これぞ〝AI船長〟、自動航行のメイフラワー号はどのように大西洋を渡るのか

過去数年間、自動運転車がニュースの見出しを独占しているが、その他の自動運転の乗り物も動き始めている。

今月、IBM とイギリスを拠点とする海洋調査と探索の非営利団体 Promare は、9月6日に行われる本番に向けて人工知能（AI）駆動の航海システムのプロトタイプをテストする。9月にはオリジナルのメイフラワー号が400年前に通った航路そのままを辿り、無人船が大西洋横断に乗り出す予定だ。

1620年にイギリス人入植者をアメリカへと運んだオリジナルのメイフラワー号は、イギリスのプリマスから現在のマサチューセッツ州プリマスまで旅をした。最初のメイフラワー号は当時の多くの商船と同じく横帆式の帆船で、風力と人間の航海技術のみに頼ってアメリカ大陸までたどり着いたのだ。しかし Mayflower Autonomous Ship（MAS/自動航行メイフラワー号）は太陽光と風力から作られた電力で進み、バックアップとしてディーゼル発電機を乗せる。

さらに、最初のメイフラワー号の最高速度はおよそ2.5ノットほどで、到着まで2か月もの時間を要したが、最新版では20ノットという目が回るような速度で走り、2週間以内には到着する予定だ。

AI 船長

自動航行のメイフラワー号は太陽電池と風力で発電し、バックアップでディーゼル発電機を搭載する。

昨年10月に発表されたこのミッションは、危険な海で航海につきものの一般的な障害に、人間の介入なしに対処することを目指している。

搭載された「AI 船長」と呼ばれるものは、常に GPS や衛星との接続に頼ることができるわけではなく、またリアルタイムのデータ処理に速度は不可欠だ。だからこそ、すべての AI と航海スマート機能はローカルで使用可能でなければならず、この試みの成功にとってはエッジコンピューティングが重要となる。

IBM のエッジコンピューティングの CTO である Rob High 氏はこう指摘する。

メイフラワー号のような自動船を可能にするには、エッジコンピューティングが重要です。船はたとえ接続が断続的であっても、また常にデータをサイバーアタックの脅威から保護しながら、周囲の環境を感知し、状況についてスマートな決定を下し、その結果に応じて最小限の時間内で行動を起こす必要があります。

新メイフラワー号を作るチームは過去数年間にわたり、プリマスサウンドのカメラやその他オープンソースのデータセットから集められた数百万枚の海洋画像を使って、船の AI モデルをトレーニングしてきた。

機械学習の能力に関しては、船は世界最大級の AI スーパーコンピューターにも使用される IBM Power AC922を使っている。IBM の PowerAI Vision と共に、メイフラワー号の AI 船長は船やブイならびにゴミなどの危険物を検知および識別し、どうすべきかを決定するように作られている。

例えば、他の船とぶつかって荷物を散乱させている貨物船を MAS が見つけたら、AI 船長は行動を開始し、障害物を避けるために船に搭載されているあらゆるセンサーやソフトウェアを組み合わせて使うことができる。レーダーは前方の水域の危険を検知し、カメラは水域の障害物について、追加的な画像データを提供することができる。

さらに、自動識別システム（AIS）は前方のあらゆる船について種類、重量、速度、貨物のタイプなどの具体的な情報を利用することができる。貨物船からの警告の無線放送も受信して理解することができ、AI 船長は航路変更についていつでも決断を下すことができる。

その他にも AI 船長は船の現在位置、速度、コース、航路を提供するナビゲーションシステムや海図サーバー、ならびに海の状態を監視する姿勢センサーや水深を測る測深機といったもののデータを活用することができる。

また搭載されている船体管理システムは、バッテリー残量や消費電力といった重要な情報も提供する。これらの情報は海の危険な箇所を迂回するルート選定に使われ、天気予報と併せて最終的に決定される。

決定的なことに、AI 船長は付近の船と音声でコミュニケーションをとり、プランの変更を伝えることができるのだ。

MAS の船体そのものは現在ポーランドのグダニスクで製作中であり、AI 船長は今月、イギリスの Plymouth Marine Laboratory（プリマス海洋研究所）が所有する Plymouth Quest（プリマスクエスト号）という人間が乗り込む研究船でテストされる。テストは AI 船長が現実世界の中でどう行動するのかを本質的に見極めるものとなり、そのフィードバックは9月のローンチ前に船の機械学習スマート機能を改善するのに使用される。

進行状況

海運は品物を大量に運ぶ際の費用対効果がもっとも高いため、世界の取引の90％を占めている。しかし船旅は主要な環境汚染源であると広く考えられている。自動運転車と同様、電気で動く自動航行船の最大のメリットは排出量を減らし、事故を減らすことだ。海難事故の少なくとも4分の3はヒューマンエラーによるものだと考えられている。

さらに、無人船はより長期間の研究ミッションへの扉も開く。もはや食料や健康、そして給料をロジスティクスの面でも予算の面でも考えなくてよいのだ。

近年、全自動の海運に向けた動きは続いてきた。2016年には Sea Hunter という無人の軍艦が研究機関 DARPA（アメリカ国防高等研究計画局）によって開発されているという報道がなされ、同局は2年後、さらなるイテレーションのため Sea Hunter のプロトタイプを Office of Naval Research（海軍研究局）へと引き渡した。ノルウェーでは Yara Birkeland という無人の貨物船が数年来開発中であり、2020年後半には商業運行されるものと見られている。そして、ノルウェー科学技術大学（NNTU）は無人運転の小さな電動客船の試運転を行っている。

その他の場所でも、以前フィンランドで完全自動運転の客船のデモンストレーションを行った Rolls-Royce は、2025年までに自動航行する貨物船を世界の海に届けるという大計画の一部として、Intel とのパートナーシップを発表した。

自動航行船の周辺では多くのことが起きている。Allied Research の最近の報告では、この産業は現在880億米ドル規模であり、10年以内に1,300億米ドルに達する可能性もあるとしている。しかし、他が船旅の様々な側面を自動化しようとしている中で、新メイフラワー号は完全に自給自足、人間のいかなる直接的な介入もなしに航行できるよう設計されている。

Mayflower Autonomous Ship の CTO である Don Scott 氏はこう述べる。