Een kind kan zeilen, zonder precies de fysica te begrijpen die daarbij komt kijken. Dat gegeven inspireerde onderzoekers van MARIN om een proef te doen met een Optimist en ‘digitale kinderen’ die het leven zagen door Artificial intelligence (AI). Zeilen sprak hierover met Hannes Bogaert, manager bij het maritieme instituut.
Veel mensen die werkzaam zijn bij Maritime Research Institute Netherlands (MARIN)* hebben zelf leren zeilen in een Optimist of hun kinderen varen er nu mee. “Dat is even heel kort onze connectie met een Optimist uitgelegd,” vertelt Bogaert. “Veel van ons kennen dus de situatie. Het doel van het onderzoek was niet om een Optimist autonoom te maken, maar om te ontdekken wat AI kan betekenen binnen de maritieme sector.”
‘Digitale kinderen’
AI is een complexe term, dus het is goed om die naar een use case te brengen die tot de verbeelding spreekt. “We wilden er niet alleen over praten, maar ook echt testen wat we hiermee allemaal voor elkaar kunnen krijgen. We werden aanvankelijk geïnspireerd door kinderen die leren varen in een Optimist. Zonder alles van de fysica te weten, leren zij zeilen. Daarbij worden ze beloond voor hun acties. Ze komen vooruit, blijven dezelfde rondjes varen, of krijgen een giek voor hun hoofd. Een deel van AI werkt op dezelfde manier. Algoritmes kunnen zo worden ontwikkeld dat ze iets waarnemen, actie ondernemen en vervolgens worden beloond. Om dit te peilen, moet je parameters instellen voor de ‘digitale kinderen’. In dit onderzoek zijn diverse ‘digitale kinderen’ ontwikkeld met verschillende karaktereigenschappen. De één is bijvoorbeeld juist heel ondernemend en de ander erg terughoudend.”
Sinds 2017 zijn we bij MARIN bezig met AI. De laatste jaren is dat versneld. Deze use case heeft ons enorm geholpen. In november 2022 werden de eerste gesprekken gevoerd en vervolgens zijn we aan de slag gegaan. Stap 1 was om te kijken of het lukte om in ons bassin überhaupt met een Optimist te zeilen. Hier kunnen we oncontroleerbare wind en golven zijn nabootsen. Om te ontdekken of dit ging, hebben we kinderen van collega’s gevraagd om de proef op de som te nemen en dat bleek te werken. Vervolgens hebben we een digitaal model gemaakt en gerealiseerd dat we de Optimist vanaf afstand konden besturen. Het roer en zeil moesten meewerken, maar zogenaamde massa moest ook van stuur- naar bakboord kunnen bewegen en vice versa. Stap 3 was om de digitale kinderen te trainen. We hebben veel geprobeerd en verschillende parameters ingesteld voordat de daadwerkelijke testfase eind oktober van start ging. Toen hadden we geen idee hoe de testvaarten zouden gaan. Konden we rekenen op rare manoeuvres? Vaart de Optimist tegen de kant? Het was net echt. De testvaarten verliepen goed en die hebben ons veel geleerd.”
Ondersteunend in de maritieme sector
“Inmiddels zijn we een heel eind gekomen. We hebben ook workshops hierover gegeven aan partijen binnen de maritieme sector. Voor hen is het interessant om te weten wat deze ontwikkeling voor hun eigen toepassing kan betekenen. AI is niet op alle (lastige) vraagstukken het antwoord, maar het kan je wel verder helpen. Vandaar dat wij het belangrijk vinden om deze toolbox verder te onderzoeken.”
De bemanning ondersteunen
“Nu laten we de Optimist voor wat het is en gaan we door naar hoe AI toegepast kan worden in de maritieme sector. Denk aan brandstofbesparing, veilig varen en de uitdagingen die offshore windparken met zich meebrengen. We focussen ons eigenlijk op twee onderwerpen. Enerzijds op hoe AI kan worden toegepast bij het ontwerp van schepen en platforms en anderzijds hoe het kan helpen bij de operationele inzet. We streven er niet naar om schepen autonoom te laten varen, maar wel naar tools die de bemanning kunnen ondersteunen. Niet om daadwerkelijk de beslissingen te maken, maar voor advies. Zie het als een soort ‘digitale co-kapitein’. Er zijn steeds minder mensen aan boord, dus iets dat je ondersteunt is fijn. Met de klassieke methodes komen we ver, maar we moeten dat versterken. Daarom kijken we naar een toolbox met AI.”
Om die een goede invulling te geven, moet er worden gekeken naar wat de dagelijkse uitdagingen zijn van de betrokken partijen. “AI is een systeem dat doorleert. Dat is anders dan we gewend zijn van de klassieke computermodellen van nu. We moeten kijken hoe we de betrouwbaarheid van AI kunnen waarborgen en waar veilig grenzen gesteld moeten worden. Daar kraken we momenteel onze breinen over en daar zijn we nog niet klaar mee.”
- Maritiem Research Instituut Nederland (MARIN)
MARIN is een wereldwijd erkend topinstituut voor maritiem onderzoek. Onze missie is ‘Better Ships, Blue Oceans’: we staan voor schone, slimme en veilige scheepvaart en duurzaam gebruik van de zee. We doen dat als onafhankelijke kennispartner voor de maritieme sector, overheid en maatschappij. We bieden integrale oplossingen, van conceptontwikkeling en ontwerp tot operatie, en maken daarbij optimaal gebruik van onze testfaciliteiten, computersimulaties, simulatoren en metingen in de praktijk. In het ontwikkelen, toepassen en delen van onze kennis stimuleren we innovatie en wereldwijde samenwerking. De kennis en betrokkenheid van onze mensen zijn onze kracht.
Omslagfoto, foto en video: © MARIN
Tags: AI, Optimist Last modified: 24 december 2023
