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海洋经济与人工智能(人工智能在海洋探索中的应用)

来源:www.ascsdubai.com   时间:2023-06-19 08:04   点击:65  编辑:jing 手机版

1. 人工智能在海洋探索中的应用

水资源丰富

海洋里有丰富的水资源,负担着全球的水体循环系统运转,影响甚至决定了全球的气候变化。

生物资源丰富

海洋里有丰富的生物资源,从全球生物资源的多样性方面,提供了生物科学研究的标本。

经济价值高

海洋里有丰富的经济鱼类、藻类资源,为人类提供了食物、油脂、化工材料、药物等等。

矿产资源丰富

海底有丰富的矿产资源,深海锰结核的矿藏比例是一个几乎无穷无尽的宝藏,海底也有丰富的石油、天然气、可燃冰储量。

2. 人工智能在海洋探测的应用

1. 无人艇的发展和应用非常广泛。2. 无人艇的发展得益于科技的进步和人们对自动化技术的需求增加。无人艇可以用于海洋探测、水下勘探、海洋资源开发、海上救援等领域。无人艇可以减少人员伤亡风险,提高工作效率,降低成本。3. 随着无人艇技术的不断发展,未来无人艇的应用领域将会更加广泛,比如在军事领域中的应用,以及在海洋环境保护中的应用等。同时,无人艇的智能化程度也将不断提高,未来将会有更多的无人艇可以自主完成任务。

3. 人工智能在海洋探索中的应用论文

海洋是地球的主体、生命的摇篮、人类文明的源泉。地球表面分属为陆地和海洋。如以大地水准面为基准,陆地面积占地表总面积的29.2%;海洋面积占地表总面积的70.8%。海陆面积之比为2.5:1。世界大洋通常被分为四大部分,即太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。浩瀚的海洋蕴藏着十分丰富的海洋生物资源,有人推算,海洋向人类提供食物的能力,相当于全世界陆地耕地面积所提供食物的1000 倍。

4. 人工智能对航海的影响

是,公司密切关注和研究人工智能、深度计算、机器视觉等技术在智慧交通、智慧航运业务领域的应用,公司船视宝系列产品已积累了115个核心算法,船舶航行主动安全系统、交通事件检测系统运用到机器视觉相关技术。

5. 人工智能与海洋机器人

这个专业前景很好。首先是国家将海洋强国提到了一个很高的层面,说明国家对海洋经济高度重视,海上风电,海洋牧场和海上新兴项目不断丰富。其次沿海省份对海洋经济发展都有了明确的规划,而且起点很高。

因此说海洋经济发展需要人才,在海上设施设备维护急需水下机器人,只是开设类似专业的院校很少而且真实技术的先进性不够。如果有真本事前途无量。

6. 海底人工智能

根据普利茅斯大学领导的一项新研究,人工智能可以帮助科学家揭示生活在海底的物种种类。

在海底图像中识别各种动物的准确率约为80%,并进一步推进的自然语言理解,对话系统,语言翻译研究进展。

本数据库着重关注对本地生物多样性产生威胁的外来入侵物种,涵盖生态系统中所有的生物类群,从微生物到动物和植物,但我们还没有考虑它是合适的在这个阶段完全代替人类,那就是要考虑人工智能是否会代替人类所有的工作。

7. 人工智能在船舶的应用

船用雷达是一种传统的无线电导航设备,在船舶近海定位、引导船舶进、出港,窄航道航行以及在避碰中发挥作用。GPS导航仪在海洋船舶中已普遍使用,它与雷达相比具有全球、连续、实时、高精度、多功能等优点。随着海用信标差分GPS(DGPS)基台的不断建立,可将使用GPS C/A码的定位精度提高到米量级。因此,还可应用DGPS或GPS导航仪来改善雷达的使用性能,测定雷达测距、测向精度,弥补雷达在避碰和锚位监视等方面的某些局限性。

2 GPS与雷达的定位与导航功能

2.1 定位功能

船用雷达发射无线电波,并接收该电波从目标反射的回波,在显示器上一目了然地显示周围物标相对于本船的图像。测定一个或几个固定物标相对于本船的方位和距离,可在海图上作出船位。由此可见,雷达对于船舶在近岸海区或窄航道上安全航行发挥重要作用,特别是在雾航中更加显示它的重要性。但是,由于受到雷达电波传播的视距所限,探测物标的距离通常只有几至几十海里,不能用于远洋定位。 GPS导航仪同时跟踪3颗或4颗卫星信号,测定到达卫星的伪距,通过导航仪内部计算机解算,实现实时、连续、全球、高精度定位,可弥补雷达不能实现远洋定位以及定位不连续、定位操作工作量大等缺点。

2.2 导航功能

30m左右的中型引航船。考虑到天津港冬季多大风,

锚地无遮蔽,以及在海况好时的工作方便,可考虑配置1艘不小于40m的大型子母引航船。天气及海况不好时,可单独执行任务;海况好时,可将其携带的2艘高速艇放下,共同执行任务。如子母船的设想不能成立,也可只配置1艘大型引航船,另配置2艘高速艇。 无论任何型号的引航船(艇),在设计上必须考虑到靠船的要求和引航员上、下船的方便。

3.3 对速度和操纵性能的要求 引航船在速度上不能低于16kn。 高速艇一般不能低于20kn。 从操纵灵活的要求出发,采用可变螺距船;驾驶操纵系统,应以方便1人操作为原则;大型引航船,还应加装首侧推器。

3.4 要配置先进的雷达及通信设备

另外,船身应为白色,并在明显处标注英文“引航(PILOT)”。

以上仅是对引航船提出一些的初步设想,根据规范化及国际大港口的要求来考虑,配置专用引航船是非常必要的。

普通船用雷达要获得航速、航向航迹等航行数据,需通过几次定位,由人工标绘实现。自动雷达标绘仪(ARPA)虽然自动显示上述数据,但存在跟踪延迟和雷达、计程仪、罗经等传感器引入的误差。另外,由于ARPA设备昂贵,不能在所有的船上安装。 GPS导航仪采用现代电子计算机技术,可实时计算并显示航速,航向,航迹偏差,风、流压差,还具有设置航路点、计划航线、显示到达航路点的距离、时间等导航功能。

3 GPS的避碰功能

船用雷达测定海上运动物标和静止物标的距离、方位等相对参数,通过人工标绘得到最近会遇距离(CPA)和到达最近会遇点的时间(TCPA)等避碰数据,驾驶员根据这些数据及时采取避让措施。但是,有些物标反射回波微弱,操作人员难以看清它们的回波图像,ARPA有可能对它们漏跟踪或错误跟踪而不能提供避碰数据。在气象条件恶劣时,出现严重的海浪回波干扰或雨、雪回波干扰,上述丢失物标的现象时有出现。对于未露出海面的暗礁、沉船、浅滩等潜在物标,雷达更是无能为力。根据海图和航海通告事先查出在航线附近水面危险的小物标和水下的潜在障碍物,把它们作为航路点在GPS导航仪中存贮,并根据障碍物和船舶状况设置报警范围。在航行中,驾驶员可以随时检查这些物标相对于本船的距离和方位。一旦船舶进入所设定的报警范围的边界,GPS导航仪立即发出报警,驾驶员作出避让措施。

4 GPS辅助雷达定位

雷达定位的难点是正确识别物标,对于不大熟悉雷达观测的驾驶员更是如此。若用雷达观测几个比较接近的非独立物标,由于物标回波图像边缘扩大、失真等原因,这些物标的回波图像难以清楚分开,因而观测雷达图像找不出与海图所对应的物标,或把一物标回波图像错认为另一物标的回波图像,获得错误的雷达船位或造成不能允许的船位误差。又由于在海图上查找雷达回波反射点要耽误时间,因而定位是不连续、不实时的,获取船位的时间滞后于实测船位的时间。滞后时间的大、小与观测者对雷达观测的熟练程度有关。

普通的GPS导航仪,除了直接存贮任一位置的经、纬度以外,还可输入当前位置到达雷达测量位置的距离、方位,计算并显示物标的所在位置的经、纬度。若把雷达测定的物标的距离、方位数据迅速输入GPS导航仪,根据它显示的经、纬度数据,可迅速在海图上找到对应的物标,由此作出雷达船位。用此方法取得的雷达船位比用常规法作得的船位准确、可靠,避免因识别反射物标错误而引起雷达船位错误或偏差,标绘所用的时间也可明显缩短。如果将雷达测定的距离和方位数据通过接口和控制装置输入GPS导航仪,导航仪就不需人工干预直接显示相应物标所在位置的经、纬度。

5 锚位监视功能

在船舶锚泊时,船用雷达可通过测定陆标的方位和距离监视本船的锚位偏离状况,也可通过测定到达他船的方位和距离监视他船的漂移状况,一旦发现本船和他船走锚,便可采取相应的措施避免发生事故。GPS的锚位监视是以锚位点为中心,输入的设定距离为半径,一旦天线所在位置超出此范围,即被认为走锚而发出报警。监控半径大、小的选择要根据GPS导航仪的定位精度、周围环境及船舶状况而定。由于GPS具有较高的定位精度,可以减小设置监控半径,提高监控灵敏度。若采用DGPS可进一步减小监控半径,提高监控灵敏度。通常,GPS导航仪的最小设置监控半径为0.1n mile。 虽然GPS不能监视他船的锚移状况,但对本船的锚移监视具有不需通过测定物标定位、监视灵敏度高、快速实时等优点。GPS与雷达相结合的锚位监控手段,对防止大风造成的损失可起到很大的作用。

6 DGPS测定船用雷达测向、测距误差

7 GPS与雷达配合应用需注意的问题

8. 人工智能在海洋科学的应用

上海海洋大学和上海仪电将以“智汇海洋,创享未来”为主题,合作共建AI+海洋创新中心,开展人工智能-海洋科学前沿多层次宽领域合作,探索大型人工智能国有企业与国家“双一流”高校合作的新机制,构建人工智能-海洋科学交叉创新学科发展新模式。

在未来的合作中,双方将以AI+海洋创新中心为载体,瞄准前沿,共同开展海洋科学等学科领域的数据挖掘和AI核心算法研发,同时推进智慧海洋特色的科研成果转化;共同打造特色显著的临港新片区产教融合教育高地,建立多层级、体系化的“人工智能+”复合型应用人才培养模式;共同设计策划海洋特色主题国际性活动,构筑新兴人工智能校园文化、社区文化,推动人工智能、海洋科学与临港新片区文化产业深度融合;建设智慧校园,创新管理机制,提升管理效能,实现智能化管理和治理。

9. 人工智能对海洋技术的影响

海洋牧场对潮间带生态的影响较大。1. 潮间带是海洋与陆地相交界的区域,是生物多样性最丰富的生态系统之一。而海洋牧场为了畜牧养殖而人工建设的海洋牧场,通常会破坏潮间带的自然环境,加剧生态系统受损的情况。2. 海洋牧场的运作需要高强度的人工干预,会增大潮间带的环境变化和干扰,导致当地生物食物链、种群结构、物种多样性等方面的变化。此外,海洋牧场在养殖过程中还会释放大量抗生素、绿藻素等污染物质,危害潮间带生态环境的安全和稳定。3. 为了保护潮间带的生态环境,应该加强管理和监测措施,控制海洋牧场数量和规模,避免对潮间带生物多样性产生不可逆的破坏和影响。

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