Cost-effective, Safe and AI-based Autonomy Software for Ships

Det er et globalt voksende behov for effektiv, trygg og bærekraftig vannbåren mobilitet. Samtidig er det et behov for å redusere karbonutslippene fra sjøfartsindustrien. Utslippsreduksjon i vannbåren mobilitet medfører betydelige kostnader og kan bare realiseres dersom det kombineres med mer effektivt bemannede operasjoner. Dette behovet er forsterket av en globalt økende mangel på erfarne sjøfolk, noe som hemmer ytterligere vekst innen vannbåren mobilitet. Et økende antall initiativer peker på autonomi som en løsning. Basert på disse trendene forventer vi å se fremveksten av elektriske og autonome fartøy for å imøtekomme samfunns- og forretningsbehov. Sikkerhet er en viktig forutsetning for at nye autonome transportløsninger blir akseptert i samfunnet. Bilindustrien har arbeidet mot autonomi i over et tiår, med investeringer som overstiger 100 milliarder dollar, noe som har resultert i et bredt utvalg av kostnadseffektive og høyt ytende hardwareprodukter, samt en stor kunnskapsbase i form av publisert forskning og internasjonale standarder. Typen sensorer, algoritmer og sikkerhetsmetodikk som brukes innen bilindustrien har mange likheter med de som brukes for vannbåren autonomi. Å utnytte utviklingen innen bilindustrien kan derfor drastisk redusere kostnadene og tiden som trengs for å realisere skalerbar autonom vannmobiltet. Dette prosjektet vil fokusere på tre områder: 1) Sikker og kostnadseffektiv integrering av hardware fra bilindustrien i autonome fartøy. 2) Smidige design- og utviklingsprosesser egnet for sikkerhetskritisk og KI-basert software. 3) Metoder for å etablere og vedlikeholde et sikkerhetsbevis, som er en strukturert argumentasjon, understøttet av bevis, for å demonstrere sikkerheten til et system. Forskningen vil innebære gjennomgang av vitenskapelig litteratur og internasjonale standarder, samarbeid med relevante hardwareprodusenter og internasjonalt anerkjente eksperter fra bilindustrien, samt en pilotimplementering på et Zeabuz-autonomiprodukt.

Around the globe, the need for efficient, safe and sustainable waterborne mobility is growing. There is also an urgent need to decarbonize the maritime industry, but this comes with a substantial cost and can only become a reality if coupled with leaner operations. This need is reinforced by a global shortage of trained maritime crew, inhibiting further growth of waterborne mobility. An increasing number of initiatives and references point to autonomy as a key enabler for this transition. Summarizing these trends, it appears inevitable that we will see the emergence of a range of electric and autonomous vessel concepts to serve societal and business needs, and with this the need for scalable, trustworthy, and safe maritime autonomy. The automotive industry has worked towards autonomy for over a decade with combined investments exceeding 100 billion dollars, resulting in a range of cost-efficient and highly performant autonomy hardware products, as well as a huge body of knowledge in the form of published research and international standards. The types of sensors, AI algorithms, and safety tools that are needed for enabling waterborne autonomy are very similar to what has been developed for automotive. Leveraging the developments from automotive can therefore drastically reduce the cost and time needed to realize scalable autonomous waterborne transport. This project will focus on three key areas where automotive developments can be leveraged: 1) Safe and cost-efficient integration of automotive autonomy products into autonomous vessels. 2) Agile design and development processes suitable for safety-critical and AI-based software. 3) Methods for establishing and maintaining a safety case. The research will involve systematic review of the scientific literature and international standards, collaboration and dialog with relevant automotive OEMs, collaboration with internationally recognized automotive experts, and pilot implementation on a Zeabuz autonomy product.