Disputas: Hvordan kan autonome fartøy bestemme hva som er sikker fart?

Gjennom hele menneskets historie har teknologisk innovasjon vært en viktig driver for å forbedre menneskelige levekår. I den maritime industrien er en slik teknologisk innovasjon autonome skip (MASS). Utviklingen av dette sees som en anledning til å forbedre sikkerheten, samtidig som man forbedrer miljøvennligheten og gjør frakt mer økonomisk effektiv.

Forskning på MASS har pågått en stund. Flere MASS-konsepter, som Yara Birkeland, Zhi Fei og Maju 510, blir testet rundt om i verden.

Historisk fokus på teknologiske utfordringer

Hittil har mesteparten av forskningen relatert til MASS primært fokusert på tekniske problemer knyttet til MASS-operasjoner. Avanserte sensorteknologier kombinert med raskt økende datakraft har ført til fremskritt innen oppfatning av omgivelsene, ruteplanlegging og styring av fartøyet i sanntid, noe som får noen til å tro at full autonomi for kjøretøy er mulig på et teknologisk nivå.

Usikkerhet knyttet til det menneskelige elementet

Med et så sterkt fokus på teknologi har noen faktorer knyttet til det menneskelige elementet fått mindre oppmerksomhet. Hvordan samhandler mennesker og kunstig intelligens? Hvordan forstår og forutser folk manøvrer av andre skip for å unngå kollisjoner i travle farvann? Det er dette Leif Ole Dreyer har søkt å finne svaret på, under problemstillingen «Hvordan kan autonome skip fastslå hva som er sikker fart?».

For å sikre problemfri seiling må MASS overholde sjøveisreglene (COLREGs), som gjelder for alle fartøy i rom sjø og i alle tilstøtende farvann som kan befares av sjøgående fartøy. Disse reglene kan imidlertid karakteriseres som ganske tvetydige avhengig av situasjonen, og i praksis er de skrevet på en ikke-maskinlesbar måte. Å sikre at MASS overholder sjøveisreglene har derfor vist seg å være ingen enkel sak, og en endelig metode for å sikre at MASS kan følge sjøveisreglene er fortsatt ikke fastsatt. Derimot motsier mange av de foreslåtte algoritmene enten tydelig sjøveisreglene eller overser rett og slett regler som er avgjørende for alminnelig sjømannskikk, slik som regelen om sikker fart.

Forskjell mellom teoretisk forståelse og praktisk implementering

I litteraturen blir det fremhevet at siktforholdene er en av de viktigste faktorene – om ikke den mest avgjørende faktoren – som påvirker sikker fart i en gitt situasjon. Det hevdes at farten må reduseres betydelig i nedsatt sikt. Imidlertid viser analyser av fartøyhastigheter i både kystfarvann og åpent hav i Norge noe som går imot intuisjonen: fartøyhastigheter korrelerer ikke med siktforholdene, og fartøy reduserer generelt sett ikke farten i dårlig sikt. Faktisk viser Dreyers analyse at andre – for tiden ukjente faktorer – har større innflytelse på fartøyhastigheter enn værforhold.

Dreyer har intervjuet åtte erfarne navigatører om hvordan de bestemmer sikker fart- Svarene viser at det er flere tilfeller hvor navigatørenes praktiske tilnærming avviker vesentlig fra det forskere og juridiske eksperter forestiller seg. Sikker fart fastsettes på en annen måte til sjøs enn det som beskrives i litteraturen. Navigatørene presiserer at sikker fart er et vanskelig konsept. Faktorene som påvirker det er mange, og de avhenger av hverandre og hele situasjonsbildet. Det er forskjell på juridisk tolkning og den konvensjonelle måten sjøfolk bestemmer sikker fart. Det viktigste for navigatører når de bestemmer sikker fart er følelsen av å ha kontroll.

Veien videre

Denne innsikten er viktig å vurdere når man prøver å utforme styringsalgoritmer for MASS. Å konstruere et system som tolker sjøveisreglene på en betydelig annen måte enn det dagens navigatører gjør, vil skape usikkerhet i fremtiden. Imidlertid vil forsøk på å bare etterligne menneskelig handling uten å ha en grundig forståelse av årsakene, også føre til usikre forhold i fremtiden. Designere av MASS må i stedet utarbeide sin egen metode for å bestemme sikker fart i ulike situasjoner. Målet bør ikke begrenses til samsvar med reglene. Det må også sikres at MASS har kontroll over situasjonen og at handlingene deres er transparente og forståelige for andre fartøy i området.

Her kan du lese hele avhandlingen

Personalia

Leif Ole Dreyer er ansatt som høgskolelektor ved institutt for maskin- og maritime studium ved Høgskulen på Vestlandet (HVL). Han er kandidat ved felles doktorgradsprogram i Nautiske Operasjoner mellom NTNU, UiT, HVL og USN. Før han begynte hos HVL tilbrakte han nesten fem år som dekksoffiser på internasjonale LPG-tankere og fikk D1-sertifikatet i 2018.

Utenfor arbeidet er Ole lidenskapelig opptatt av utendørsaktiviteter som seiling, kiting, motorsykling, ski og dykking. Denne allsidigheten og lidenskapen gjenspeiler seg i hans syn på sikkerhet, der han mener at menneskelig engasjement er nøkkelen til et tryggere og mer tilpasningsdyktig arbeidsmiljø.

Prøveforelesning

Onsdag 6. mars, kl. 09.00, Auditorium B - Campus Haugesund

Disputas

Onsdag 6. mars, kl. 10.30, Auditorium B - Campus Haugesund

Zoom-lenke: https://hvl.zoom.us/j/61895877138?pwd=Z3oxVitVaFdVazN1VXd3b2sySVg0Zz09

Veileder

Professor Helle Oltedal, HVL

Professor Thomas Porathe, NTNU

Opponenter

Førsteopponent professor Kenn Steger Jensen, Universitetet i Sørøst-Norge

Andreopponent førsteamanuensis Erik Styhr Petersen, Høgskulen på Vestlandet

Professor Christian Denker, Jade University of Applied Sciences har inngått I bedømmelseskomiteen for avhandlingen, men er forhindret fra å delta på disputasen. Førsteamanuensis Erik Styhr Petersen er derfor oppnevnt som settemedlem denne dagen.

Leder av komiteen

Professor Silvia Encheva, HVL