AI-ARC: Ein virtueller Kontrollraum für eine sichere Schiffsfahrt in der Arktis

Herausforderungen in der Arktis

Durch den Klimawandel schrumpft in der Arktis das Eis im Sommer auf immer kleinere Flächen. Dies hat zur Folge, dass nördliche Seewege sich für längere Zeiträume öffnen und Schiffsverkehr aller Art zunimmt - einschließlich Fracht-, Fischerei- und Kreuzfahrtschiffe. Die Sicherheits- und Umweltrisiken in den nördlichen Gewässern steigen damit, so dass ein gemeinsames Situationsbewusstsein und die Koordination zwischen SAR (Search and Rescue) und den Akteuren der Notfallvorsorge und -bewältigung immer wichtiger wird. Darüber hinaus erfordern illegale Aktivitäten und Bedrohungen der maritimen Infrastruktur wirksame und rechtzeitige Gegenmaßnahmen.

Was AI-ARC bietet

Das AI-ARC-Projekt (Artificial Intelligence Based Virtual Control Room for the Arctic), eine Kooperation von Partnern aus 13 europäischen Ländern, zielt darauf ab, das Situationsbewusstsein in der zivilen Seefahrt für Sicherheitsfragen zu verbessern und Risiken in der Schifffahrt zu mindern – all das ohne die Arbeitslast für Seefahrer:innen zu erhöhen. Um jedoch die große Fülle an verfügbaren Informationen wie Schiffs-AIS (Automatic Identification System), Wetterinformationen und Satellitenbilder effektiv zu verarbeiten und neue Erkenntnisse zu gewinnen, werden innovative Tools und Services benötigt. Hierbei spielt Künstliche Intelligenz eine entscheidende Rolle. Mithilfe von KI werden im AI-Arc Projekt verdächtige Aktivitäten und ungewöhnliche Vorkommnisse automatisch erkannt. Diese wichtigen Erkenntnisse werden anschließend im virtuellen Kontrollraum (VCR), einer innovativen Plattform zur Lagevisualisierung, die vom Fraunhofer IOSB entwickelt wurde, zusammengeführt und zugänglich gemacht werden. Darüber hinaus erleichtern weitere Features die Kommunikation und den Informationsfluss.

AI-ARC fördert so auch die dringend benötigte Zusammenarbeit in der Arktis, zum Beispiel bei der Reaktion auf Ölkatastrophen. Die Kommunikation und Effektivität zwischen allen maritimen Akteuren soll erhöht und somit auch die Koordination von Rettungsmitteln und Eisbrechern verbessert werden.

Gefördert wird AI-ARC von der Europäischen Kommission im Rahmen des Horizon 2020 Programms unter der Zuwendungsvereinbarung 101021271. Diese Publikation spiegelt ausschließlich die Sichtweisen der Autoren wider, und die Europäische Union kann für jegliche Nutzung der enthaltenen Informationen nicht verantwortlich gemacht werden. Weitere Informationen zum Projekt: ai-arc.eu

AI-ARC am EMI

Am EMI werden für zwei der in der Plattform integrierten Services eine Zuverlässigkeitsbewertung durchgeführt. Zum einen wird insbesondere die Anomaliedetektion, die durch Machine-Learning ermöglicht wird, hierbei unter die Lupe genommen. Eine Anomalie in einer Schiffsroute könnte zum Beispiel darauf hinweisen, dass illegale Fischerei oder Schmuggel betrieben wird. Am EMI wird zum Beispiel untersucht, welche Eingangsdaten (etwa die Geschwindigkeit, die Koordinaten oder der Hafen) am meisten dazu beigetragen haben, dass eine Anomalie detektiert wurde. Dies erhöht die Zuverlässigkeit der vom System gelieferten Informationen und macht sie gleichzeitig leichter interpretierbar für den Endanwender.

Eine weitere Zusammenarbeit ist mit dem Diensteanbieter Telespazio geplant, der Satellitendaten und ML für die Eisbergerkennung nutzt. Hier soll von Seiten EMI vor allem die aleatorische Unsicherheit (in Folge natürlicher Variabilität) der Satellitendaten in den Fokus genommen werden, um die Robustheit bei der Erkennung von Eisbergen zu erhöhen.