Un barco robótico de siete años de fabricación, el Mayflower aterrizó con éxito en Canadá después de navegar un viaje transatlántico con su propia capacidad intelectual y empujar los límites de la IA en la investigación marina.
por SUSAN KARLÍN
Unos 400 años después de que el Mayflower original navegara a través del Océano Atlántico, su descendiente robótico no tripulado ha completado la primera travesía transatlántica únicamente por su propia decisión.
Después de siete años de planificación y 40 días en el mar, el barco autónomo Mayflower (MAS400) finalmente llegó a Halifax, Nueva Escocia, el 5 de junio después de un viaje de 3500 millas desde Plymouth, Reino Unido. Originalmente se dirigía a Washington, DC, el barco, que es propulsado por un motor eléctrico híbrido impulsado por energía solar y un generador diesel de respaldo, y guiado por tecnologías de inteligencia artificial, nube y computación de borde , desviado a Canadá la semana pasada para que el equipo pudiera reparar un motor de arranque defectuoso. A finales de este mes, continuará a Plymouth, Massachusetts, donde aterrizó el primer Mayflower en 1620, antes de llegar a DC en julio.
“ Estoy a la vez aliviado y eufórico de que la tengamos en Halifax. No es el puerto que pretendíamos hacer, sino ‘cualquier puerto en una tormenta’, como dice el refrán”, dice el director general de MAS400, Brett Phaneuf, quien también se desempeña como presidente de Submergence Group , una empresa del Reino Unido que diseña y fabrica sumergibles no tripulados. “ El viaje que realizó fue arduo y nos ha enseñado mucho sobre el diseño, la construcción y la operación de un barco de esta naturaleza y el futuro de la empresa marítima, hecho soportable por el fantástico equipo que se unió para lograr este objetivo”.
La empresa, cuyo costo no se ha revelado, es una colaboración entre ProMare , la organización sin fines de lucro de investigación oceánica que Phaneuf cofundó en 2001, e IBM Research . Abarca un equipo multicultural que atraviesa 10 países, tres continentes y cuatro docenas de socios comerciales y académicos. El buque de 10.000 lb. y 50 x 20 pies avanza en misiones establecidas automatizadas, controladas a distancia y preprogramadas al tomar decisiones en tiempo real en el mar sin intervención humana (aunque los humanos pueden anularlas en emergencias). El barco evita peligros, evalúa el rendimiento del vehículo, replanifica rutas y se enfrenta a otras situaciones novedosas por sí solo.
Más allá de lograr esta hazaña que alguna vez pareció imposible, el Mayflower también llevó a cabo una serie de actividades científicas ambientales en partes remotas del océano. Sus hallazgos ayudarán a los científicos a medir el impacto del calentamiento global y la contaminación en la vida marina, como la acidificación del agua, los microplásticos y la conservación de los mamíferos. Y su éxito puede allanar el camino para flotas flexibles y rentables con bajas huellas de carbono que recopilan datos oceánicos, mientras que su software podría aprovecharse para barcos tripulados para reducir los riesgos y los errores humanos. Indirectamente, los hallazgos de MAS podrían ayudar al desarrollo de sistemas autónomos de inteligencia artificial e inteligencia aumentada para humanos en otras industrias como el transporte marítimo, el petróleo y el gas, las telecomunicaciones, la seguridad y la defensa, las finanzas y la acuicultura.
Mientras que el Mayflower abordó el Océano Atlántico, una serie de experimentos autónomos de larga distancia que involucraron barcos de investigación, comerciales y militares tuvieron éxito recientemente en el Pacífico. Entre ellos, Sea Hunter de Leidos completó un viaje de ida y vuelta de 5000 millas entre San Diego y Hawái en 2019 como parte de un proyecto de la Marina de los EE. UU.; el buque de investigación Saildrone Surveyor finalizó el año pasado un viaje de 2250 millas desde San Francisco a Hawái; y apenas la semana pasada, el buque mercante de Hyundai Heavy Industries, Prism Courage, logró un viaje de 6200 millas desde EE. UU. a Corea del Sur usando navegación autónoma durante la mitad de su viaje.
“El océano es despiadado, lo cual es parte de la razón por la que queremos ir a los sistemas de IA”, dice Phaneuf. “Queremos enviar estas cosas por períodos muy largos a partes dispares del océano, y no tener que preocuparnos si alguien se lastima, se aburre, se cansa, se pierde o si el barco se hunde”. Una embarcación tripulada equipada de manera similar podría necesitar cuadruplicar el espacio, “principalmente para cosas para mantener vivos a los humanos, lo que consume mucha energía”.
UNA LENGUA ELÉCTRICA Y BALLENAS QUE HABLAN
El principal desafío con el diseño del Mayflower fue configurar la tecnología para proporcionar los datos autónomos continuos necesarios para que el barco reaccionara de inmediato. “Está cargado para el oso”, dice Phaneuf con una risa, aludiendo al conjunto de instrumentos. El Mayflower tiene seis cámaras impulsadas por IA y más de 30 sensores que cubren tres estaciones meteorológicas, tecnología para experimentos científicos y un sistema de visualización para reconocer obstáculos como tablas de remo, otros barcos e icebergs. Incluyen radar, sonar, LIDAR, GPS con una precisión de centímetros, cámaras diurnas y nocturnas estabilizadas de 360 grados, cámaras termográficas y medidores de movimiento, combustible, viento, altura y patrón de olas y química acuática. Esa información alimenta al Capitán AI,
“¿Cómo se las arregla el sistema con los nuevos datos?” dice Phaneuf. “Y luego, si lo hace con éxito o no, ¿hace frente a esas situaciones? ¿Puede aprender?
Uno de los instrumentos más novedosos, Hypertaste , es una especie de “lengua electrónica” que recopila información de ADN química, biológica y ambiental . Esta herramienta, que IBM adaptó de la industria de alimentos y bebidas, analizó de forma autónoma la calidad del agua a lo largo de la ruta para determinar cómo los entornos cambiantes afectaron el crecimiento del plancton, plantas microscópicas que constituyen las bases de los alimentos marinos. Hypertaste midió el pH y las concentraciones de hierro para evaluar los nutrientes, la salinidad y las composiciones químicas.
“Esta misión ha consistido en mostrar lo que es posible en lugares de difícil acceso”, dice Rosie Lickorish, científica investigadora principal de IBM con sede en el Reino Unido que ayudó a diseñar Hypertaste. “No se sabe mucho sobre el interior del océano. Algunas de estas áreas son de muy difícil acceso con los cruceros de investigación tradicionales”.
El barco también incluye un microscopio holográfico para contar y obtener imágenes de partículas en el agua, como medio para detectar microplásticos y plancton. Un hidrófono capturó y registró sonidos de ballenas y delfines para medir la distribución de sus poblaciones. “Son muy difíciles de estudiar en el mejor de los casos”, añade Lickorish. “Se necesitan mecanismos realmente buenos para poder detectar e identificar las vocalizaciones”.
“SOSTENGA MI CERVEZA”
La génesis del MAS400 ocurrió en 2016 cuando Phaneuf asistió a una reunión de tecnólogos de ideas afines para discutir formas de reconocer el 400 aniversario del viaje Mayflower de 1620. No impresionado con simplemente volver sobre la ruta en una réplica de un barco, una hazaña que dijo que ya se había abordado en 1954, Phaneuf sugirió un enfoque más futurista con una versión autónoma.
“La gente simplemente puso los ojos en blanco”, dice. La respuesta solo aumentó su determinación de llevarlo a cabo. “Era una especie de ‘aguanta mi cerveza’”.
Phaneuf contrató a un arquitecto naval para redactar las representaciones conceptuales, acorraló a algunas personas interesadas e hizo un poco de financiación colectiva, pero el proyecto siguió avanzando a un ritmo glacial. “Creo que mucho de eso fue que la gente no podía creer, como, ‘No se puede hacer’”, dijo. “Para ser honesto, no estábamos seguros de que pudiera hacerse”.
El ángel guardián de Mayflower llegó en la forma del estratega de IBM Systems Eric Aquaronne, un ingeniero con sede en Francia que fue un participante entusiasta desde el principio y crucial para que IBM firmara como socio técnico en 2020. También recurrió a colegas de todo el mundo para ayudar a desarrollar modelos de procesamiento de datos más robustos y readaptar el software de IBM para este proyecto.
Pero el camino hacia la innovación nunca es fácil. El Mayflower tuvo un comienzo en falso el verano pasado cuando una pieza de hardware rota obligó al barco a retroceder 100 millas en su viaje, y los problemas de la cadena de suministro relacionados con la pandemia retrasaron el reemplazo de la pieza. En lugar de una valiente temporada de huracanes, el equipo esperó otros nueve meses para partir. Este año, partió el 27 de abril, solo para detenerse en Portugal dos semanas después para repostar y arreglar un interruptor de generador. El 30 de mayo, el equipo lo desvió a su atracadero actual en Canadá para realizar más reparaciones.
Aún así, estos son fallos menores para un proyecto de esta complejidad. Su éxito animó al equipo a considerar viajes futuros que mejoren sus capacidades de aprendizaje automático, eventualmente usen energía completamente renovable y posiblemente compartan datos con el monitoreo de ciencias de la Tierra de la NASA. Mientras tanto, IBM comenzará a descifrar el cerebro de Mayflower con miras a la inteligencia aumentada en otras áreas, como aumentar la transparencia en las transacciones de servicios financieros o prevenir interrupciones en la cadena de suministro.
“La finalización de este primer viaje transatlántico significa que podemos comenzar a analizar los datos del viaje del barco, profundizar en el desempeño del Capitán AI y comprender por qué tomó las decisiones que tomó”, dice Rob High, miembro de IBM que se desempeña como CTO de IBM. División de Networking y Edge Computing de Software.
Sin embargo, las amplias aplicaciones tecnológicas de la misión no deberían eclipsar su aspecto comunitario: el espíritu de aventura compartido que proviene de un esfuerzo global que supera los límites de la exploración. Con ese fin, mientras Phaneuf mira hacia el futuro, tiene en cuenta el pasado polémico de su homónimo. La mayor sensibilidad en torno al trato de los colonos a las tribus indígenas llevó a MAS400 a asociarse con Mayflower400 , una organización educativa sin fines de lucro dedicada a una conmemoración más inclusiva de su viaje y el controvertido legado de la colonización.
“Nuestra inspiración no es el viaje de los peregrinos o lo que sucedió después de que llegaron allí”, dice Phaneuf. “Es esta idea de que miraron hacia el océano con estos viejos barcos desvencijados y pensaron: ‘¡Vamos a por ello!’ Saltaron a este desconocido con muy pocas posibilidades de supervivencia y dieron ese salto sin importar el resultado. Eso es lo que encuentro aspiracional”.
SOBRE EL AUTOR
Susan Karlin, con sede en Los Ángeles, es colaboradora habitual de Fast Company, donde cubre la ciencia espacial y los vehículos autónomos. Karlin ha informado para The New York Times, NPR, Air & Space, Scientific American, IEEE Spectrum y Wired, entre otros medios, desde lugares como el Ártico y la Antártida, Israel/Cisjordania y el sudeste asiático
