征服海洋的無人駕駛艇

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圖片來源:Saildrone Inc.

今時今日,我們不會對無人駕駛飛機陌生,無人駕駛汽車技術的成熟亦指日可待,不過海陸空之中,我們很少聽到無人駕駛船隻。事實上,依靠人工智能操作的無人駕駛艇,造價遠低於傳統研究船,現在已經應用於科學研究,不僅為海洋生物學研究帶來突破,更有望革新天氣及颱風預測方式。

每逢春季來臨,美國西岸便有數千條大白鯊開始在太平洋遷徙,游到介乎夏威夷與加州聖地牙哥(San Diego)中間的特定海域,一待便會待上數個月,期間互相追逐嬉戲,或會潛至 1,500 呎深海底。海洋生物學家打趣把這個特定海域,命名為「大白鯊咖啡店(White Shark Café)」,但他們都無法理解大白鯊這種行為,直到最近在無人駕駛艇的協助下,生物學界開始有點頭緒。

無人駕駛艇重 1,200 磅、身長 23 呎、高 15 呎,由 2012 年在加州阿拉米達(Alameda)成立的初創企業 Saildrone Inc. 發明。這家公司得到 9,000 萬美元創業投資資金,於收集海洋資訊的市場上大展拳腳,過去數年專注改良無人艇性能。他們的無人艇可以在汪洋大海活動多個月,經得起捲浪翻波,人工智能可以確保無人艇不會誤闖主要航道,或碰撞海上鑽油台和浮標等,最終目標是要把技術應用到環境、天氣、捕魚、航海、天然氣及石油開採探測等多個領域上。

無人艇以地圖標示大白鯊位置。 圖片來源:Saildrone Inc.

在今年 3 月中,兩艘備有感應器、相機和科學儀器的無人艇,從阿拉米達出發,越過金門大橋,直奔 1,200 哩外的「大白鯊咖啡店」海域。時至 4 月初,研究人員透過無人艇發出的聲波,追蹤其中 37 條大白鯊,並且以聲納探測牠們在深海的活動,再以人造衛星將數據及影像傳送至研究中心。

負責研究的史丹福大學海洋生物學家 Barbara Block 解釋,這是個遠離陸地的海域,很少人能夠抵達,「而我安坐辦公室,便能夠觀察大白鯊日夜活動的模式,這幾乎難以置信。」她的初步觀察發現,大白鯊潛入的深海都有大量魚群聚集,意味著大遷徙可能基於覓食需要,但仍需要進一步求證。「我們對海洋生態的掌握仍然不夠,而我相信這類科技發明,將協助我們填補對地球認知的重要漏洞。」

出於意外的發明

Saildrone 創辦人 Richard Jenkins。 圖片來源:Saildrone Inc.

這項破天荒的重要發明,背後的靈魂人物是 Richard Jenkins。他集工程師、水手、冒險家等多個身份於一身。他為人不拘小節,在無人艇的啟航儀式上,開玩笑反問記者:「水手的定義是甚麼?那是一種能夠把啤酒轉化為尿液的原始生物。」

有別於矽谷的大發明家,開發無人艇多少是出於意外。Jenkins 小時候在澳洲生活,從未接受正規教育,他自稱唯一讀過的非技術類書籍是「孫子兵法」;14 歲開始學習木工和造船;17 歲在造船廠打工,之後獲倫敦帝國學院取錄修讀機械工程學。在參加一次陸上風帆設計大賽期間,他意外發現可以利用相同原理,製造一艘以太陽能推動的無人駕駛艇,其後在 2011 年製造首個無人艇樣板,並得到前 Google 行政總裁 Eric Schmidt 的妻子 Wendy Schmidt 賞識,取得開發資金。無人艇經過數年改良後,最終成功通過所有測試,推出市場。

現在 Jenkins 單憑 iPhone 便可以監察世界各地航行中的無人艇,簡單一個指令便可以改變它們的航行目的地,至今未遇過任何意外,只是偶爾有海豹跳到艇上休息,或者是躲避其他動物的捕獵。

1,000 艘無人艇便宜過 1 艘研究船

目前 Saildrone 已生產約 30 多艘無人艇,並計劃今年年底前把產量增至 200 艘,Jenkins 最終目標是生產 1,000 艘,以便 24 小時全天候監察世界各地的海洋狀況。雖然 1,000 艘無人艇造價高達 1 億美元,但仍然較美國國家海洋及大氣管理局(U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)生產 1 艘研究船來得便宜,後者造價約莫 8,000 萬至 1.5 億美元之間。

NOAA 方面已經計劃明年開始使用 20 多艘無人艇,負責天氣及氣候變化研究;澳洲聯邦科學與工業研究組織(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation,CSIRO)購入的 3 艘無人艇則剛剛開始服役,由塔斯曼尼亞岸邊為起點,將會駛至澳洲東部的大堡礁,監察當地的珊瑚及生物健康。

無人艇同樣可以應用於天氣預報上,相對於目前在海上固定的位置收集數據,無人艇可以更加靈活,改變天氣預報的模式,甚至能夠直闖颱風暴風圈,收集水溫和風速的準確數據。有份投資 Saildrone 的 Capricorn Investment Group 合夥人 Dipender Saluja 分析:「假如數據準繩提高,會出現我們今日所無法想像的天氣預報,這將影響一眾交通、物流、農業及能源市場。」