В Ашдоде стартовал необычный технологический пилот, который в будущем может изменить подход к проектированию портов, волноломов и других морских сооружений. Вместо большого количества дорогостоящих пробных бурений специалисты намерены использовать данные геофизических исследований и искусственный интеллект для изучения грунта под морским дном.
Государственная компания «Намалей Исраэль» — Israel Ports Company — начала в Ашдоде испытание технологии израильского стартапа Deep Signals. Объём инвестиций в пилот составляет около 900 тысяч шекелей.
Разработчики называют технологию своего рода «виртуальным бурением».
При этом речь пока не идёт о полном отказе от физических скважин. Главная задача испытания — выяснить, можно ли при помощи искусственного интеллекта получать достаточно точные сведения о составе и прочности грунта и благодаря этому значительно сократить количество реальных бурений.
Зачем вообще бурят морское дно
Перед строительством причалов, волноломов и других морских объектов инженерам необходимо точно знать, что находится под морским дном и способно ли основание выдержать будущую конструкцию.
Для этого сегодня выполняется серия пробных бурений.
На место доставляется специальная буровая баржа, из различных глубин извлекаются образцы грунта, после чего их отправляют на лабораторные исследования.
Инженерам необходимо выяснить, например, находится ли под морским дном:
- песок;
- глина;
- куркар;
- другие геологические слои.
При этом важно определить не только состав грунта, но и его инженерные характеристики и прочность.
Подобные исследования требуют значительных затрат, специальной техники и времени, а сами работы оказывают воздействие на морское дно и окружающую среду.
Как работает технология
Система Deep Signals объединяет данные подповерхностного сонара, геофизических исследований, машинного обучения и моделей искусственного интеллекта.
Компьютер анализирует большой массив информации и пытается построить подробную картину геологического строения под морским дном.
В рамках испытаний в Ашдоде разработчики используют районы, где ранее уже проводились реальные бурения и инженерно-геологические исследования.
Часть полученных ранее данных используется для обучения моделей искусственного интеллекта.
При этом другой массив информации специально не предоставляется системе при обучении. Искусственный интеллект должен самостоятельно определить характеристики грунта в этих точках.
После этого его прогнозы сравнят с реальными результатами бурений.
Таким образом специалисты смогут проверить, насколько точно система способна определить строение грунта там, где результаты реальных исследований заранее ей неизвестны.
Если уровень точности окажется достаточно высоким, в дальнейшем перед строительством морских сооружений можно будет проводить меньше физических бурений, дополняя их «виртуальными».
Волнолом в Ашдоде как пример
Генеральный директор Deep Signals д-р Ури Кушнир, специалист в области акустического и сейсмического зондирования морской среды, объяснил необходимость подобных исследований на простом примере.
Если необходимо построить волнолом в Ашдоде, инженеры должны заранее знать характеристики расположенного под ним грунта и убедиться, что основание способно выдержать сооружение.
Именно изучение подземных слоёв сегодня становится одним из дорогостоящих и продолжительных этапов подготовки таких проектов.
По словам Кушнира, стартап был создан после того, как его основатели увидели эту проблему в сфере развития морской инфраструктуры.
Экономия времени и денег
В компании «Намалей Исраэль» рассчитывают, что в случае успешного завершения пилота новая технология позволит:
- сократить количество пробных бурений;
- уменьшить расходы на инженерные исследования;
- ускорить подготовку морских инфраструктурных проектов;
- получить более подробную информацию о подземных слоях уже на ранних стадиях планирования;
- снизить воздействие исследовательских работ на морскую среду.
Председатель совета директоров «Намалей Исраэль» Хази Халауйя отметил, что, если технология докажет свою эффективность, она позволит экономить время и ресурсы, уменьшить экологическое воздействие проектов и сделать процесс проектирования более эффективным и точным.
Кто разработал систему
Стартап Deep Signals был создан около года назад.
Команда компании объединяет специалистов в области морской инженерии, геофизики, обработки данных и разработки программного обеспечения.
Среди основателей компании:
д-р Ури Кушнир — специалист по акустическому и сейсмическому зондированию морской среды;
Харель Кальмаки — гидрограф с примерно 30-летним опытом морского картографирования и сбора геофизической информации;
Надав Дадон — предприниматель в сфере программного обеспечения и выпускник технологического подразделения ЦАХАЛа.
Возможности не ограничиваются портами
Если технология подтвердит свою эффективность, её применение потенциально не ограничится строительством портов и волноломов.
Разработчики рассматривают возможность использования подобных моделей и при разведке месторождений природного газа и нефти.
Искусственный интеллект может помочь точнее анализировать геологические структуры ещё до начала бурения и тем самым уменьшить количество бесперспективных скважин.
Это имеет и экологическое значение: любое морское бурение связано с вмешательством в морское дно, поэтому сокращение числа ненужных скважин позволяет уменьшить воздействие на экосистему.
8 миллионов шекелей на морские стартапы
Испытание в Ашдоде является частью более широкой программы «Намалей Исраэль» по внедрению израильских технологий в морскую и портовую отрасль.
Компания планирует инвестировать около 8 миллионов шекелей в израильские стартапы, работающие в сфере моря и портовой инфраструктуры.
Для проведения испытаний предпринимателям предоставляют портовую инфраструктуру, а также исследовательские мощности Израильского института морской инженерии при Технионе — CAMERI.
Это позволяет проверять разработки не только в лаборатории, но и в реальных морских условиях.
Генеральный директор «Намалей Исраэль» Пинхас Цруя заявил, что эксперимент представляет интерес и на международном уровне.
По его словам, Израиль обладает значительными преимуществами в сфере инноваций и искусственного интеллекта, и компания намерена использовать эти возможности в том числе для развития морской инфраструктуры.
Теперь специалистам предстоит определить главное: насколько результаты «виртуального бурения» будут совпадать с данными реальных скважин. Именно от результатов испытаний в Ашдоде будет зависеть, сможет ли эта технология в дальнейшем стать практическим инструментом при проектировании морских объектов.