Файл: Использование искусственного интеллекта в водном транспорте.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2023
Просмотров: 170
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
| Русский | Английский |
| ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В ВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ А.Е. Такмиев1, А.Л. Погудин1,2 1Пермский филиал ФГБОУ ВО «ВГУВТ», Россия 2ФГАОУ ВО «ПНИПУ», Россия Аннотация. Цель данной статьи заключается в повышении эффективности управления кораблей, за счет применения современных технологий, в частности искусственного интеллекта. Для этого применяются продукционная база знаний, с использованием которой происходит оценка технического состояния и искусственные нейронные сети для прогнозирования и предотвращения возникновения отказов технологического оборудования на судах. Ключевые слова: интеллектуальное управление, морские и речные суда, техническое состояние, производственный актив. Введение: Всем известно, искусственный интеллект в 21 веке занимает значительное место в промышленности. Искусственный интеллект задевает следующие предметы: информатика, кибернетика, математика, физика, химия и др. На помощь этим сложным предметам приходит искусственный интеллект, заменяющий человека на работе любой сложности. В 21 веке все системы, которые были созданы на основе искусственного интеллекта, находят все большее применение в технике. Наша цель это создать полностью искусственный интеллект, который сможет с легкостью заменить человеческий труд, и сделать его еще качественнее, это, в первую очередь улучшит качество жизни населения, сэкономит большое количество времени, возможно и сохранит жизни на опасных условиях труда. Плюсы искусственного интеллекта:
Возможные проблемы и способы их решения
Можно увеличить количество станций на земной поверхности, либо запустить на орбиту более современные спутники, что повлечёт улучшению сигнала.
Чтобы избежать перехваты сигналов хакерами, нужно усовершенствовать IT защиту и улучшить систему блокировок.
Без достаточного количества структурированных данных не получится создать полезное на практике решение с искусственным интеллектом. Основной проблемой интеллектуальных систем является то, что они основаны на знаниях, точнее, на некотором их представлении. Знания здесь понимаются как хранимая (с помощью ЭВМ) информация, формализованная в соответствии с некоторыми правилами, которую ЭВМ может использовать при логическом выводе по определенным алгоритмам. Принцип работы искусственного интеллекта: Новое направление — создание беспилотных морских и речных судов, которые могут гораздо больше повлиять на бизнес — это транспорт, способный пересекать океаны в автономном или полуавтономном (с выдачей команд по спутниковому каналу связи) режиме. Данным кораблям не нужен экипаж, каюты, камбузы, системы жизнеобеспечения экипажа и высокие надстройки, которые в свою очередь ухудшают топливную эффективность корабля, следовательно расход растет. Такие суда дешевле и, главное, позволяют решить проблему нехватки специалистов в области мореплавания. Беспилотные суда решают эту проблему, перемещая рабочие места в регионы проживание специалистов. Беспилотные суда могут использоваться не только для трансконтинентальных перевозок, но и для перевозки грузов в прибрежных районах, на крупных реках и морях. Пока беспилотных судов на морских путях нет, но их варианты прорабатываются различными компаниями морских систем, в частности компанией Rolls-Royce, которая планирует спустить на воду первый корабль уже в 2022 году. Аварийные ситуации корабля полностью на искуственном интеллекте Как всем известно, судно это не простой кусок железа, который может в любую минуту при малейшей качки пойти на дно. Судно, это достаточно устойчивое средство. Что подтвержается законом Архемеда. Масса тела погруженного в воду вытесняет это же количество воды. Следовательно мы приходим к такому важному понятию, как плотность вещаства. Если говорить более простыми словами, бросете вы металлический кусок в лужу, он утонет, если же расскроете его и наполните емкость воздухом, то он будет длительное время держаться на плаву. Именно по этому, любое судно обладает важнейшей еденицей измерения – водоизмещением. Это и есть количество воды вытесненное судном. Теперь можно с уверенностью понимать, судно не утонет. Также на борту корабля с полностью интеллектуальным управлением будут распологаться множетсво различных датчиков, которые в случае любой чрезвычайной ситуации, либо ситуации представляющей критическую, сработают и отправят сигнал в пункт управления кораблем, непосредсвтенно на берег, где специалисты примут меры по сохранению судна и груза. Первое в мире беспилотное электрическое судно. Первое в мире грузовое судно, не требующее присутствия персонала на борту, работающее от электричества. Электрический автономный контейнеровоз норвежского производства Yara Birkeland будет перевозить грузы из Бревика в Херем. Судно способно перевозить 103 контейнера со скоростью 13 узлов (24 км/ч). Этот корабль оснащен батареями мощностью 7-9 мегаватт/час — это примерно в тысячу раз больше, чем на электромобилях. Отсутствие экипажа не только сделает корабль экологичнее, но и снизит расходы на заработную плату. Использование контейнеровоза заменит 40 000 рейсов грузовиков в год. Технические характеристики судна Длина – 80 метров Ширина – 15 метров Осадка – 6 метров Скорость Экономическая – 6,7 узлов Максимальная скорость – 13 узлов Вместимость – 120 контейнеров Дедвейт – 3200 тонн Главные движители – 2х1200кВт азиподы 2 носовых подруливающих устройства 700 кВт каждое Емкость батарей – 7-9 МВтч Проведем оценочные расчеты. Одна из крупнейших в мире компаний готова внедрить беспилотные морские перевозки, усовершенствовав мировой рынок морских транспортировок, который в настоящее время оценивается в 334 миллиарда долларов. В масштабах такой фирмы , как BHP Billiton, беспилотные суда для перевозки железной руды могут сэкономить до 86 миллиардов долларов в год. Заключение. В заключении, хотелось бы отметить, что технологии не стоят на месте, они постепенно проникают в нашу жизнь и делают ее более счастливой, у нас появляется все больше времени проводить с родными и близким нам людьми, ведь работу могут выполнять роботизированные машины, нам лишь прийдется контролировать их действия и вовремя проводить диагностику. Я верю, будущее за искусственным интеллектом! | USE OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN WATER TRANSPORT A.E. Takmiev1, A.L. Pogudin1,2 1Perm branch of FSFEI HE «VSUWT», Russian Federation 2FSAEI HE «PNRPU», Russian Federation Annotation. The purpose of this article is to improve the efficiency of ship management through the use of artificial intelligence methods. For this purpose, a production knowledge base is used, which is used to assess the technical condition and artificial neural networks to predict the occurrence of failures of technological equipment on ships. Keywords: intelligent control, sea and river vessels, technical condition, production asset. Introduction: Everyone knows that artificial intelligence in the 21st century occupies a significant place in industry. Artificial intelligence affects the following subjects: computer science, cybernetics, mathematics, physics, chemistry, etc. Artificial intelligence comes to the aid of these complex subjects, replacing a person at work of any complexity. In the 21st century, all systems that were created on the basis of artificial intelligence are increasingly being used in technology. Our goal is to create a fully artificial intelligence that can easily replace human labor, and make it even better, this will primarily improve the quality of life of the population, save a lot of time, and possibly save lives in dangerous working conditions. Advantages of artificial intelligence: 1) cheaper than hiring specialists; 2) high quality of performance of tasks; 3) speed of thinking; 4) the ability to take into account a different number of factors in real time. Also, unlike a person, the algorithm cannot get tired or replace any information on purpose; 5) a huge plus is their ability to become “smarter” as they work; 6) the ability to read and perform such a diverse amount of work in real time; 7) one of the properties of modern artificial intelligence, their well-known independence and "impenetrability" for understanding by many users. Possible problems and solutions 1) the main problem is interference, during poor communication with the satellite, or between the satellite and the ship; You can increase the number of stations on the earth's surface, or launch more modern satellites into orbit, which will improve the signal. 2) the signal between the control center and the ship can be intercepted by various hackers for their own selfish purposes; To avoid interception of signals by hackers, it is necessary to improve IT protection and improve the blocking system. 3) in the absence of data, artificial intelligence is not safe. Without a sufficient amount of structured data, it will not be possible to create a practical solution with artificial intelligence. The main problem of intelligent systems is that they are based on knowledge, more precisely, on some representation of it. Knowledge here is understood as stored (with the help of a computer) information, formalized in accordance with certain rules, which a computer can use in logical inference according to certain algorithms. How artificial intelligence works: A new direction - the creation of unmanned sea and river vessels, which can have a much greater impact on business - is a transport capable of crossing the oceans in an autonomous or semi-autonomous (with the issuance of commands via a satellite communication channel) mode. These ships do not need a crew, cabins, galleys, crew life support systems .and high superstructures, which in turn worsen the fuel efficiency of the ship, hence the consumption increases. Such vessels are cheaper and, most importantly, allow to solve the problem of the lack of specialists in the field of navigation. Unmanned vessels solve this problem by moving jobs to regions where specialists live. Unmanned vessels can be used not only for transcontinental transportation, but also for the transportation of goods in coastal areas, on large rivers and seas. So far, there are no unmanned ships on the sea routes, but their options are being developed by various maritime systems companies, in particular by Rolls-Royce, which plans to launch the first ship as early as 2022. Ship emergencies entirely on artificial intelligence As everyone knows, a ship is not a simple piece of iron, which can sink to the bottom at any moment with the slightest heaving. The vessel is a fairly stable means. Which is confirmed by the law of Archimedes. The mass of a body submerged in water displaces the same amount of water. Therefore, we come to such an important concept as the density of matter. In simpler terms, if you throw a piece of metal into a puddle, it will sink, but if you open it and fill the container with air, it will stay afloat for a long time. That is why any ship has the most important unit of measurement - displacement. This is the amount of water displaced by the ship. Now we can confidently understand that the ship will not sink. Also, on board the ship with fully intelligent control, there will be many different sensors that, in the event of any emergency or critical situation, will work and send a signal to the ship’s control center, directly to the shore, where specialists will take measures to save the ship and cargo. The world's first unmanned electric vessel. The world's first cargo ship that does not require the presence of personnel on board, powered by electricity. Norwegian-made electric autonomous container ship Yara Birkeland will carry cargo from Brevik to Herem. The vessel is capable of carrying 103 containers at a speed of 13 knots (24 km/h). This ship is equipped with batteries with a capacity of 7-9 megawatts / hour - this is about a thousand times more than on electric vehicles. The absence of a crew will not only make the ship greener, but also reduce wage costs. The use of a container ship will replace 40,000 truck trips per year. Vessel Specifications Length - 80 meters Width - 15 meters Draft - 6 meters Speed Economic - 6.7 knots Maximum speed - 13 knots Capacity - 120 containers Deadweight - 3200 tons Main propellers - 2x1200kW azipods 2 bow thrusters 700 kW each Battery capacity - 7-9 MWh Let's do some estimating. One of the world's largest companies is poised to embrace unmanned shipping, boosting the global maritime market, currently valued at $334 billion. At the scale of a firm like BHP Billiton, unmanned iron ore carriers could save up to $86 billion a year. Conclusion. In conclusion, I would like to note that technologies do not stand still, they gradually penetrate into our lives and make it happier, we have more and more time to spend with relatives and friends of us, because robotic machines can do the work, we just have to monitor their actions and timely diagnose. I believe artificial intelligence is the future! |