Forskersonen er forskning.nos side for debatt og forskernes egne tekster. Meninger i tekstene gir uttrykk for skribentenes holdninger. Hvis du ønsker å delta i debatten, kan du lese hvordan her.

Se for deg roboter som er styrt av kunstig intelligens og som organiserer seg i ulike grupper, på tvers av grupper. Og som kan reorganisere seg og lage nye planer når det trengs. Slik kan roboter effektivt løse ulike typer oppgaver sammen.

Kommando, kontroll, kommunikasjon og analyser gjøres i et nettverk, for å gjennomføre oppdrag bestemt av menneskelige operatører. Og oppgavene de utfører er langt utover hva enkeltroboter kan få til.

Et paradigmeskifte

Autonome robotorganisasjoner (ARO) kan løse oppgaver langt utover det tradisjonelle robotsystemer kan levere. De vil være smidige så de kan tilpasse seg endringer i oppdrag og kapasitetsbehov. ARO vil gjøre det mulig å nå nye nivåer av selvstendighet.

les også:

På ett område kan Norge bli verdens­ledende innen kunstig intelligens

Ved å kombinere kapasitetene til ulike plattformer – som autonome undervannsroboter (AUV-er), ubemannede overflatefartøy (USV-er), ubemannede luftfartøy (UAV-er) og små satellitter med spesialtilpassete nyttelaster som sensorer, samplingsutstyr, manipulatorer, mener vi at havnæringene står overfor et paradigmeskifte.

Dette gjelder blant annet innen datainnhenting, inspeksjon, vedlikehold og reparasjon, samt sikkerhet og forsvar. Vi er allerede på vei.

Uttesting på Svalbard

I 2022 ble det som kalles observasjonspyramiden, med en forskningssatellitt inkludert, testet for første gang på Svalbard.

Inntil da har det vært flere suksessfulle tester med ulike kombinasjoner av undervannsroboter, overflatefartøy og luftfartøy gjennomført i samarbeid med nasjonale og internasjonale partnere.

Equinor, FFI, SINTEF, UiT, UNIS, NORCE, NIVA, NGU, med flere har vært tett på dette forskningsløpet.

Med NTNUs første forskningssatellitt som ble skutt opp i 2022, var pyramiden komplett.

Observasjonspyramiden går altså ut på at man bruker ulike robotplattformer for å fokusere på samme tid og sted for å kartlegge et havområde: Autonome undervannsroboter, et ubemannet overflatefartøy, en autonom flygende drone og NTNUs forskningssatellitt som samler havdata var i sving i 2022.

Observasjonspyramiden opererer fra under havoverflaten og helt ut i rommet, men alle plattformene har samme mål. Målet for operasjonen på Svalbard var å kartlegge vårblomstringen av alger i Kongsfjorden.

Nå tar forskerne steget videre.

Raskere, billigere og mer effektivt

Vi ser et skifte fra operasjoner med kun noen få plattformer, eller svermer som opererer sammen, til det vi kaller et system av systemer. Det er en ny måte å organisere arbeidsoppgaver på.

Å kombinere koordinert bruk av ulike eksisterende sensorplattformer for rask og effektiv gjennomføring av oppgaver, er mer framtidsrettet, enn å bruke mye tid og penger på å skreddersy enkelt-ressurser med sammensatte kapasiteter.

Samhandling gjør at disse ulike robotplattformene i en ARO får til ting som hver enkelt robot ikke ville klart å gjøre alene.

Autonome robotorganisasjoner vil kunne gjøre observasjoner over store havområder til en brøkdel av kostnaden sammenlignet med tradisjonelle fartøybaserte systemer.

De vil ha avanserte samarbeidsevner, kontrollkapasitet og robusthet – både som individuelle roboter og som totalsystem sammensatt av ulike robotteam som opererer i rommet, i lufta, på havoverflaten og under vann.

To tiår med feltarbeid

Arbeidet er basert på år med forskning i samarbeid mellom NTNU, Equinor og Universitetet i Porto, sammen med ledende forskningspartnere i Europa og USA.

Vi har mer enn to tiår av erfaringer med å lage og sette ut kommando- og kontrollsystemer for ubemannede operasjoner i Atlanterhavet, Arktis, Stillehavet, så vel som Middelhavet og Adriaterhavet.

For NTNU er dette et resultat av innovasjonsmiljøene i NTNU AMOS, NTNU VISTA CAROS, SFI HARVEST og flere andre relaterte prosjekter, der vi benytter ulike deler og hele observasjonspyramiden.

I Norge er Equinor pådriver for denne teknologien sammen med forskningsmiljøer ved NTNU og andre som jobber med miljøkartlegging, overvåking og inspeksjon, drift og vedlikehold av offshore installasjoner.

I Portugal er professor João Sousa i førersetet av flere større programmer innen marin forskning og sikkerhet i regi av NATO.

Målet er å utvikle framtidas autonome robotorganisasjoner som gjør det mulig å skalere opp og støtte en teknologisk utvikling for et tryggere samfunn.

Sikter høyt

Funnene er støttet av forskningsprosjekter, industrielle innovasjoner og feltkampanjer for både havforskning og industrielle formål.

I arbeidet med dette har vi alltid hatt høye ambisjoner. Vi ønsker å ta sjanser, være banebrytende, sprenge grenser, tenke tverrfaglig og dra til steder vi aldri har vært før, inn i det ukjente.

Equinor har allerede implementert flere roboter i offshoreoperasjoner knyttet til kartlegging og overvåking av havøkosystemer og inspeksjon av infrastruktur til havs.

Autonome robotorganisasjoner skal bidra til reduserte kostnader, mer effektive oppdrag, raskere respons, bedre kvalitet og høyere systemrobusthet.

Selv om vi nå gjør dette i marine operasjoner ser vi for oss at dette også kan representere et paradigmeskifte for flere sektorer i samfunnet.

(Kronikken ble først publisert i Gemini med tittelen «Framtidas marine operasjoner gjøres av roboter som organiserer seg selv» og bygger på en artikkel som forskerne nylig har fått antatt i prestisjefylte Science Robotics: Autonomous robotic organizations for marine operations)

Aktuelt fra forskersonen:

Hvor mange egg om dagen er det trygt å spise, Wasim Zahid?

«Opphengt alarm», «bio­psykososial», «psyko­biologisk» - kjært barn har mange navn