù)據(jù)、對(duì)比數(shù)據(jù)、驗(yàn)證數(shù)據(jù)，打造船舶設(shè)計(jì)、制造、總裝、測(cè)試、試驗(yàn)、運(yùn)營(yíng)全功能的測(cè)試能力。同時(shí)也呼吁國(guó)內(nèi)很多測(cè)試場(chǎng)，相互之間建立更多的互動(dòng)，把不同的大模型在不同的場(chǎng)景上進(jìn)行對(duì)標(biāo)和驗(yàn)證，幫助測(cè)試能力和水平大幅提升，為將來(lái)智能系統(tǒng)的安全性、可靠性的驗(yàn)證奠定很好的基礎(chǔ)。
（文章來(lái)源：澎湃新聞）
