Kapal Otonom Pertama Segera Berlayar dari Inggris ke AS

Mengenang 400 tahun perjalanan sejarah kapal Mayflower, telah dibuat kapal otonom yang akan melalui rute sama. Dalam perjalanan ini, kapal penelitian itu akan mengirimkan banyak informasi terkait kondisi laut yang berguna untuk para peneliti.

Pada 6 September 1620, kapal Mayflower berlayar dari Plymouth, Inggris, membawa 102 penumpang dan sekitar 30 awak. Setelah perjalanan berbahaya selama 66 hari melintasi Atlantik Utara dan musim dingin yang keras, mereka bertemu bertemu dengan The Wampanoag.
The Wampanoag di mata orang Eropa sebagai pedagang, penculik, dan agen penularan wabah penyakit. Selama lebih dari 12.000 tahun mereka telah lama tinggal di wilayah yang sekarang berada di tenggara Massachusetts. Mereka kemudian tinggal bersama selama sekitar 50 tahun.
Tahun berikutnya, 53 orang yang selamat, merayakan panen musim gugur pertama koloni itu bersama dengan 90 penduduk asli Amerika Wampanoag. Sebuah kesempatan yang dideklarasikan beberapa abad kemudian sebagai Thanksgiving Amerika pertama.
Namun kedua kelompok kemudian berperang, yang dimenangkan para imigran Eropa. Imigran selanjutnya menghadapi serangkaian konflik panjang dengan suku-suku lain. Di tanah yang diambil dari penduduk asli ini, sebuah negara baru bernama Amerika Serikat itu akhirnya itu akhirnya lahir. Sebagian besar dibangun melalui imigrasi dan perbudakan.
"Mengambil momen 400 pelayaran Mayflower pada 2020, Plymouth 400, sebuah organisasi nirlaba budaya, telah bekerja selama lebih dari satu dekade untuk memperingati dan menghormati hari bersejarah itu," kata juru bicara Plymouth 400, Brian Logan, seperti dikutip Smithsonian Magazine.
Organisasi itu akan meluncurkan pelayanan Mayflower Autonomous Ship atau MAS, sebuah kapal otonom berteknologi kecerdasan buatan (artificial intelligence/AI). Kapal yang telah diuji selama 5 tahun ini akan memetakan jalur baru dengan menelusuri jalur lama.
Rencananya masih pada musim semi ini akan kapal akan melakukan perjalanan dari Plymouth, Inggris, ke Plymouth, Massachusetts di AS. Sepanjang perjalanan, kapal akan mengumpulkan data yang mungkin memberikan wawasan tentang kesehatan mamalia laut dan laut sambil mengumpulkan informasi tentang sumber energi gelombang laut berkelanjutan dan lainnya.
Brett Phaneuf, salah satu pendiri nirlaba penelitian kelautan ProMare, menganjurkan untuk merancang dan membangun kapal inovatif tersebut untuk mengenang generasi awal imigran AS. Ketika umumnya menciptakan kapal replika, kali ini dibuat kapal tanpa awak dengan beragam sensor untuk mendapatkan informasi.
"Semua orang melihat seperti apa iterasi teknologi berikutnya dan itu adalah otonomi sejati," ujar dia.
Phaneuf ingat menonton superkomputer IBM Deep Blue mengalahkan juara catur dunia Garry Kasparov pada era '90-an. Dengan kesempatan untuk membangun Mayflower baru, dia berpikir, "Kita harus mampu membawa beberapa teknologi ini untuk bertahan seberapa sulit ini?" kata dia.

Navigasi AI
Menciptakan "kapten" yang cerdas secara artifisial untuk menavigasi lautan terbukti lebih sulit daripada menavigasi strategi pada permainan catur. Kapal harus memiliki agen untuk membuat keputusan sendiri. "Sehingga bahkan ketika Anda tidak berkomunikasi dengannya, kapal itu masih dapat berfungsi dengan aman dan mencapai tujuan," papar Phaneuf.
Untuk menavigasi perairan pesisir dan lautan terbuka, MAS menggunakan AI yang dikembangkan oleh IBM dan ProMare yaitu The A.I. Captain. Sistem ini menggunakan penglihatan berbasis kamera untuk mengenali potensi bahaya seperti melihat kapal hingga burung camar.
Dua stasiun cuaca dipasang, ditambah juga tautan ke The Weather Company milik IBM, menyediakan The A.I. Captain informasi meteorologi seketika (real-time). Sensor akan memperhatikan bagaimana gelombang bergulir menginformasikan The A.I. Captain kondisi laut. Dengan semua masukan ini AI harus membuat dan melaksanakan keputusan terbaik untuk menghindari tabrakan agar tetap tegak dan aman.
Kapal trimaran itu menggunakan IBM Operational Decision Manager, alat yang digunakan oleh lembaga keuangan untuk menentukan, misalnya, apakah orang-orang tertentu memenuhi syarat untuk mendapatkan pinjaman. Tapi pada konteks ini, aturannya bukan untuk finansial tetapi menghindari dampak negatif.
"Peraturan Internasional untuk Mencegah Tabrakan di Laut (COLREGs), yang diterbitkan oleh Organisasi Maritim Internasional, berfungsi sebagai 'aturan jalan' untuk laut," ungkap Lenny Bromberg, Direktur Program untuk Otomatisasi, Intelijen, dan Manajemen Keputusan di IBM.
Karena kerangka COLREG mengikat Manajer Keputusan Operasional, kata Bromberg, The A.I. Captain dapat memutuskan bagaimana melanjutkan dengan aman dan legal ketika menemui apa pun. Sistem dapat mengetahui mulai lumba-lumba hingga puing-puing yang merusak yang ada di depan matanya.
Sumber tenaga listrik MAS berasal dari generator diesel yang dikombinasikan dengan baterai dan panel surya untuk menggerakkan sistem dan sensor ini, serta kapal itu sendiri. Ketika baterai hampir habis, mesin bertenaga diesel mulai bekerja untuk mengisi baterai, memungkinkan kapal berjalan melalui baterai dan tenaga surya.
"Jika Anda ingin menyeberangi lautan, kita mungkin bisa membangun kapal bertenaga surya (sepenuhnya)," katanya. "Tapi kemudian Anda harus mengambil sekitar 99 persen dari semua ilmu pengetahuan," imbuh Phaneuf. hay/I-1

Untuk Fungsi Penelitian dan Misi Berbahaya

Kapal otonom Mayflower dirancang tanpa kapten dan awak. Oleh karena tidak perlu ada kamar tidur, dapur, atau apa pun yang dibutuhkan manusia.
Menghilangkan kompartemen ini membebaskan ProMare dan mitranya untuk merancang trimaran ringan yang jeroannya dapat dikhususkan untuk sains.
"Muatan hemat energi berada di ruang sekitar 2 meter kubik sedikit lebih besar dari kotak lemari pendingin," kata James Sutton, seorang insinyur perangkat lunak di IBM yang membantu membangun sistem yang menjalankan paket sains MAS.
Kapal MAS dapat menampung 700 kilogram peralatan ilmiah. Sebagai kapal penelitian sekaligus untuk mengambil sampel air laut, kapal memiliki pipa masuk berfilter yang menyedot air dari laut dan masuk ke salah satu dari beberapa sistem sensor.
"Dengan desain ini, Kita tidak perlu khawatir menempelkan banyak sensor di bagian luar kapal," ujar Sutton.
"Kapal nantinya akan dilengkapi bermacam sensor untuk menguji suhu, salinitas, pH, dan kandungan oksigen. Sebuah kalorimeter optik mengamati apakah sesuatu di air laut berpendar, yang dapat digunakan sebagai proxy untuk mengukur alga kaya klorofil. Tautan satelit mengunggah data dari tangki ikan ke cloud secara real time bila memungkinkan," ungkap Sutton.
IBM juga akan menanamkan teknologi versi HyperTaste, sebuah "lidah" bantuan kecerdasan buatan milik IBM yang dirancang untuk menguji komposisi kimia cairan dengan cepat. Perangkat ini terdiri dari empat sensor terpisah yang mengukur keberadaan berbagai molekul dan ion dalam air laut.
"Sebuah mikroskop holografik akan memotret sampel air dari beberapa arah yang berbeda untuk membangun gambar tiga dimensi (3D) dari setiap mikroba atau mikroplastik yang ada di dalam air," imbuh dia.
Namun karena beberapa kumpulan data fotografis terlalu besar untuk dikirim melalui tautan satelit, mereka akan disimpan pada penyimpanan hard drive solid-state 12 terabyte yang tersedia di papan.
"Untuk melengkapi mikroskop holografik, sebuah sampler robot akan mengumpulkan dan mendinginkan sekitar 20 botol air laut berukuran liter yang akan diberikan ke universitas lokal setibanya di Plymouth, Massachusetts," kata Brett Phaneuf, salah satu pendiri nirlaba penelitian kelautan ProMare.
Hilairy Hartnett, ahli kelautan di Arizona State University menyatakan pengukuran yang dihasilkan dapat membantu para ilmuwan memantau kepadatan air, kandungan nutrisi, dan kesehatan laut.
Menurut ahli geofisika Scripps Institution of Oceanography, Vashan Wright, kapal penelitian tanpa awak seperti MAS dapat memperluas peluang bagi para ilmuwan tetapi, namun demikian kapal semacam AI ini tidak akan menghilangkan karier di bidang kelautan seperti juru masak, pelaut yang cakap, staf teknis dan lainnya. "Mengganti misi berawak dengan kapal otonom sangat tidak benar," kata Allison Fundis, Chief Operating Officer untuk Ocean Exploration Trust.
Sebaliknya, dia menggambarkan kendaraan otonom mengambil tugas yang tidak cocok untuk kapal berawak, seperti berlayar dalam kondisi cuaca buruk yang berisiko atau melakukan transit lama di daerah terpencil. Kapal tanpa awak dapat sangat memperluas kemampuan untuk memantau situasi yang sangat berbahaya.
Seperti kehancuran pembangkit listrik tenaga nuklir Fukushima 2011 di Jepang yang mengakibatkan radioaktivitas mencemari bagian Pasifik.
"Anda tidak bisa mengirimkan kapal berawak, jadi akan cukup aman untuk mengirim sesuatu seperti kapal otonom untuk menilai apa yang terjadi," kata Jyotika Virmani, Direktur Eksekutif Schmidt Ocean Institute. hay/I-1