Ny forskningsrapport: Navigatörer tar gärna hjälp av AI

Hur kommer navigatörer överens med AI-baserade beslutsstödsystem som föreslår hur de ska agera i sitt arbete? Jo tack, rätt bra. Det visar ett forskningsrapport som gjorts inom Trafikverkets branschprogram Hållbar sjöfart som drivs av Lighthouse.

”Maskinerna är våra vänner, utan dom inget paradis”, sjöng Kjell Höglund på 80-talet. Kanske var det att ta i. Åtminstone om man tänker sig att paradiset skulle bestå i att maskinerna gjorde allt jobb åt oss. Helt automatiserade obemannade fartyg kommer exempelvis förmodligen aldrig att realiseras (det finns egentligen inte någon efterfrågan) förutom på kortare sträcker över älvar och dylikt. Men kanske är det just så att maskinerna inte ska ta över helt om de ska förbli våra vänner?

Den som är det minsta dystopiskt lagd svarar nog ja på den frågan. Men hur det än blir i framtiden så kommer förstås maskinerna att påverka oss, så även på sjön. Frågan är hur? Fartygen blir allt smartare och beslutsstöd med hjälp av AI är nästa steg i transformationen mot mer uppkopplade fartyg – sådana system för navigering är dock till stor del outforskade ur användarnas perspektiv. Fram tills nu. I projektet Operationalizing COLREGs in SMART ship navigation: Understanding the limitations of algorithm-based decision support systems in traffic situations har forskare från Chalmers och RISE tittat närmare på hur väl ett AI-baserat beslutsstödsystem, som utvecklats av Wärtsilä, fungerar. På Chalmers fick 19 navigatörer bekanta sig med systemet i en simulatorstudie som omfattade tre enkla trafikscenarier.

– Responsen från deltagarna var väldigt positiv. Det förvånade mig faktiskt. Jag trodde inte att de skulle uppskatta att få olika förslag och att bolla idéer med en dator. Kanske hade Wärtsiläs enkla och användarvänliga gränssnitt viss betydelse. Då blir man ju mer förlåtande och har överseende med att alla förslag inte blir helt perfekta, säger Reto Weber, tekniklektor på Chalmers, som lett projektet.

Systemet som studerats befinner sig i linje med ”lågnivåautomation” eller nivå ett (systemet ger förslag på navigation och navigatören fattar alltid beslut) av fyra utvecklingssteg.

– Vem som helst skall inte använda ett det. Man måste kunna alla regler. Och saker som erfarenhet, gott sjömanskap, lägesmedvetenhet och andra icke-tekniska färdigheter som påverkar säker och effektiv navigering är svårt att implementera i algoritmer. 

Än så länge krävs alltså en navigatör som har koll på COLREG – regel 8 i internationella sjöfartsreglerna som handlar om åtgärder för att undvika kollision. Men vad händer med denne när beslutsstödsystemen är så här enkla och bra och gör det mesta rätt? Finns inte risken att navigatören slentrianmässigt litar på systemet och tappar känslan för navigering?

– Absolut. Det är en fara med det här som vi inte kunnat undersöka. Jag minns själv när jag var till sjöss och GPS:en kom på 90-talet och hur befälhavaren sa: ”lita inte på den där, du måste dubbelkontrollera”. Nu förtiden litar man ju fullständigt på GPS, inte minst när det gäller bilkörning. Det gör att vi tappar lokalsinnet. Och det är samma risk med beslutsstödsystem. Kommer navigatörer tappa sin kunskap om regler, analysförmåga och så vidare?

Redan nu står det klart att förstudien får en fortsättning, COLREG 2 – ett projekt där ett större fokus läggs på hur bra algoritmen i beslutsstödsystemet fungerar.

– I de tester vi gjorde hade alla fartyg samma inställningar i beslutsstödsystemet, men vad händer om de har olika inställningar. Vad händer om till exempel om vi har trafiksituationer med autonoma fartyg som alla har olika inställningar? Sådant ska vi testa nu.

Inför fortsättningsprojektet har Wärtsila skickat över en ny, rejält uppdaterad version av systemet som kommer att köras på 3 stycken autonoma fartyg i simulatorn på Chalmers.

– Det är samma gränssnitt, men är lite mer invecklat. Det finns betydligt fler inställningar som kan göras. Det är förstås jättebra, men det får mig också att fundera över inte bara hur dessa inställningar kommer att påverka utgången av trafiksituationer men även vem som bestämmer när och med vilken inställning de autonoma fartygen skall köras. Dessutom kommer vi att kunna köra Wärtsiläs algoritm mot andra autonoma fartyg som styrs av en helt annan algoritm. Detta kan peka på ytterligare utmaningar vad gäller att implementera COLREG i algoritmer.   

Förstudien Operationalizing COLREGs in SMART ship navigation: Understanding the limitations of algorithm-based har författats av: Reto Weber, Katie Aylward, Scott MacKinnon, Monica Lundh – alla från Chalmers – samt Mikael Hägg, RISE