Przemytnicy, strzeżcie się: nadchodzą zautomatyzowane systemy wykrywania i śledzenia oparte na dużych zbiorach danych
Nadzór morski jest wykorzystywany do wykrywania zdarzeń, takich jak przemyt migrantów, piractwo, nielegalne połowy czy wycieki ropy, a także podczas działań poszukiwawczo-ratowniczych. Usługa ta ma zasadnicze znaczenie dla bezpieczeństwa i wymiany handlowej – w skali całego świata. Prowadzenie nadzoru to iście herkulesowe zadanie polegające na monitorowaniu obszarów o dużym natężeniu ruchu, w odległości nawet 370 kilometrów od linii brzegowej. Z pomocą przychodzi zespół finansowanego przez Unię Europejską projektu PROMENADE, który obiecuje uczynić to zadanie łatwiejszym i skuteczniejszym przy pomocy zautomatyzowanych rozwiązań do śledzenia statków, analizy zachowań i wykrywania anomalii, wykorzystujących sztuczną inteligencję (AI) i duże zbiory danych.
„Większe” i lepsze zbiory danych
Jak twierdzi kierownik projektu Alkis Astyakopoulos z Centrum Studiów nad Bezpieczeństwem (KEMEA) przy greckim Ministerstwie Ochrony Obywateli, „Napotkaliśmy dwa wyzwania: pierwszym było wykorzystanie na dużą skalę heterogenicznych źródeł danych z usługami opartymi na AI, a drugim – płynna integracja i wymiana informacji między organami nadzoru morskiego”. Uczonym udało się w sposób znaczący rozszerzyć zakres danych dostępnych dla opracowanych w projekcie PROMENADE modeli i usług. Dotąd do nadzoru wykorzystywano konwencjonalne informacje o pozycji przesyłane przez duże okręty za pośrednictwem automatycznego systemu identyfikacji (AIS) lub uzyskiwane z radarów lądowych, powietrznych i morskich. Jednak w ramach projektu PROMENADE skorzystano z pionierskich beaconów – urządzeń śledzących instalowanych na niektórych statkach wysokiego ryzyka – umożliwiających analizę zachowania statków. Ponadto zespół projektu PROMENADE uwzględnił obrazy z satelitów, bezzałogowych statków powietrznych oraz stacjonarnych kamer obserwacji Ziemi i kamer termowizyjnych (EO/IR). Z kolei dane dotyczące ruchu portowego pozyskiwano z morskiego pojedynczego punktu kontaktowego „Maritime Single Window” – platformy cyfrowej poświęconej międzynarodowemu obrotowi morskiemu. Profile statków lub firm żeglugowych, w tym informacje o powiązaniach z działalnością przestępczą (zatrzymania/sankcje, wycieki, oszustwa podatkowe, pranie pieniędzy czy finansowanie terroryzmu), zostały połączone z wywiadem ze źródeł jawnych i dużymi bazami danych.
Płynna integracja i wymiana danych
W ramach projektu PROMENADE opracowano zautomatyzowane usługi oparte na AI i dużych zbiorach danych, które zostały pogrupowane według pięciu kategorii: klasyfikacja, wykrywanie wzorców, ocena ryzyka, przewidywanie przyszłego stanu i infrastruktura danych. „Wykorzystując techniki uczenia maszynowego i głębokie sieci neuronowe przeszkolone na ogromnych zbiorach danych historycznych, modele AI stworzone w ramach projektu PROMENADE mogą wyodrębniać wzorce i trendy, które wcześniej były trudne lub niemożliwe do uchwycenia”, wyjaśnia Astyakopoulos. Z kolei infrastruktura „jeziora danych”, która powstała w projekcie PROMENADE, płynnie integruje, przechowuje i dystrybuuje heterogeniczne dane. Ponadto nowo opracowane usługi są w pełni zgodne z modelem danych „wspólnego mechanizmu wymiany informacji” (CISE), stanowiącego dobrowolną inicjatywę współpracy w UE. Projekt PROMENADE wewnętrznie opiera się w całości na systemie CISE i wykorzystuje go jako interfejs łączący ze starszymi infrastrukturami użytkowników końcowych. „Inicjatywa PROMENADE promuje CISE jako standard branżowy umożliwiający wymianę informacji i współpracę między transgranicznymi organami nadzoru morskiego”, podkreśla Astyakopoulos.
Wykrywanie nieprawidłowości w rzeczywistych scenariuszach
Obszar morski rozciągający się między Hiszpanią a Marokiem już od dawna jest wykorzystywany przez przemytników do sprowadzania migrantów do Europy; co więcej, stał się również głównym szlakiem przemytu narkotyków. Jest to jeden z najbardziej ruchliwych obszarów morskich na świecie, co wyjątkowo utrudnia jego monitorowanie. Jednak za pomocą opracowanej w projekcie PROMENADE usługi klasyfikacji aktywności („Activity Classification”) z powodzeniem udało się wykryć bardzo szybką, małą łódź, zwaną „patera taxi”. Tego typu łodzie wykorzystywane są na potrzeby migracji nieuregulowanej i często są koordynowane przez organizacje przestępcze. Kolejny newralgiczny obszar morski znajduje się wokół greckiej wyspy Korfu, gdzie często dochodzi do przemytu narkotyków, a ostatnio także do nieuregulowanej migracji i przemytu broni. Stworzona w ramach projektu PROMENADE usługa umożliwiająca wykrywanie statków na obrazach („Vessel Detection in Image Data”) w sposób automatyczny wykryła, sklasyfikowała i śledziła mały statek typowy dla działalności przemytniczej i przewozu nieuregulowanych migrantów – wszystko to na podstawie obrazów z przybrzeżnych kamer EO/IR. Co więcej, van należący do greckiej straży przybrzeżnej został przerobiony na niezależne energetycznie mobilne centrum dowodzenia i kontroli, które wykorzystuje najnowocześniejsze usługi PROMENADE. Obszar morski w pobliżu Kłajpedy na Litwie także jest miejscem działalności przestępczej, która polega na przemycie towarów (głównie tytoniu) na statkach towarowych/rybackich. Podczas żeglugi w pobliżu wód terytorialnych Litwy przemytnicy zazwyczaj wyłączają system AIS. Dzięki opracowanej w ramach projektu PROMENADE usłudze wykrywania anomalii („Anomaly Detection”) w porę wykryto przypadek wyłączenia systemu AIS, z kolei za pomocą usługi wykrywania statków („Vessel Detection”) wykryto, poprawnie zlokalizowano i sklasyfikowano podejrzany statek dzięki danym z kamer wieżowych i bezzałogowych statków powietrznych. W ramach projektu PROMENADE powstały interoperacyjne usługi oparte na AI i dużych zbiorach danych, które stanowią milowy krok naprzód, jeśli chodzi o zdolności organów ścigania i kontroli granicznej do wykrywania anomalii i podejmowania działań w przypadku ich wystąpienia, co znacząco poprawi bezpieczeństwo na obszarach morskich.
Słowa kluczowe
PROMENADE, AI, przemyt, duże zbiory danych, CISE, heterogeniczne dane, migracja nieuregulowana, jezioro danych, orientacja w obszarze morskim, nadzór morski, straż przybrzeżna
