← Computers & Automation

Robot Submarines Are Learning to Think and to Move Where Humans Can t Go

B
Bilinmeyen Yazar
1988 · Computers and Automation

Robot Denizaltılar İnsanların Gidemediği Yerlere Gitmeyi ve Düşünmeyi Öğreniyor

Glenn Zorpette
157 E. 99th St., Apt. 6
New York, NY 10029

"Ancak son yıllarda teknoloji—güçlü, ucuz bilgisayar çipleri ve yapay zekâ yazılımları—özerk, serbestçe yüzen araçları pratik hale getirdi."

Haftada birkaç kez, D. Richard Blidberg hayatının çalışmasının doruk noktasını bir gölün içine doğru kaybolurken izler ve sonra, tedirgin ama sabırlı bir şekilde, geri dönmelerini bekler.

"Yüksek Kaygı" Araçları

New Hampshire Üniversitesi’nde elektrik mühendisi olan Blidberg, dünyanın en gelişmiş askerî olmayan robot denizaltısının geliştirme programının başındadır. Denizaltıları Deneysel Özerk Araçlar, ya da EAVE’ler olarak bilinir, ancak Blidberg onlara "yüksek kaygı araçları" der.

"Gerçekte," dedi yakın zamanda yapılan bir söyleşide, "onlardan biri gittiğinde, asıl büyük soru geri dönüp dönmeyeceğidir. Unutmayın, kancada üçte bir milyon [dolar] var. Suda aşağıya indiğini görüyorsunuz ve bir saat sonra geri dönmesi gerekiyor. İşte bu kaygıdır."

Şimdiye kadar her zaman geri döndüler. Tıknaz, beş fit uzunluğundaki denizaltılar—aşırı büyük dalış tüplerine benziyorlar—Mart ayından bu yana New Hampshire’daki Winnipesaukee Gölü’nde, üzerlerindeki küçük ama güçlü bilgisayarlar tarafından denetlenerek yüzüyor.

EAVE’ler şimdiye kadar görece basit parkurlarda yol aldı, ancak Blidberg’in UNH Deniz Sistemleri Mühendisliği Laboratuvarı’ndaki ekibi, denizaltıların göl tabanında büyük çelik variller, metal boru parçaları ve diğer hedef nesneleri ararken onlara yol göstermek üzere tasarlanmış daha karmaşık denetim yazılımlarını sınamaya hazırlanıyor. EAVE’ler, robot teknolojisindeki en son gelişmeler için deneme araçları olarak üretildi, ancak Blidberg bir gün deniz canlılarının üreme alanlarını keşfetmekte ya da deniz tabanının stereoskopik görüntülerini elde etmekte kullanılabileceklerini umuyor.

Askerî Alan Dışında Az Sayıda Robot Denizaltı

Askerî alan dışında çok az sayıda son derece gelişmiş insansız denizaltı geliştirildi. Ancak son yıllarda teknoloji—güçlü, ucuz bilgisayar çipleri ve yapay zekâ yazılımları—özerk, serbestçe yüzen araçları pratik hale getirdi.

Donanma ve diğer devlet kurumlarına insansız denizaltıların tasarımı ve işletimi konusunda danışmanlık yapmış olan Arlington, Va. merkezli danışman Frank Busby’nin ifade ettiği gibi, "Yakın zamana kadar yeterince akıllı bir aracı suya koymanız mümkün değildi."

Busby, bu teknolojinin ortaya çıkmasının, ABD Donanması’nın uzun süredir okyanus tabanı aramaları, mayın temizleme ve Sovyet denizaltılarını izleme için istediği insansız denizaltıların geliştirilmesini mümkün kıldığını söyledi. Donanmanın en az sekiz insansız denizaltıyı test ettiğini ve daha da akıllı, daha güvenilir ve daha uzun menzilli araçlar için programlar yürüttüğünü belirtti.

EAVE’ler ABD Donanması Denizaltıları Kadar Gelişmiş

EAVE’ler, daha küçük ve daha yavaş olmalarına rağmen, Pentagon raporlarında sözü edilen Donanma’nın insansız denizaltılarının herhangi biri kadar gelişmiştir—ancak bu raporlar, bilgisayar çipleri ve yazılımlardaki son ilerlemelerden önce tasarlanan araçları kapsar. Raporlar ile sektör danışmanları, yükleniciler ve iki Donanma mühendisiyle yapılan görüşmeler, Donanma’nın mevcut filosunun şunları içerdiğini göstermektedir:

  • SSN-21 adlı yeni bir tür yüksek hızlı nükleer saldırı denizaltısının 100 fit uzunluğunda, üçte bir ölçekli bir modeli. Donanma, test koşuları sırasında bu denizaltı üzerindeki kuvvetleri, üzerinde insan bulunmasının tehlikeli olacağı hızlarda ölçecektir. Modelin bu yılın sonlarına doğru, muhtemelen Idaho’nun kuzeyindeki bir gölde test edilmesi planlanıyordu.

  • Sualtı mayınlarını avlayan ve etkisiz hale getiren, son derece çevik bir araç. Remote Underwater Mine Countermeasure adlı bir prototip denizaltı şimdiden testlerden geçti. Mayınların robot denizaltılarla etkisiz hale getirilmesi, dalgıçlar ve insanlı, mayın tarayan yüzey gemileri tarafından yapılması gereken riskli görevlerden birinin ortadan kalkması anlamına gelir.

  • Okyanus tabanındaki nesneleri bulmak için üç buçuk mil derinliğe dalmak üzere tasarlanmış, şık, torpido biçimli bir araç. Advanced Unmanned Search System olarak bilinen bu denizaltı, bir sonar dizisine sahiptir ve bir nesnenin üzerinde asılı kalabilir, onu bir projektörle aydınlatabilir ve bir yüzey aracına televizyon görüntüsü iletebilir. Geçen ilkbaharda Güney Kaliforniya açıklarında test edildi.

Dünya genelinde en az 20 bilinen askerî olmayan, serbestçe yüzen robot faaliyette ya da geliştirme aşamasındadır. Birçoğu açık deniz petrol platformlarını ve diğer sualtı yapılarını denetlemek için yapılmıştır; diğerleri ise başka tür araçlarla yapılması zor işler için tasarlanmıştır. Örneğin, Arktik buzlarının altındaki okyanus tabanının bazı bölümlerini haritalamak hiçbir zaman kolay olmamıştır—yüzey gemisiyle yavaştır ve insanlı bir denizaltıyla potansiyel olarak tehlikelidir.

British Columbia, Port Moody’deki International Submarine Engineering, Ltd. tarafından yapılan Autonomous Remotely Controlled Submersible, Arktik buzlarının altındaki deniz tabanını haritalarken 111 mile kadar dolaşabilir ve 1.300 fit derinliğe inebilir.

EAVE’ler ve Yapay Zekâ

Kanadalı araç dayanıklılık açısından en üst düzeyde olabilir, ancak küçük EAVE’ler zekâ açısından zirvededir. Önümüzdeki bahar Blidberg, onları sualtı araçları için yazılmış en gelişmiş iki programdan ikisiyle, ilk kez hedef nesneleri ararken test etmeyi umuyor. Her iki yazılım paketi de EAVE’leri arama görevlerinde yönlendirmek üzere yazılmıştır, ancak soruna farklı yaklaşımlar getirir ve iki denizaltı arasında dönüşümlü olarak kullanılacaktır.

Bir yazılım paketi, 850.000 dolarlık EAVE projesinin üç finansman kaynağından biri olan National Bureau of Standards tarafından sağlanmıştır (diğerleri National Oceanic and Atmospheric Administration ve Naval Underwater Systems Center’dır). Başlangıçta endüstriyel robotları denetlemek için yazılan bu yazılımla, iki EAVE göl tabanı aramalarında işbirliği yapacak, akustik bir bağlantı üzerinden iletişim kuracak, arama alanını paylaşacak ve ilerleme raporlarını değiş tokuş edecektir. Blidberg, yazılımın bir bölümünün EAVE’leri önceden belirlenmiş parkurlardan geçirmek için zaten kullanıldığını söyledi.

Diğer yazılım paketi, UNH laboratuvarında geliştirilmiştir ve LISP dilinde yazılmıştır; LISP, planların ve kararların karmaşık ya da belirsiz ölçütlere dayanması gereken değişken ve yapılandırılmamış ortamlarda makineleri denetlemek için çok uygun olan simgesel bir bilgisayar dilidir.

EAVE’ler, arama sırasında karşılaştıkları bir nesnenin ilgi çekici olup olmadığını belirlemek zorundadır—örneğin bir varil paslanmış, kısmen çamura gömülmüş ya da yosunlarla kaplı olabilir. Simgesel bir dil bu etkenleri hesaba katabilir ve bunlar üzerinde işlem yapar.

Blidberg’e göre, bu tür simgesel diller yaklaşık 25 yıldır var olmasına rağmen, EAVE’ler LISP yazılımıyla denetlenen ilk denizaltı araçlarıdır. Bir robot denizaltıya yerleştirilecek kadar kompakt ve dayanıklı, aynı zamanda yazılımı çalıştıracak kadar güçlü donanım ancak yakın zamanda kullanılabilir hale gelmiştir. EAVE’ler, her biri bir posta pulundan biraz daha büyük ve aynı anda altı ya da yedi kullanıcıyı destekleyebilen, buzdolabı boyutlarında bir mini bilgisayar kadar güçlü dört Motorola mikroişlemciyle donatılmıştır.

Winnipesaukee Gölü’ndeki denemelerde, denizaltılar göl tabanında birbirinden yaklaşık 2.000 fit aralıklarla yerleştirilmiş akustik transponderlerle işaretlenmiş üçgen bir bölge içinde manevra yapar. Transponderler, her bir buçuk saniyede yayılan sesler aracılığıyla denizaltılara tam konumlarını bildirir. Sonar, denizaltılara bölge içinde ve üs olarak hizmet veren mavnaya geri dönüşte rehberlik eder.

ABD Donanması Yeni Teknolojiyi Kullanıyor

EAVE’ler yeni teknolojiden yararlanan tek araçlar değildir. Sektör danışmanları, denizaltı sistemleri için görece büyük bir bütçeye sahip olan Donanma’nın kendi çalışmalarını gizlice yürüttüğünden emindir. Bir zamanlar Naval Oceanography Office için çalışmış olan Busby, "Gerçek hareketin olduğu, paranın harcandığı yerlerin çoğu gizlidir," dedi. ABD’nin, ABD denizaltılarını izleyen Sovyet kuvvetlerini şaşırtmak için hâlihazırda insansız denizaltılar kullandığına inanılmaktadır.

Bu aldatma görevleri muhtemelen şöyle işler: Büyük bir ABD saldırı denizaltısı, sesi Sovyet sualtı hidrofonları tarafından algılandığında, aniden insansız denizaltılar bırakır. Her biri, suda ilerlerken daha büyük denizaltının sesini ya da "imzasını" taklit eder ve Sovyet izleyiciler en azından geçici olarak hangi aracı izlemeleri gerektiğini belirleyemez.

Donanma tarafından şimdiye kadar geliştirilen serbestçe yüzen araçların çoğu akustik sinyallerle denetlenmektedir.
(Lütfen 27. sayfaya bakınız)

Stewart Brand’in The Media Lab: Inventing the Future at MIT adlı kitabının 1., 3., 6. ve 13. bölümlerinden alıntılara dayanmaktadır; telif hakkı 1987 Stewart Brand’e aittir. Viking Penguin Inc., 40 West 23rd St., New York, NY 10010 tarafından yayımlanmış ve düzenleme yoluyla kullanılmıştır.

Editörün Notu: Bu ilginç kitabın kopyaları, yayınevinden, Dept. CMR-CPML aracılığıyla temin edilebilir.


Okyanus Derinliklerinden Uydularla İletişim

Az dış yönlendirmeye ihtiyaç duyan bir araç, su altında iletişim kurmanın sorunlarından kaçınacaktır. Yüksek frekanslı radyo dalgaları sudan geçemediği için, tasarımcılar ideal olmaktan çok uzak olan akustiğe güvenmek zorundadır; mesajlar nispeten yavaş gönderilmelidir ve havadaki ya da yörüngedeki denetleyicilerle iletişim kurmak imkânsızdır.

Ancak önümüzdeki on yıl içinde Donanma, dalgaların çok altında bulunan denizaltıların uydularla ya da uçaklarla iletişim kurmasını sağlayacak teknolojiye sahip olabilir. Spektrumun mavi-yeşil bölgesindeki lazer ışığı, diğer lazer ışığı renklerine kıyasla deniz suyuna çok daha iyi nüfuz eder. Donanma artık mavi-yeşil lazer iletişimi konusundaki çalışmalarını tartışmıyor, ancak Pentagon’un o dönemde yayımladığı bir rapora göre, Arlington, Va.’daki Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı iki yıl önce bir mavi-yeşil lazer sistemi üzerinde çalışmaya başladı. Sistemin bu yıl test edilmesi planlanıyordu.

Etkili Gözetleme Sistemi

Donanma yüklenicilerine göre, mavi-yeşil lazer ve gelişmiş bir denetleyiciyle donatılmış insansız bir araç etkili bir gözetleme sistemi oluşturur. Örneğin İskandinav sularına bırakıldığında, pervanelerinin çıkardığı benzersiz sesten Sovyet denizaltılarını tanıyarak onları izleyebilir.