Tekoälyn avulla kohti turvallisempaa merenkulkua ja täysin automatisoituja aluksia
Groke Technologies on suomalainen yritys, joka keskittyy kehittämään älykkäitä autonomisia navigointiratkaisuja meriturvallisuuden edistämiseksi. Suurteholaskennalla on merkittävä rooli, kun pyritään optimoimaan konenäön tarvitsemia koneoppimismalleja.
Merenkulku on altista inhimillisille virheille. Omien silmiensä lisäksi merikapteeneilla on usein käytössään vain paikannustietoon perustuvaa teknologiaa, karttoja ja kenties tutka. Yleisimpiä syitä merellä tapahtuviin onnettomuuksiin ovat huono päätöksenteko, heikko tähystäminen, tehoton tutkan käyttö, kokemattomuus, puutteellinen viestintä ja väsymys1, listaa Groke Technologiesin koneoppimiseen keskittyvän tiimin johtaja Antti Lehmussola High Performance Computing for SMEs webinaarissa, jonka EuroCC-hanke järjesti aiemmin tänä vuonna.
Tieto kootaan useista lähteistä
Groke Technologiesin tärkeimpänä tavoitteena on päästä eroon inhimillisistä virheistä merellä ja automatisoida navigointia syvään neuroverkkoon ja graafiseen käyttöliittymään liitetyn monisensorisen järjestelmän avulla. Tekninen ratkaisu tuo yhteen tutkateknologian, AIS-järjestelmän (Automatic Identification System), visuaaliset seuranta- ja lämpökamerat sekä merikartat, inertiamittauslaitteet (IMU) ja kaksitaajuisen satelliittipaikannuksen (GNSS). Alukseen asennetaan kaikki nämä sensorit ja tietolähteet sekä useita laskentayksiköitä käsittelemään saatua dataa.
Paljon työtä on vielä tehtävänä ennen kuin tämä kaikki saadaan tuotantoon, mutta jo sitä odotellessa merenkulkua voi parantaa monin tavoin kapteenien ja liikenteenharjoittajien käyttöön tarkoitettujen erilaisten tilannekuvajärjestelmien avulla.
Groke Technologiesin kehittämä navigointiratkaisu on parhaillaan tuotekehitysvaiheessa. Tällä hetkellä tekoälyn ja koneoppimisteknologian avulla käsitellään enimmäkseen kuvaa, jota erikoiskamerajärjestelmä välittää. Siihen kuuluvat 225 asteen visuaalinen seurantakamera ja 180 asteen lämpökamera. Kun järjestelmä havaitsee ja tunnistaa aluksen ympärillä olevia kohteita aina toisen aluksen kyljestä kaukaiseen meripoijuun, se luo kapteenille paremman tilannekuvan ja käsityksen aluksen ympäristöstä. Lehmussolan mukaan tulevaisuudessa myös muiden sensorien tuottamaa tietoa käsitellään koneoppimisen keinoin. Kaikki tämä voi lopulta mahdollistaa täysin automatisoidut alukset.
Koneoppimismallien kouluttamista supertietokoneen avulla
Suurteholaskenta on tärkeässä asemassa tuotteiden ja palveluiden kehittämisessä. Suurteholaskennan avulla yritykset voivat suorittaa valtavan määrän laskentaa lyhyessä ajassa ja korvata aikaa vievän fyysisten prototyyppien rakentamisen simuloinnilla. Se auttaa yrityksiä nopeuttamaan tuotekehitysprosessejaan, vähentämään tutkimus- ja kehityskustannuksia ja luomaan uusia innovaatioita. Business Finlandin AI Business -ohjelman kautta saadun taloudellisen tuen ja CSC – Tieteen tietotekniikan keskuksen tarjoamien laskentaresurssien avulla Groke Technologies kouluttaa parhaillaan omaa koneoppimismalliaan ja tutkii, kuinka voisi rakentaa syviä neuroverkkoja tunnistamaan kohteita säilyttäen optimaalisen tasapainon tarkkuuden ja suorituskyvyn välillä. Tehtävä ei ole helppo, sillä tarjolla on satoja erilaisia koneoppimisarkkitehtuureja pelkästään kohteiden tunnistamista varten, mutta suurteholaskennan asiantuntijoiden tuella työ on edistynyt hyvin.
Merenkulun digitalisoiminen
Mitsubishi Corporationin yhtiöön tekemän strategisen investoinnin vuoksi Groke technologies räätälöi ratkaisunsa ensin japanilaisen merenkulun tarpeisiin. Siellä tavoitteena on helpottaa väistämätöntä pulaa merikapteeneista. Japanilaiset alukset eivät saa purjehtia Japanin lipun alla, ellei kapteeni ole kansallisuudeltaan japanilainen, ja monet paikallisista kapteeneista ovat jo uransa ehtoopuolella. Tietopohjaisten huipputekniikkaa edustavien ratkaisujen odotetaan houkuttelevan myös nuorempaa ikäluokkaa meriteollisuuden pariin.
LUMI-supertietokone yritysten käyttöön
LUMI on eurooppalaisten supertietokoneiden lippulaiva. Sillä on tärkeä osa Euroopan suurteholaskennan EuroHPC JU yhteisyrityksen (European High Performance Computing Joint Undertaking) pyrkimyksissä luoda suurteholaskennan yhteiseurooppalainen tutkimusinfrastruktuuri.
Monipuolisen arkkitehtuurinsa ansiosta LUMI on lisäksi yksi maailman edistyksellisimmistä tekoälyalustoista. Jopa 20 % LUMIn valtavasta laskentakapasiteetista on varattu teolliseen käyttöön, mikä tarjoaa jännittäviä uusia mahdollisuuksia tietopohjaiselle liiketoiminnan kehittämiselle.
– Kasvavan laskentatehon myötä voimme kiihdyttää koneoppimiseen liittyvää tutkimus- ja kehitystoimintaamme ja löytää optimaalisimmat ratkaisut omiin käyttötarkoituksiimme, Lehmussola sanoo.