مزایای سیستم های خودمختاری در صنعت کشتیرانی چیست؟

 

 

در خصوص کشتی‌های خودران ابتدا باید تمایزی بین آن‌چه که در واقعیت موضوع وجود دارد با آن‌چه که گروهی در حال تبلیغ در بحث کشتی‌های خودران هستند، قائل شویم. در نگاه اول شاید کشتی‌های خودران مانند اتومبیل‌های خودران موضوع ساده و در دسترسی به نظر می‌آید در حالی که تفاوت‌های بسیار زیادی با یکدیگر دارند و موضوع در صنعت کشتیرانی بسیار پیچیده‌تر از یک خودرو است. همچنین موضوعی که باید در ابتدا مورد توجه قرار گیرد و بین آن تمایز جدی قائل شویم تفاوت خودران با خودمختار است. در سیستم‌های خودران مانند سیستم Auto-Pilot در هواپیما شخص ‌متخصص در فرایندها ناظر و حاضر است و گرفتن تصمیمات پیچیده و حساس بر عهدۀ انسان می‌باشد. در واقع نظارت و نیروی انسانی بر عملکرد سیستم توسط انسان وجود دارد در‌حالی‌که در حالت خودمختاری کشتی تصمیمات حساس و حیاتی نیز بر عهدۀ ماشین است که به کمک هوش مصنوعی و طیف گسترده‌ای از سنسورها، تصمیمات پیچیده‌ای که تا به حال بر عهدۀ انسان بوده را ماشین بر عهده می‌گیرد بدون آن‌ که سوپروایزر انسانی بر فرایند مربوطه نظارت و کنترل داشته باشد. در صنعت کشتیرانی نگاه اصلی و هدف نهایی خودمختاری در کل عملیات به صورت کامل و بدون دخالت انسان می‌باشد که در این صورت مزایای قابل‌توجهی به همراه خواهد داشت. در واقع چهار سطح خودمختاری برای این صنعت دیده شده که از بیشترین سطح دخالت انسان (سطح 1) تا حذف کامل نقش انسان (سطح 4) برای آن متصور شده‌اند.

برای این‌که بینیم چشم‌انداز و سطح قابل دسترسی به این میزان از خودمختاری تا کجا ممکن خواهد بود و در نهایت در کدام سطح درحال‌حاضر قابل بکارگیری است، باید ابتدا به این سؤالات کلیدی پاسخ‌داده شود:

1- مزایای خودمختاری در صنعت کشتیرانی چیست و منجر به کاهش چه هزینه‌هایی می‌شود؟

2- آیا تکنولوژی و زیرساخت‌های فنّاوری در سطحی قرار دارند که فرایندها و عملیات بسیار پیچیدۀ فعلی در صنعت کشتیرانی را براساس همان استانداردها و روال‌های تعریف شده به درستی به انجام برساند؟

در پاسخ به سؤال اول باید ‌گفت‌ که مزایای خودمختاری در مرحلۀ اول حذف بزرگ‌ترین و اصلی‌ترین دلیل سوانح در صنعت کشتیرانی خواهد بود. یعنی خطای‌انسانی! براساس ارزیابی‌های IMO و دیگر سازمان‌ها، عامل اصلی سوانح و حوادث دریایی، خطای انسانی است که باید گفت خطای انسانی در همۀ حوزه‌ها از پزشکی گرفته تا صنعت فنّاوری اطلاعات دلیل اصلی همۀ حوادت و رخدادهای ناگوار و مخرب است که این موضوع در محیط‌های پرتنش و استرس‌زا مانند دریا تأثیر دوچندان می‌گذارد. قطعاً با اتوماتیک شدن و واگذاری بخشی از عملیات به ماشین می‌توان انتظار داشت که خطای بسیار کمتری را شاهد باشیم و ریسک عملیات را تا حد قابل‌توجهی کاهش دهیم. اتوماتیک‌سازی برای فرایندهای تکراری درحال‌حاضر بسیار کارآمد و در دسترس است و باعث می‌شود تا بتوان نیروی‌انسانی را برای وظایف و عملکردهای دیگر که با اهمیت‌تر و پیچیده‌تر هستند، بکار گرفت. برخی مدعی هستند که با خودمختاری و حذف نیروی‌انسانی به طور کامل از کشتی، هزینۀ قابل‌توجهی صرفه‌جویی می‌شود که با این حال از نظر من این بحث به تنهایی با توجه به ساختار مدرن کشتی‌هایی که همین حالا نیز با حداقل نفرات و کارکنان، عملیات را راهبری می‌کنند مزیت خاصی به همراه نخواهد داشت و اینکه مشکلاتی مانند تعمیرات سخت‌افزاری مثلاً در قطعات اصلی کشتی را ماشین به چه صورت می‌خواهد انجام دهد.

از دیگر مزایا، استفاده از فنّاوری‌های IOT( اینترنت اشیاء) که خود از اجزای اصلی سیستم‌های خودران و‌خود‌مختار هستند در حوزۀ فرایندهای نگهداری، تعمیرات و خطایابی است که البته موضوع تازه‌ای هم نیست ولی به طور قطع باعث کاهش هزینه‌ها می‌شود و هوشیاری و اگاهی از محیط (Situational Awareness) را به طور قابل‌توجهی افزایش می‌دهد. سیستم‌های هوش مصنوعی و یاد‌گیری ماشینی (AI/ML) می‌تواند مشکلات و خطا در سیستم و تجهیزات را با بررسی داده‌های ثبت شده توسط این سنسورها به سرعت تشخیص دهند و یا حتی زمان خرابی‌های احتمالی در آینده را با دقت بسیار بالا پیش‌بینی کنند. بکارگیری سنسورها و ابزارهای IoT می‌توانند منجر به صرفه‌جویی‌های قابل‌توجهی در عملیات شوند که البته این موضوع خود نیازمند استقرار تجهیزات پردازشی و پلت‌فرم‌های تحلیل وقایــــــع (Data Analytics) تجمیع شده توسط سنسورها در کشتی و یک بستر شبکۀ پرسرعت برای دریافت Log از سنسور‌هااست. نتایج و خطاهای ثبت شده می‌توانند از طریق یک Data Link به دفتر مرکزی و مرکز دادۀ ابری اصلی شرکت ارسال و پردازش مجدد شوند. گزارش‌ها می‌توانند توسط سوپروایزر در هر مکانی مورد بازبینی قرار گرفته و هر گونه مشکل به سرعت تشخیص و رفع شود.

 

پاسخ به سوال دوم موضوع را پیچیده و با علامت سؤال‌های زیادی مواجه می‌کند. در واقع یک کشتی 400 متری با چندین هزار تُن کالا در وسط اقیانوس قابل مقایسه با یک خودروی خودران و خودمختار آن هم در مرکز شهر نیست. در یک خودروی خودران یک خطای بسیار جدی در سیستم کنترل و راهبری و یا سنسورها منجر به توقف خودرو و در بدترین حالت منجر به تصادف و آسیب به حداکثر چهار سرنشین خواهد شد. حال تصور کنیم که یک کشتی در وسط اقیانوس دچار اختلال جدی در سیستم راهبری و پردازشی خودمختار خود شده و در بهترین حالت در وسط اقیانوس متوقف می‌شود و در بدترین حالت سانحه‌ای ایجاد می‌کند یا سر از مکانی دیگر در می‌آرود. حتی در سیستم‌های بسیار پیشرفتۀ نظامی مانند پهپاد‌ها نیز ما خودمختاری کامل نداریم و تصمیمات کلیدی مانند شلیک به هدف هنوز توسط انسان گرفته می‌شود. برای خودمختاری نیاز به پیشرفت بیشتر در سیستم هایی مانند Machine Reasoning داریم که بتواند مانند انسان عملکردها و تصمیمات در لحظه داشته باشند. واقعیت این است که درحال‌حاضر زیرساخت‌ها و فنّاوری‌هایی که بتوانند برای یک دهه خودمختاری واقعی یعنی حذف عامل انسانی از فرایندها و عملیات را داشته باشند، از دسترس ما دورند. هنوز فنّاوری‌های ضروری مانند سیستم‌های خود شفابخش یا (Self-Healing) که از الزامات سیستم‌های خودمختار می‌باشند در مراحل ابتدایی هستند. این سیستم‌ها قابلیت تعمیر و رفع ایراد در سطح خود ماشین و یا پردازشگر اصلی عملیات/فرایند را به عهده دارند و می‌توانند انواع خطاهای رخ داده در سطح زیر‌سیستم را شناسایی و مرتفع کنند. تصور کنید که بروز یک خطای نرم‌افزاری یا باگ‌(Bug) در سطح زیرسیستمی که پردازش مختصات جغرافیایی را بر عهده دارد می‌تواند در وسط دریا چه فاجعه‌ای به بار آورد. یکی دیگر از نیازمندی‌ سیستم‌های خودران و خودمختار، دسترسی به دیتا لینک‌های پرسرعت و با تأخیر پایین (Low Latency) است که در این زمینه فنّاوری 5G موتور اصلی پیشرفت سیستم‌های‌خودران است. سیستم پردازشی ماشین‌های‌خودران، داده‌های متعددی را از سنسورهای مختلف ماشین دریافت و بعد از پردازش اولیه بخشی از داده‌ها مانند خطاهای سیستمی را برای پردازش بیشتر از طریق بستر 5G به زیرساخت‌های ابری در اینترنت ارسال می‌کند تا به واسطۀ پردازشگرهای بسیار قوی‌تر (AI/ML) شرکت ارایه‌دهنده، خدمات مورد بررسی قرار گیرد. این‌که این دیتا لینک‌های پرسرعت در وسط اقیانوس به چه صورت قابل دسترس خواهند بود هنوز جای سؤال دارد. بنابراین، از نگاه قابلیت‌هایی که فنّاوری می‌تواند در اختیار ما قرار دهد تا به سطح مطلوب از خودمختاری در کشتی برسیم هنوز فاصلۀ زیادی وجود دارد که البته به سرعت این توانایی‌ها در حال پیشرفت و تکمیل هستند. ولی زمان دقیق در دسترس بودن و تجاری شدن آنها مشخص نیست. مورد دیگر که تهدید جدی در قبال بازیگران اصلی صنعت کشتیرانی و حتی سرمایه‌گذران در این حوزه به حساب می‌آید، نگرانی از تهدیدات سایبری و نتایج فاجعه‌بار ناشی از تهدیدات احتمالی است. در کل صنعت کشتیرانی در حوزۀ امنیت زیرساخت‌ها و سرویس‌های فنّاوری اطلاعات از دیگر صنایع بسیار عقب‌تر است و عمدتاً برخلاف دیگر حوزه‌ها مانند بانکداری و بنگاه‌های تجاری همواره از آسیب‌پذیری‌های جدی در این بخش متأثر شده است. این حملات سایبری باعث اختلال و وقفۀ جدی در عملیات شرکت‌ها شده و زیان مالی هنگفتی را متوجه صاحبان آنها کرده است که نمونۀ آخر آن زیان 300 میلیون دلاری شرکت مرسک بابت حملۀ سایبری در سال 2019 بود. بخشی از این عقب‌ماندگی به دلیل فقدان حداقل استانداردهای امنیت در زیرساخت‌های حوزۀ فنّاوری است که می‌تواند به دلیل‌آن که متولی خاصی برای تعیین استاندارد‌ها و Compliance در این صنعت وجود ندارد، باشد. به طور مثال در صنایعی مانند تبادلات مالی یا حوزۀ خدمات بهداشت و درمان استانداردهای سخت‌گیرانه‌ای مانند (PCI) و (HIPAA) را داریم که با تعیین الزامات کلان در سطح مدیریتی، ارزیابی ریسک و شناسایی تهدیدات سایبری و ارائۀ جزییات فنی و راهکارهای اجرایی، متولیان و مجریان این حوزه را ملزم به رعایت این موارد می‌کند و طی بازه‌های زمانی مشخص، سازمان‌های مرتبط توسط ناظر و سرممیز مورد ممیزی قرار می‌گیرند.

در صنعت کشتیرانی این فقدان احساس می‌شود. بااین حال به نظر من رعایت اصول و استانداردهای عمومی در حوزۀ امنیت فنّاوری اطلاعات می‌تواند ریسک تهدیدات را که هیچ‌وقت قابل صفر شدن نیست تا اندازۀ قابل‌ملاحظه‌ای کاهش دهد. نکته‌ای که امروزه در صنعت امنیت فنّاوری اطلاعات توسط همۀ بازیگران آن پذیرفته شده است این است که هر سیستم و زیرساختی در این حوزه قابل هک شدن می‌باشد و در این موضوع شکی نیست حتی امن‌ترین سیستم‌ها نیز می‌توانند هک شوند و این موضوع صرفاً بستگی به میزان زمان، هزینه و تلاشی دارد که یک نفوذگر برای هک یک سیستم صرف می‌کند. به همین دلیل در حوزۀ امنیت، تلاش برای امن‌سازی به سمت پایش مداوم، رصد و تحلیل رخدادها سوق پیدا کرده است تا هر گونه نفوذ اولیه در کوتاه‌ترین زمان ممکن شناسایی و از گسترش و تبعات آن جلوگیری شود. در‌حال‌حاضر هر سازمانی باید برای مقابله با تهدیدات سایبری مراکزی را برای ارزیابی، سیاست‌گذاری، امن‌سازی، رصد و پایش تهدیدات در ساختار خود داشته باشد. ایدۀ داشتن چنین مراکزی در سطح کشوری یا فراتر از آن تا به حال در هیچ کشور حتی مانند آمریکا موفقیت‌آمیز نبوده است هرچندکه تمام کشورها در داخل دولت ساختارهایی برای پاسخ‌گویی اضطراری به تهدیدات CERT دارند ولی به دلیل افزایش میزان کیفی و کمی تهدیدات سایبری و ماهیت سیال بودن تهدیدات عملاً این مراکز قادر به ارائۀ راه‌کارهای مختص به هر سازمان و صنعت نمی‌باشند و در نهایت به ارائۀ راهکارهای عمومی و کمتر تخصصی در حوزۀ امنیت زیرساخت‌های فنّاوری می‌پردازند. امن‌سازی و کاهش ریسک تهدیدات سایبری نیازمند یک راهکار درون‌سازمانی است چراکه مدل تهدیدات (Threat Model) در هر صنعتی با صنعت دیگر متفاوت است و راهکارهای خاص خود را می‌طلبد. هرچندکه در اصول اولیه تمام این راه‌کارها تشابهات و اشتراکاتی نیز با هم دارند. حتی دستور‌العمل‌های سخت‌گیرانه‌ای مانند PCI و HIPAA نیز طی این چند سال ارزش واقعی خود را در جهت کاهش ریسک سازمان‌ها از دست داده‌اند و عملاً تبدیل به چک لیست‌هایی شده‌اند که مجریان برای فعالیت در حوزه‌های خود صرفاً نیازمند گرفتن برگۀ Compliance می‌باشند تا الزامات قانونی را رعایت کرده باشند. به طور مثال یکی از بزرگ‌ترین ارائه‌دهندگان خدمات پرداخت در سطح جهان به نام Target که تمام چک لیست‌های PCI را با موفقیت هر ساله پاس کرده بود با هک شدن زیرساخت‌هایش در سال 2013 با زیان 202 میلیون دلاری ورشکسته شد. به همین جهت تدوین استانداردها توسط IMO یا هر سازمان دیگری به‌تنهایی منجر به افزایش امنیت در صنعت کشتیرانی نخواهد شد و راهکارهای درون‌سازمانی از ضروریات هستند. این راهکارها باید با ارزیابی تهدیدات خاص این صنعت به ایجاد و تدوین یک Threat Model دست یابد و با تعریف سیاست‌های کلان امنیتی، اسناد بالادستی با هدف کاهش ریسک تهدیدات تدوین شود و در نهایت با فنّاوری‌ها و ابزارهای در دسترس، امنیت قابل‌قبول در سطح زیرساخت‌های فنّاوری و عملیاتی سازمان برقرار شود. باید توجه داشت به دلیل‌آن که دامنۀ تهدیدات سایبری (Threat Landscape) در تمام حوزه‌ها بسیار گسترده است و تاکتیک‌ها و تکنیک‌های خراب‌کاران سایبری مداوم و پیوسته تغییر و پیشرفت می‌کند، باید یک ساختار پویا و دارای قابلیت واکنش سریع به رخدادهای امنیت سایبری در سازمان‌ها شکل گیرد در‌غیر‌این صورت خسارت جبران‌ناپذیری به سازمان‌ها وارد خواهد شد که کسب‌وکار آنها را با اختلال جدی مواجه می‌کند.

پیش‌بینی در زمینۀ کشتی‌های خودران می‌تواند سخت باشد چراکه در بخش فنّاوری سرعت پیشرفت بسیار بالاست. با این حال آن‌چه که می‌توان برای این صنعت در آینده نزدیک متصور بود، حد میانی از خودمختاری با نظارت و سوپروایزری انسان در بخشی از فرایند و چرخۀ عملیات است. وظایف و فرایندهای تکراری به راحتی توسط فنّاوری فعلی قابل اجرا توسط ماشین می‌باشند که می‌تواند به کاهش تعداد نیروی‌انسانی و خدمۀ کشتی منجر شود. همچنین خطای انسانی به حداقل می‌رسد و سنسورهای IoT می‌توانند بسیاری از رخدادها و خطاها را تحلیل کرده و بسیار سریع‌تر از انسان تشخیص و شناسایی کنند و هزینه‌های عملیات را تا حد قابل‌توجهی کاهش دهند. با این حال هنوز تا مرحله‌ای که کشتی‌های کاملاً فاقدکارکنان داشته باشیم حداقل برای یک‌دهه فاصله داریم و به نظر می‌رسد هنوز بازیگران اصلی این صنعت به دلایلی که عنوان شد تمایلی به داشتن یک کشتی صددرصد خود‌مختار نداشته باشند.