Kus on targad laevad ja miks need veel ei seila?

, Ph.D, Tallinna Tehnikaülikooli Eesti Mereakadeemia dotsent
Copy
Manta on prügikoristuseks mõeldud SeaCleanersi nii-öelda tulevikulaev, mis võib iseloomustada ka merelaevanduse mitmetahkset tulevikku: tagasi on tulnud purjed, millelt üleminek aurulaevandusele kestis omal ajal sajandi, autonoomselt sõidab see laev 75% ajast, kuid vajab siiski ka inimeste abi.
Manta on prügikoristuseks mõeldud SeaCleanersi nii-öelda tulevikulaev, mis võib iseloomustada ka merelaevanduse mitmetahkset tulevikku: tagasi on tulnud purjed, millelt üleminek aurulaevandusele kestis omal ajal sajandi, autonoomselt sõidab see laev 75% ajast, kuid vajab siiski ka inimeste abi. Foto: The SeaCleaners / Cover Images / Scanpix
  • Esimesed kaugjuhitavad ja täisautonoomsed ehk mehitamata laevad juba sõidavad, aga mitte kaugele.
  • Kui tarka laevandust rakendada praegusele majandussüsteemile, võimendatakse ka selle halbu külgi.

Digitaliseerimine on viinud 21. sajandi merenduse suurte võimaluste kõrval silmitsi ka täiesti uute probleemidega. Räägitakse neljandast või juba viiendast tööstus- (ehk pigem tehnoloogilisest) revolutsioonist, aga küsimusele, millal tulevad «targad laevad», ühest vastust veel pole. Miks?

Viimastel aastatel on mitu tuntud firmat deklareerinud, et on tõsiselt käsile võtnud nn intelligentsete laevade arendamise, mille väljundiks on kaugjuhitavad ja täisautonoomsed ehk mehitamata laevad. Esimesed sellised laevad juba sõidavad merd mööda – mitte küll väga kaugele ja reeglina täpselt määratletud laevateid mööda, kuid pretsedent on loodud. Ka on kasutusele võetud nn targa sadama kontseptsioon, mis tähendab sadamas toimuvate protsesside maksimaalset automatiseerimist ja uute intelligentsete tehnoloogiate rakendamist kaupade, reisijate ning laevade töötlemisel sadamas.

Palju tähtsaid küsimusi, millele pole veel vastust

Tänu infotehnoloogiale on seega transpordisüsteemide globaalseks ühendamine reaalsem kui kunagi varem. Selliste võrkude juhtsüsteemide puhul kasutatakse tehisintellekti, mille komponentide arv võib olla väga suur ja mis võivad asuda mistahes maailma paikades, tegutsedes samal ajal ühe tervikuna ja täites ühiseid ülesandeid.

Praegu sõidavad laevad paljudel juhtudel täiskiirusega, et jõuda sadamasse enne teisi või lepingus kindlaks määratud saabumisajaks, põletades väga palju kütust ja reostades keskkonda. Lõppkokkuvõttes võivad nad siiski hiljaks jääda või tekib sadamas laevade ummistus, mistõttu peavad kõik jääma ankrupaika ootele, põletades jällegi kütust ja reostades keskkonda.

Esmapilgul tundub «tark laevandus» seega tõesti olevat muljet avaldav läbimurre. Sadamates asuvad targad arvutid töötlevad pidevalt teistest sadamatest, laevadelt, ilmateenistustest, kaubasaatjatelt ja muudest allikatest saadud infot ning tark laev korrigeerib oma käitumist vastavalt infole ilma inimese sekkumiseta.

Midagi on juba lähemal ajal tulemas: Ocean Infinity robotlaevastik, mis meeskonda ei vaja, võib merele jõuda mõne aasta pärast, kuid ülemaailmne tarkade laevade süsteem võib veel olla mägede taga.
Midagi on juba lähemal ajal tulemas: Ocean Infinity robotlaevastik, mis meeskonda ei vaja, võib merele jõuda mõne aasta pärast, kuid ülemaailmne tarkade laevade süsteem võib veel olla mägede taga. Foto: Ocean Infinity

Tark laevandus lubaks rakendada täiel määral just-in-time põhimõtet, milline praegu merenduses ei näe eriti hästi toimivat. On ka muid positiivseid tegureid, kuid samas eksisteerib arvukalt raskusi ja võimalikke ohte, mis võivad muuta selliste tarkade süsteemide eduka toimimise keeruliseks või isegi ebarealistlikuks.

Tegelikult ei ole aga laevade ja sadamate üha autonoomsemaks ja targemaks muutumine tänapäeval peamine väljakutse. Lähemalt uurides ilmnevad hoopis muud takistavad tegurid, mis võivad kujuneda ohuks. Kuigi on selge, et nii keerukad süsteemid on isegi tehniliselt keskmisest rohkem haavatavad, on ka inimeste ning masinate vahelise suhtluse probleemid keerulised.

«Kõige haavatavamad ongi merel olevad laevad: kõigepealt täisautonoomsed, aga suurel määral ka kaugjuhitavad, kuna kriitilises olukorras võib side nendega suure tõenäosusega katkeda.»

Näiteks kui laevad ja sadamad muutuvad üha «targemaks» ja vajavad üha vähem inimese sekkumist, siis kes lõpuks vastutab kõige selle eest, mis võib juhtuda edaspidi merel või sadamas? Kuidas on lood kaubavedaja vastutusega, kui pardal pole ühtegi inimest kogu reisi jooksul? Kuidas tagada küberturvalisus? Kuidas olla kaitstud nn tehisintellekti süsteemsete vigade vastu?

Võimalik, et ainult uued mittetriviaalsed lähenemisviisid võivad selles valdkonnas viia rahuldavate tulemusteni, kuid millised need võivad olla ja kas sellised lähenemised on üldse võimalikud – need küsimused ootavad veel vastuseid.

Tõhusus ei tohi olla tähtsaim

Peab meeles pidama, et keerulistes süsteemides vigade tekkimine on möödapääsmatu. Automatiseeritud süsteemide teooriast tuntud dubleerimise põhimõte töötab ainult teatud keerukuse astmeni: ühel hetkel dubleerimise süsteem muutub sama keerukaks kui põhisüsteem või veelgi keerukamaks ning nõuab omakorda dubleerimist. Ja nii edasi.

Teiselt poolt, muutudes efektiivsemaks, muutub süsteem samal ajal haavatavamaks. Isegi väike sisemine viga või välismõju võib kogu süsteemi uppi lüüa laviiniefekti tõttu. See tähendab, et süsteem peab jääma samal ajal piisavalt robustseks, kuid siin tekib vastuolu, mida on väga raske või isegi võimatu ületada: tõhusus ja robustsus toimuvad vastupidistes suundades. Mida tõhusam süsteem, seda vähem robustne see saab olla ja vastupidi.

Ohtlik on panna tõhusust etteotsa peaaegu ainsaks väärtuslikuks suunaks, sest see saadakse alati lihtsuse arvelt. Kui maksimaalselt tõhusal süsteemil tekib suhteliselt väike püsihäiring, millele ei suudeta õigel hetkel reageerida, siis liigub kogu süsteem häiringu kasvu suunas.

Autonoomne laev Mayflower veeskamisel Plymouthis Ühendkuningriigis. See mehitamata trimaraan ületas mitu korda ookeani, kuid ei pääsenud oma katsesõitudel viperusteta.
Autonoomne laev Mayflower veeskamisel Plymouthis Ühendkuningriigis. See mehitamata trimaraan ületas mitu korda ookeani, kuid ei pääsenud oma katsesõitudel viperusteta. Foto: ALASTAIR GRANT/AP

Näiteks võib tuua häkkeri sissemurdmise ja sellele mitteõigeaegse reageerimise. Häiringud/ebakõlad kasvavad eksponentsiaalselt ja ülemaailmne süsteem võib väljuda kontrolli alt, seega ülemaailmse süsteemi maksimaalse tõhususe hind võib olla süsteemi globaalne kokkukukkumine.

Kui rääkida targast laevandusest, siis kõige haavatavamad ongi merel olevad laevad: kõigepealt täisautonoomsed, aga suurel määral ka kaugjuhitavad, kuna kriitilises olukorras võib side nendega suure tõenäosusega katkeda.

Üheks kirjeldatud sündmuste katastroofiliste tagajärgede kasvõi osaliselt ärahoidmiseks või vähemalt leevendamiseks tuleb pidada laevade endi energiaallikate suhtelist autonoomsust ja arvutisüsteemide maksimaalset kaitstust. Samuti iseseisvat võimet edukalt lahendada lokaalseid navigeerimise ja muid ülesandeid juhul, kui kaob igasugune side ja infovahetus juhtimistasanditega.

Unustada ei tohi ka inimloomust!

Kuna aga targa laevanduse idee on oma loomu poolest globaalne ja laevandus on maailma majanduse üks lahutamatu osa, ei saa vaatluse alt välja jätta tänapäeva ühiskonna majanduslikke paradigmasid, toimimise printsiipe ega ka inimloomust.

Üritades neid omavahel sobitada, pean ette rutates tunnistama, et see väga hästi ei õnnestu. Järgnev käsitlus on pisut lihtsustatud, kuid siiski peaks piisaval määral probleemi olemust kajastama.

Peaaegu 250 aastat tagasi tuli Šoti teadlane Adam Smith välja oma majandusteooriaga, milles välja käidud postulaadid on tegelikult tänapäevani kaasaegse liberaalse majanduse alustaladeks. Smith leidis, et rikkuse allikas on igasugune tulemuslik töö, aga ka seda, et inimese ahnus on hea ja edasiviiv jõud. «Raha peab raha tegema» ja et mitte kokku variseda, peab turumajandus lakkamatult kasvama ning põhinema konkurentsil.

«Kui tarka laevandust rakendada olemasolevale majandussüsteemile, siis see võimendab mitte ainult ja isegi mitte niivõrd häid, kuivõrd selle halbu külgi.»

Rääkides targa laevanduse globaalse süsteemi võimalikkusest, on siin võtmesõna pigem koostöö, mitte konkurents, mis tähendab omakorda seda, et süsteemis osalejad peaksid vaatama asju mitte ainult isikliku kasumi teenimise vaatevinklist, vaid olema valmis ka sellest osaliselt loobuma vahest kaugemate, kuid siiski ainuõigete eesmärkide saavutamise nimel.

Selleks on tarvis laiemat silmaringi, võimet strateegiliselt mõelda mitte ainult oma ettevõtte plaane üles ehitades, ning isegi inimese teatud loomuomaduste muutust. See viimane ei tundu olevat eriti realistlik.

Niisiis ei saa sugugi kindel olla, et ettevõtjad (laeva- ja sadamaomanikud, kaupade müüjad-ostjad) on valmis kõik ja kohe targa laevanduse süsteemidega ühinema. On muidugi väga innovaatilisi ettevõtjaid, kuid massid kipuvad pigem konservatiivsed olema.

Merekonteineritele üleminek võttis laevanduses aega 50 aastat, purjelaevadelt aurulaevadele üleminek sada aastat. Isejuhtivad laevad on veel revolutsioonilisem ja need võivad olla veel kauge tulevik. Isejuhtivad veokid sadamates on aga juba reaalsus, nagu selles Hiina Tianjini sadamas, kus need veavad merekonteinereid ette laevadele laadimiseks.
Merekonteineritele üleminek võttis laevanduses aega 50 aastat, purjelaevadelt aurulaevadele üleminek sada aastat. Isejuhtivad laevad on veel revolutsioonilisem ja need võivad olla veel kauge tulevik. Isejuhtivad veokid sadamates on aga juba reaalsus, nagu selles Hiina Tianjini sadamas, kus need veavad merekonteinereid ette laevadele laadimiseks. Foto: Mark Schiefelbein / AP / Scanpix

Briti majandusmees Martin Stopford on oma artiklites toonud näiteid, kui pikka aega on võtnud laevanduses möödunud sajanditel toimunud revolutsioonilised muutused – näiteks merekaubaveol purjelaevadelt aurulaevadele täielik üleminek võttis üle saja aasta, konteinerite poolt lõplik maailma vallutamine üle viiekümne! Asi ei olnud selles, et ettevõtjad ei saanud uuenduste eelistest aru, vaid pigem selles, et revolutsioonilised muudatused nõudsid kogu laevanduse radikaalset reorganiseerimist.

Selleks et uuendused hakkaksid efektiivselt toimima, peaksid enam-vähem kõik valdkonna tegelased nendega kaasa minema. Mis siis veel rääkida targast laevandusest! Selle puhul peavad vajalikud muudatused olema veelgi järsemad ja ulatuslikumad. Julgen sügavalt kahelda, kas kiire ja valutu üleminek on üldse võimalik.

Kõigepealt peab maailm muutuma

Viimastel aastakümnetel on paljud teadlased jõudnud järelduseni, et valitsev majandusmudel pole jätkusuutlik ennekõike oma pidurdamatult raiskava iseloomu ning keskkonnale tekitatava hävitava mõju tõttu. Ehkki maailm saab aru probleemidest, on tänapäeva majandussüsteem jäänud globaalses mastaabis siiski sellest mõjutamata.

Asi on selles, et majandus ei ole niivõrd teadlaste kabinettides välja töötatud mudelite kui just iga inimese peas toimuva ehk kollektiivse teadvuse tulemus. Laevandus kui majandusharu ei ole siin erand.

«Kui tarka laevandust juhtiv tehisintellekt saab oma otsuste tegemisel täiendavalt infot hulgi- ja jaemüüjatelt kuni kodukülmikuteni välja, siis suudab see ka iga hetk välja arvutada, mis kaupa, kui palju ja kuhu peaks liigutama.»

Kui tarka laevandust rakendada olemasolevale majandussüsteemile, siis see võimendab mitte ainult ja isegi mitte niivõrd häid, kuivõrd selle halbu külgi. See tähendab, et targad laevad hakkavad üha suurema efektiivsuse ja väiksemate kuludega vedama üha rohkem kaupa, sh suures osas lõppsaabumise punkti nimega «prügimägi».

Siit ka hinnang, kas ei oleks õigem eesmärk pigem vähendada veomahtusid, muutes neid samal ajal efektiivsemaks, jõudes ideaalis selleni, et miski ei lähe kaduma ja kõik jõuab õigel ajal õigesse kohta.

Tänu tehnoloogilistele arengutele on see esimest korda inimkonna ajaloos vähemalt teoreetiliselt võimalik. Kui tarka laevandust juhtiv tehisintellekt saab oma otsuste tegemisel täiendavalt infot hulgi- ja jaemüügi kohtadelt, valitsusasutustelt kuni lõpptarbijate kodukülmikuteni välja (asjade internet), siis suudab see ka iga hetk välja arvutada, mis kaupa, kui palju ja kuhu peaks liigutama. See on muidugi idealistlik ettekujutus ja eeldab kõikide põhiparadigmade muutmist, millest kõige raskem on mitte ainult ettevõtjate, vaid ka kogu tarbimisühiskonna täielikult teistsuguste põhimõtete ja tõekspidamiste omaksvõtmine, millesse on praegu (veel) kahjuks raske uskuda.

Kommentaarid
Copy
Tagasi üles