På tur med første danske AI-færge: En mulig taxa og redningsfartøj for øsamfund

Spækket med kunstig intelligens, avancerede kameraer og masser af computerkraft er landets første AI-færge snart klar til at sejle uden menneskelig indgriben.

Da Ingeniøren gæstede vidunderet føltes det lidt, som skibet allerede havde taget sagen i egen hånd.

DTU´s ingeniører ankom for at pille videre ved Greenhoppers indre dele (læs: ledninger og software), men skydedøren var låst og lukket.

»Vi kunne simpelthen ikke komme ind. Vi måtte stå ude i kulden i over en halv time, før det lykkedes at få døren op,« fortæller professor i automation, Mogens Blanke.

Det var dog ikke Greenhopper, der - som en anden HAL9000 - havde lukket dørene, men derimod Kong Vinter, der havde frosset skibets døre til og gjort låsene umulige at dreje.

Fremover er der altid låsespray ombord.

»Nogle gange er det de små problemer, der spænder ben,« griner Mogens Blanke.

Over de sidste fem år har DTU-professoren, med et hold af ingeniører, bygget og skrevet den software, der udgør en del af kernen i Greenhopper.

Den lille grønne katamaranfærge har plads til 24 passagerer, samt barnevogne, cykler og kørestole til en tur mellem Musikkens Hus på Aalborgsiden af Limfjorden og Stigsborg Brygge på Nørresundbysiden.

Greenhopper er bygget til at lægge til og fra autonomt. På sin tur følger den en fast rute over fjorden ved brug af blandt andet sit elektroniske søkort og en gyro. På baggrund af data fra søkort, AIS, kameraer, sensorer og radarenheder navigerer den udenom forhindringer:

Da Ingeniøren var på besøg, var det dagen før den første officielle sejlads med besøg af virksomheds-kendisser og Port of Aalborgs direktør Kristian Thulesen Dahl.

Og det skal siges, at ikke alt spillede efter planen - selvom der var godt varmt ombord og kaffe på kanden.

Færgen kunne nemlig ikke sejle helt autonomt, da leverandøren af systemets interface, finske Wärtsilä, ikke var blevet klar med deres software.

Autonom til- og fralægning var ikke muligt, da W-bånds-radarerne fra firmaet Smartmicro ikke at virkede optimalt.

Under dagens sejlads var der også problemer med den gyro, som systemet skal bruge til at holde sin kurs. Der var en stor uoverensstemmelse mellem COG (kurs over grunden) og Heading (kompasretning).

Men alligevel var Mogens Blanke og ingeniørerne ret tilfredse med færgen, især fordi deres egetudviklede detektionssystem virkede efter planen.

Under sejladsen kunne man tydeligt se bøjer og andre genstande dukke op og hurtigt blive detekteret med en tydelig visning på en skærm. En enkelt spejling i havoverfladen blev dog også - af systemet - forvekslet med et skib. Men kun kortvarigt.

»Greenhopper er en showcase. Den viser i praksis, hvad vi forskere har gået rundt med oppe i hovedet og fældet ned i 30 videnskabelige artikler. Nu kan vi vise det,« siger Mogens Blanke.

Under SIMRAD-radaren i masten på Greenhopper sidder kameraer til at se 360 grader rundt:

Det er ph.d-studerende Peter Nicholas Hansen fra DTU, der har trænet systemets neurale netværk til at genkende alt fra Go-boats til havkajakker, sejlskibe og slæbebåde.

Alle tænkelige objekter er blevet kategoriseret i ni overordnede kategorier, og hvad DTU-folkene er særligt stolte af, er måden systemet verificerer objekterne på.

Typisk lader man nemlig et neuralt netværk foretage en identifikation, for så at lade et andet netværk lave samme øvelse. Hvis begge netværk er enige, så bliver der sendt besked om, at det for eksempel er en kajak.

Den øvelse kræver ret meget regnekraft og kan være langsom.

Men hos Greenhopper bruger man samme neurale netværk til at foretage identifikationen og verifikationen.

Hvis systemet opdager en kajak, så gentager systemet den samme identifikationen tre gange i sekundet for hele tiden at verificere, at der er tale om en kajak.

»Det gør vores situationsbestemmelse meget hurtigere uden brug af stor regnekraft,« siger Peter Nicholas Hansen.

LIDAR og W-bånds radar er med til at tegne et billede af skibets omgivelser, og systemet følger med i søkort for at verificere sømærker på turen over fjorden:

Hvor klar er skibet så til autonom sejlads?

Jo, når Wärtisala er klar med deres interface om nogle måneder, og de små børnesygdomme er luget ud, så vil man i videnskabelige termer sige, at skibet har opnået Technology Readiness Level 7.

Det betyder groft sagt, at det hverken er et færdigt eller kommercielt produkt, men et tydeligt bevis på, at man har en prototype, der kan bringes til at fungere.

Om det så sker om et halvt eller helt år, tør Mogens Blanke ikke spå om. Om Greenhopper bliver en aktivt sejlende færge afhænger også af en række andre ting. For eksempel skal politikerne først finansierer driften, bygge en ordentlig anløbskaj på Nørresundbysiden og betale en navigatør for at være færgemand.

Greenhopper kommer under alle omstændigheder ikke til at sejle helt autonomt foreløbig. Ifølge Søfartsstyrelsens nuværende regler skal der nemlig være en navigatør ombord.

Da Ingeniøren tog turen over Limfjordens vande var det lods og skibsfører Jesper Holm Bech og hans kollega Mikael Vestergaard, der skiftedes til at sidde bag rattet eller rettere joystickene til skibets to motorer:

Jesper Holm Bech er af den gamle skole.

Han blev uddannet fra den Svendborg Navigationsskole i 1991 og er overbevist om, at autonomien bliver et grundvilkår for fremtidige sømænd.

Men sådan er det langtfra alle hans kollegaer, der har det.

»De fleste ryster på hovedet. De mener aldrig, det kommer til at ske i deres tid,« siger Jesper Holm Bech.

»Jeg er uenig. Autonomien kommer. Men helt førerløse færger tror jeg ikke, vi kommer til at se. Der vil altid være brug for én ombord til alt det uforudsete. For eksempel til fiskenettet, der kommer i skruen, og …,« siger Jesper Holm Bech og bliver afbrudt af sin kollega Mikael Vestergaard, der er færgefører på Limfjorden, men også deltager i Greenhopper-projektet:

»Ja, og alle de fulderikker, der altid kommer ombord og laver ballade. Dem er der altid nogen af,« lyder det grinende.

DTU-professor Mogens Blanke er leder af Greenhopper-projektet og ser for sig en fremtid med autonome vand-taxier.

Mogens Blanke er enig.

Han tror heller ikke, vil vil se helt autonome færger i den nærmeste fremtid, men han forestiller sig, at man ikke behøver en dyr navigatør for at sejle skibet. For eksempel kunne Greenhopper være en slags vandtaxa - eller redningsbåd til øsamfund, hvor enkelte øboere kan få en kort introduktion til at ‘styre’ færgen og sørge for sikkerheden ombord.

»Hvis man for eksempel bor på Bjørnø og skal akut ind til Faaborg, fordi man er syg, så kan vandtaxaen være en mulighed. Eller hvis en jordmoder skal hurtigt ud til øen. Det er en langt billigere transport end en redningshelikopter, som også kan risikerer at være optaget af andre opgaver«, siger Mogens Blanke.