بررسی «روزنامه دریایی سرآمد» از ضرورت بهره گیری هوش مصنوعی در بنادر کشور
جایگاه هوش مصنوعی در زیرساختهای بندری ایران
از نظارت و پیش‌بینی ترافیک تا افزایش ایمنی و امنیت
گروه راهبردی - محمد رحیمی - بنادر با در اختیار داشتن حدود ۸۰ درصد از تجارت جهانی مهم‌ترین دریچه تجارت ملی و بین المللی محسوب می شوند. مطابق با آمار ارائه شده از سوی گمرک جمهوری اسلامی ایران، طی سال های ۱۳۹۵ الی ۱۳۹۹ به طور متوسط حدود ۹۰ درصد کل واردات و صادرات کشور از طریق دریا انجام می شود. بنابراین، اهمیت بنادر به عنوان یکی از حلقه های اصلی و مهم در زنجیره تأمین اقتصادی کشور بر کسی پوشیده نیست.
بنادر حلقه های استراتژیکی هستند که برای تسهیل جریان کالا در عرصه بین المللی، به عنوان بخش مهمی از یک شبکه گسترده لجستیک، زمینه تجارت و تبادل کالا بین مناطق دور و نزدیک را فراهم می کنند. به طورکلی، رفتار بنادر تحت تأثیر تحولات جهانی تجارت همواره در حال تغییر بوده و پیوسته خود را با تحولات ایجاد شده در سایر بخش ها مانند کشتیرانی انطباق می دهد. به عبارت دیگر، بندر در طول زمان از یک ابزار ساده به یک زیربنای پشتیبانی و ابزار مؤثر اقتصادی تبدیل شده و امروزه در مفهوم جدید به عنوان یکی از حلقه های اصلی و مهم در زنجیره تأمین اقتصادی کشورها به حساب می آید. با توجه به اهمیت حمل ونقل دریایی، توسعه بنادر باید بتواند به صورت چابک، انعطاف پذیر، رقابت پذیر و کارآمد در خدمت تسهيل جريان كالا در عرصه بين المللي و ملی عمل نماید.
در ادبیات جهانی حمل ونقل برای تعریف رتبه بندی و سطح خدمات دهی بنادر از اصطلاح «نسل بندر» استفاده می شود. قدمت، وسعت و موقعیت جغرافیایی آن، در تعیین نسل بندر مؤثر نیست، بلکه کارکرد بنادر و سطح ارائه خدمات اعم از خدمات ذاتی یا با ارزش افزوده مبین نسل بنادر می باشد.
براساس سند بین المللی آنکتاد (UNCTAD: United Nations Conference on Trade and Development) پنج نسل توسعه مبتنی بر ارزیابی استراتژی توسعه، گستره خدمات بندری ارائه شده و سطح یکپارچگی فناوری اطلاعات معرفی شد:
بنادر نسل اول با هدف انتقال کالا از خشکی به بندر و برعکس از طریق پسکرانه منطقه ای یا محلی (محیط اطراف بندر که به عنوان مسیر فروش و توزیع کالا فعالیت می کند) بدون لحاظ کردن خصوصیات اجتماعی- اقتصادی منطقه بندر، شکل گرفتند.
بنادر نسل دوم به عنوان هاب حمل ونقل و مراکز صنعتی و تجاری شروع به فعالیت کردند. خدمات قابل ارائه در این بنادر محدود به کشتی و کالا بوده درحالی که در نزدیکی این بنادر صنایع مختلف مشغول به فعالیت هستند. این بنادر به عنوان بنادر صنعتی نیز شناخته می شوند.
بنادر نسل سوم علاوه بر مشخصات بنادر نسل دوم، مجموعه ای متشکل از خدمات لجستیکی، تجمیع و توزیع کالا، پردازش اطلاعات و بهره‌گیری از سیستم‌های مخابراتی است که در ایجاد ارزش افزوده بر کالا نیز نقش ایفا می‌کنند. این بنادر مبتنی بر تکنولوژی و دانش فنی بوده و جریان و توزیع بار به صورت فناورانه مدیریت می‌شود.
بنادر نسل چهارم به عنوان پیشرفته‌ترین بنادر حال حاضر جهان، بنادری هستند که در مقام قلب زنجیره حمل ونقل دریابرد شبکه ارتباطی گسترده ای تا اقصی نقاط جهان را ایجاد کرده و خود را به آخرین تجهیزات سخت افزاری و استفاده از آخرین فناوری‌های نوین در تکنولوژی اطلاعات مجهز کرده اند. این بنادر از درگاه‌های اینترنتی خود با ارائه آخرین اطلاعات حمل ونقل دریایی به کارگزاران حمل، تجار و شرکت‌های حمل ونقل دریایی و زمینی امکان برنامه‌ریزی را فراهم می‌کنند.
بنادر نسل پنجم که در سال‌های اخیر مورد توجه کشورهای پیشرو قرار گرفته‌اند، بر مشتری مداری متمرکزند. این بنادر ماهیتاً رقابت‌پذیر بوده و تعهد بندری در حوزه‌های اجتماعی و زیست محیطی در آنها وجود دارد.
کشورهایی که بتوانند مطابق میل بازار و مشتریان و هم گام با تکنولوژی روز، مسیر توسعه و بهبود بنادر را بپیمایند و جایگاه بهینه و بهره ور را نه تنها برای خود بلکه برای ذینفعان در بازار رقابتی جهانی فراهم آورند ـ یعنی توسعه و ارتقای بنادر خود به نسل چهارم و پنجم ـ حداکثر ارزش افزوده و جذب سرمایه را خواهند داشت.
ایجاد، ابداع فنون و تکنیک‌های لازم برای مدیریت پیچیدگی را باید به عنوان هسته بنیادین تلاش‌های علمی و پژوهشی گذشته، حال و آینده در تمامی زمینه‌های علوم داده و به ویژه در هوش مصنوعی دانست. به‌طور کلی ماهیت وجودی هوش به مفهوم جمع‌آوری اطلاعات، استقراء و تحلیل تجربیات به منظور رسیدن به دانش یا ارائه تصمیم است. در واقع هوش به مفهوم به‌کارگیری تجربه به منظور حل مسائل دریافت شده تلقی می‌شود.
هوش مصنوعی کاربردهای متنوعی دارد. تعدادی از مهم‌ترین
کاربردهای هوش مصنوعی شامل استفاده در وسایل نقلیه خودگردان (مثل پهپادها و اتومبیل‌های خودران)، تشخیص‌های پزشکی، خلق آثار هنری، اثبات قضیه‌های ریاضی، انجام بازی‌های فکری، تعیین هویت تصاویر(تشخیص چهره) و صداها، ذخیره انرژی، جستجوگرهای اینترنتی، تهیه قراردادها و پیش‌بینی آرای قضایی می‌شوند.
در توسعه و ارتقای بنادر به نسل های چهارم و پنجم، بهره‌گیری از هوش مصنوعی با توجه به تأثیر شگرف آن در بهبود کارایی جهت مشتری مداری، تعهدات اجتماعی و زیست محیطی، خدمات برخط و بلادرنگ (Online and Realtime Services) و ... ضروری می نماید. اشاره به برخی از این موارد کاربرد، اهمیت این تکنولوژی در تبدیل عملیات بندر سنتی به سیستم‌های هوشمند و پویا و افزایش کارایی، ایمنی و پایداری در بندرهای هوشمند را نمایان می سازد:
نظارت و پیش‌بینی ترافیک
با رشد روزافزون میزان حمل‌ونقل دریایی، صنعت بندری نیازمند بهبود شیوه‌های موجود جهت ارائه خدمات سریع‌تر و دقیق‌تر با ایمنی بالاتر است. در دنیای به هم پیوسته امروزی، مدیریت کارآمد ترافیک در بنادر برای اطمینان از عملیات روان و تسهیل تجارت جهانی بسیار مهم است. حمل و نقل کارآمد بطور یقین باعث افزایش تجارت بین المللی خواهد شد. با برنامه ریزی، طراحی مهندسی، مدیریت و کنترل ترافیک و روابط بین وسایل نقلیه و شبکه ارتباطی جهت تسهیل ترددهای توأم با ایمنی کافی برای افراد و کالا می توان به حمل و نقل کارآمد دست یافت. ترافیک ورودی به بنادر که بعضاً با تردد واگن های راه آهن همراه است و حجم قابل توجه فعالیت های لجستیکی درون بندری و همچنین تردد انواع تجهیزات استراتژیک و سنگین در امر تخلیه و بارگیری و جابجایی کالا، اکثر بنادر را به سمت وضع قوانین، اصلاح و مدیریت فرآیندها، بهره‌گیری از سیستم های نرم افزاری، مهندسی ترافیک، مکانیزه کردن و هوشمندسازی عبور و مرور در بنادر، هدایت کرده است. همانطور که بندرها به طور فزاینده ای خودکار و دیجیتالی می شوند، استفاده از هوش مصنوعی (AI) به عنوان یک تغییر دهنده بازی برای بهینه سازی فرآیندهای مدیریت ترافیک ظاهر شده است.
فناوری‌های هوش مصنوعی، مانند بینایی رایانه(Computer vision) و یادگیری ماشین(Machine Leaning)، می‌توانند برای نظارت و تجزیه و تحلیل شرایط ترافیک در زمان واقعی استفاده شوند. دوربین‌های هوشمند مجهز به الگوریتم‌های بینایی کامپیوتری می‌توانند وسایل نقلیه، کشتی‌ها و محموله ها را به طور دقیق شناسایی و ردیابی کنند و دید جامعی از جریان ترافیک بندر ارائه دهند. با تجزیه و تحلیل داده‌های تاریخی و به کارگیری مدل های پیش بینی، هوش مصنوعی می‌تواند ازدحام را پیش بینی کند، مسیریابی را بهینه کند، و اقدامات پیشگیرانه‌ای را برای جلوگیری از تنگناها، کاهش زمان انتظار و افزایش کارایی کلی پیشنهاد دهد.
سیستم‌های هوشمند کنترل ترافیک
ادغام هوش مصنوعی در سیستم های مدیریت ترافیک، شیوه عملکرد بنادر را متحول کرده است. هوش مصنوعی با استفاده از داده‌های بی‌درنگ، تحلیل‌های پیش‌بینی‌کننده و تصمیم‌گیری هوشمند، پورت‌های هوشمند را برای افزایش کارایی، ایمنی و پایداری قدرت می‌دهد. مزایای مدیریت ترافیک مبتنی بر هوش مصنوعی فراتر از بنادر منفرد است و تأثیر مثبتی بر کل زنجیره تأمین دارد و تجارت جهانی و رشد اقتصادی را تسهیل می‌کند. از آنجایی که جهان به استقبال از عصر دیجیتال ادامه می‌دهد، استفاده از هوش مصنوعی در عملیات بندری گامی حیاتی به سمت ساخت پورت های هوشمندتر، متصل تر و انعطاف پذیرتر در آینده است.
هوش مصنوعی در بهینه سازی بارگیری و تخلیه محموله ها همزمان با تجزیه و تحلیل داده ها دربارۀ وزن و حجم محموله، تشخیص محموله‌های داخل کانتینر بدون نیاز به باز کردن پلمپ و تجهیز زیرساختهای بندری مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، امکان توسعه سیستم‌های کنترل ترافیک هوشمند را فراهم می‌کند که می‌توانند به صورت پویا با شرایط متغیر سازگار شوند. الگوریتم‌های هوش مصنوعی با ادغام داده‌های بلادرنگ از منابع مختلف، از جمله سنسورها، پیش‌بینی‌های آب‌وهوا و برنامه‌های کشتی، می‌توانند جریان ترافیک را با تنظیم علائم ترافیکی، اولویت‌بندی حرکات حیاتی و پیشنهاد مسیرهای جایگزین بهینه کنند. این سیستم‌ها هماهنگی کارآمد را بین ذینفعان مختلف، مانند حمل کنندگان محموله، رانندگان کامیون، و اپراتورهای کشتی تضمین می کند و تأخیرها را به حداقل می رساند و توان عملیاتی را بهبود می بخشد.
تعمیر و نگهداری و تخصیص منابع پیش‌بینی‌کننده
نگهداری و تعمیرات فعالیت‌های مختلف و پیچیده‌ای را در سطوح مختلف شامل می‌شود و مدیریت آن شامل ترکیبی از اقدامات فنی و دانش مدیریتی است. به منظور بهره برداری از تجهیزات دریایی و پسکرانه، باید مدیریت نگهداری و تعمیر کارآمدی لحاظ گردد. نگهداری و تعمیر در بنادر، شامل تعمیر و نگهداری تأسیسات و سازه‌های دریایی بندر مانند موج شکن‌ها، کانال‌های دسترسی، پهلوگیرها و ملحقات روی پهلوگیرها شامل نردبان، چراغ‌های دریایی و... که در مسیر تردد گذاشته می‌شود، تجهیزات عملیات و بارگیری و انبارگیری مستقر بر روی اسکله و ... می باشد.
تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده مبتنی بر هوش مصنوعی می‌تواند قابلیت اطمینان و زمان به‌روزرسانی زیرساخت‌ها و تجهیزات بندر را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. با تجزیه و تحلیل داده‌های حسگر و سوابق تعمیر و نگهداری، الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند خرابی‌های احتمالی را پیش‌بینی کنند و اقدامات تعمیر و نگهداری پیشگیرانه را ممکن می‌سازند. این امر خطر خرابی تجهیزات را کاهش می دهد، برنامه های تعمیر و نگهداری را ساده می کند و تخصیص منابع را بهینه می کند. در نتیجه، زمان خرابی به حداقل می رسد و هزینه های عملیاتی کاهش می یابد که منجر به بهبود بهره وری و رضایت مشتری می شود.
افزایش ایمنی و امنیت
ایمنی و امنیت در عملیات بندری بسیار مهم است. تجهیزات بندری، مجموعه ابزارها و ماشین‌آلاتی است که برای بارگیری، تخلیه و جابه‌جایی محموله در سطح بندر، گمرک و انبارهای وابسته با آن استفاده می‌شود. با توجه به حوادث بی‌شماری که به دلیل رعایت نکردن موارد ایمنی، فرسودگی و قدیمی بودن برخی از تجهیزات بندری رخ می‌دهد، ایمنی در اینگونه تجهیزات بسیار حائز اهمیت است. همچنین گاهی کمبود تجهیزات ایمن و بی‌توجهی به ایمنی تجهیزات بندری باعث شده که تنها به سلامت یک دستگاه از نظر فنی و مکانیکی رسیدگی و نسبت به بقیه دستگاه‌ها غفلت شود بنابراین ابتدا با شناسایی نواقص و ایمن‌سازی تجهیزات باید گام موثری در بالا بردن ضریب ایمنی بنادر برداشت.
هوش مصنوعی می تواند نقش مهمی در تضمین یک محیط امن و انعطاف پذیر ایفا کند. سیستم‌های نظارتی مجهز به هوش مصنوعی می‌توانند ناهنجاری‌هایی مانند دسترسی غیرمجاز، شرایط خطرناک یا رفتار مشکوک را شناسایی کنند و هشدارهای فوری را برای مداخله به موقع ایجاد کنند. علاوه بر این، الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند مقادیر زیادی از داده‌ها را از منابع متعدد، مانند دوربین‌های مداربسته، حسگرها و سیستم‌های ردیابی شناور تجزیه و تحلیل کنند تا خطرات احتمالی را شناسایی کرده و اقدامات ایمنی پیشگیرانه را فعال کنند.
پایداری و تأثیر زیست محیطی
ساخت و توسعه بنادر و سازه هاي ساحلي همواره در برنامه هاي توسعه مورد توجه قرار دارد. همگام با توسـعه فنـي و اقتـصادي كـه براي دوام و توسعه حيات اجتماعي امري ضروري و اجتنابناپذير است، نياز جامعه به حفظ و ثبات محيط زيست سالم نيز افزايش مي يابد. با توجه به اثرات زيست محيطي قابل توجه اين طرحها، ارزيابي و ارائه راهكارهايي براي كاهش اثرات نامطلوب زيست محيطي از اهميـت ويـژه اي بـراي دستيابي به توسعه پايدار برخوردار است.
اثرات زیست محیطی بنادر شامل ۱) اثرات ناشی از فعالیت‌های بندری، ۲) اثرات دریایی ناشی از تماس کشتی‌ها با بندر و ۳) انتشار گازهای گلخانه‌ای توسط زنجیرة خدمات حمل و نقلی مرتبط به بندر در مناطق نزدیک ساحل تقسیم کرد. (۲۰۱۱OECD,) مدیریت هوشمند ترافیک با استفاده از هوش مصنوعی می تواند به عملیات بندری پایدار کمک کند. با بهینه سازی جریان ترافیک و کاهش ازدحام، هوش مصنوعی به کاهش مصرف سوخت، انتشار گازهای گلخانه ای و آلودگی صوتی کمک می کند. الگوریتم های هوش مصنوعی می‌توانند زمان‌بندی کشتی را بهینه کنند تا زمان بیکاری و حرکات غیرضروری را به حداقل برسانند و مصرف انرژی را کاهش دهند. علاوه بر این، با استفاده از هوش مصنوعی برای نگهداری پیش بینی‌کننده، طول عمر تجهیزات را می توان افزایش داد و نیاز به تعویض مکرر و اثرات زیست محیطی مرتبط را کاهش داد.
وضعیت بنادر در ایران به لحاظ هوشمندی
بنادر در سیر تحول خود و به خصوص در یک سده اخیر با تغییر نوع حکمرانی خود از بنادر خدماتی و کاملاً دولتی و عام المنفعه (که وابستگی کامل به بودجه دولت ها داشته اند)، به سمت بنادری کاملاً خصوصی و اخیراً به مشارکت دولتی و خصوصی سوق داده شده اند. این حرکت همراه با تغییر در ماهیت جایگاه بنادر در اقتصاد کشور از ارگان های دولتی و متکی به بودجه دولت به بنگاه هایی اقتصادی متکی بر اقتصاد بازار بوده است. بدین معنا که بنادر دیگر مجموعه ای خدماتی که منتظر ورود کالا و کشتی به بندر باشند نبوده و خود به دنبال جذب کالا هستند. امکان بروز این تغییر ماهیت و رویکرد در بنادر مختلف حسب موقعیت جغرافیایی و زیرساختهای موجود برای توسعه حوزه نفوذ آنها و برای برقراری ارتباط با مراکز بار در کشور و خارج از آن در آن سوی آبها و آن سوی مرزهای خشکی متفاوت است و موجب می شود که بنادر بتوانند ارتقا یافته و در نسل های متفاوتی نقش های جدیدی را به عهده گیرند.
با در نظرگیری و ارزیابی معیارهای اساسی از جمله خدمات مرتبط با بار، حضور صنایع مختلف، خدمات بازرگانی، خدمات مرتبط با کشتی، خدمات لجستیکی، خدمات ساده، خدمات ترکیبی، خدمات چندگانه با ایجاد ارزش افزوده بالا، توزیع بار و اطلاعات به صورت اتوماتیک و اراضی پسکرانه برای توسعه، همه بنادر کشور از نوع بنادر نسل اول یا دوم هستند. بنابراین، با توجه به بهبود کارایی، افزایش امنیت و ایمنی، پیش بینی و مدیریت هوشمند ترافیک، تسهیل مدیریت تعمیر و نگهداری و تخصیص منابع و اثرات مطلوب زیست محیطی و ... بهره گیری از هوش مصنوعی در مدیریت پورت ها و بنادر، توسعه و رشد بنادر کشور به سمت نسل های بعدی لاجرم خواهد بود و هرگونه تأخیر در پیگیری و اقدام در این زمینه، تفاوت های زیادی را بین بنادر ما و بنادر کشورهای رقیب ایجاد کرده و فرصت های اقتصادی و سرمایه گذاری زیادی را از ما دریغ خواهد کرد.
گروه راهبردی - محمد رحیمی - بنادر با در اختیار داشتن حدود ۸۰ درصد از تجارت جهانی مهم‌ترین دریچه تجارت ملی و بین المللی محسوب می شوند. مطابق با آمار ارائه شده از سوی گمرک جمهوری اسلامی ایران، طی سال های ۱۳۹۵ الی ۱۳۹۹ به طور متوسط حدود ۹۰ درصد کل واردات و صادرات کشور از طریق دریا انجام می شود. بنابراین، اهمیت بنادر به عنوان یکی از حلقه های اصلی و مهم در زنجیره تأمین اقتصادی کشور بر کسی پوشیده نیست.
بنادر حلقه های استراتژیکی هستند که برای تسهیل جریان کالا در عرصه بین المللی، به عنوان بخش مهمی از یک شبکه گسترده لجستیک، زمینه تجارت و تبادل کالا بین مناطق دور و نزدیک را فراهم می کنند. به طورکلی، رفتار بنادر تحت تأثیر تحولات جهانی تجارت همواره در حال تغییر بوده و پیوسته خود را با تحولات ایجاد شده در سایر بخش ها مانند کشتیرانی انطباق می دهد. به عبارت دیگر، بندر در طول زمان از یک ابزار ساده به یک زیربنای پشتیبانی و ابزار مؤثر اقتصادی تبدیل شده و امروزه در مفهوم جدید به عنوان یکی از حلقه های اصلی و مهم در زنجیره تأمین اقتصادی کشورها به حساب می آید. با توجه به اهمیت حمل ونقل دریایی، توسعه بنادر باید بتواند به صورت چابک، انعطاف پذیر، رقابت پذیر و کارآمد در خدمت تسهيل جريان كالا در عرصه بين المللي و ملی عمل نماید.
در ادبیات جهانی حمل ونقل برای تعریف رتبه بندی و سطح خدمات دهی بنادر از اصطلاح «نسل بندر» استفاده می شود. قدمت، وسعت و موقعیت جغرافیایی آن، در تعیین نسل بندر مؤثر نیست، بلکه کارکرد بنادر و سطح ارائه خدمات اعم از خدمات ذاتی یا با ارزش افزوده مبین نسل بنادر می باشد.
براساس سند بین المللی آنکتاد (UNCTAD: United Nations Conference on Trade and Development) پنج نسل توسعه مبتنی بر ارزیابی استراتژی توسعه، گستره خدمات بندری ارائه شده و سطح یکپارچگی فناوری اطلاعات معرفی شد:
بنادر نسل اول با هدف انتقال کالا از خشکی به بندر و برعکس از طریق پسکرانه منطقه ای یا محلی (محیط اطراف بندر که به عنوان مسیر فروش و توزیع کالا فعالیت می کند) بدون لحاظ کردن خصوصیات اجتماعی- اقتصادی منطقه بندر، شکل گرفتند.
بنادر نسل دوم به عنوان هاب حمل ونقل و مراکز صنعتی و تجاری شروع به فعالیت کردند. خدمات قابل ارائه در این بنادر محدود به کشتی و کالا بوده درحالی که در نزدیکی این بنادر صنایع مختلف مشغول به فعالیت هستند. این بنادر به عنوان بنادر صنعتی نیز شناخته می شوند.
بنادر نسل سوم علاوه بر مشخصات بنادر نسل دوم، مجموعه ای متشکل از خدمات لجستیکی، تجمیع و توزیع کالا، پردازش اطلاعات و بهره‌گیری از سیستم‌های مخابراتی است که در ایجاد ارزش افزوده بر کالا نیز نقش ایفا می‌کنند. این بنادر مبتنی بر تکنولوژی و دانش فنی بوده و جریان و توزیع بار به صورت فناورانه مدیریت می‌شود.
بنادر نسل چهارم به عنوان پیشرفته‌ترین بنادر حال حاضر جهان، بنادری هستند که در مقام قلب زنجیره حمل ونقل دریابرد شبکه ارتباطی گسترده ای تا اقصی نقاط جهان را ایجاد کرده و خود را به آخرین تجهیزات سخت افزاری و استفاده از آخرین فناوری‌های نوین در تکنولوژی اطلاعات مجهز کرده اند. این بنادر از درگاه‌های اینترنتی خود با ارائه آخرین اطلاعات حمل ونقل دریایی به کارگزاران حمل، تجار و شرکت‌های حمل ونقل دریایی و زمینی امکان برنامه‌ریزی را فراهم می‌کنند.
بنادر نسل پنجم که در سال‌های اخیر مورد توجه کشورهای پیشرو قرار گرفته‌اند، بر مشتری مداری متمرکزند. این بنادر ماهیتاً رقابت‌پذیر بوده و تعهد بندری در حوزه‌های اجتماعی و زیست محیطی در آنها وجود دارد.
کشورهایی که بتوانند مطابق میل بازار و مشتریان و هم گام با تکنولوژی روز، مسیر توسعه و بهبود بنادر را بپیمایند و جایگاه بهینه و بهره ور را نه تنها برای خود بلکه برای ذینفعان در بازار رقابتی جهانی فراهم آورند ـ یعنی توسعه و ارتقای بنادر خود به نسل چهارم و پنجم ـ حداکثر ارزش افزوده و جذب سرمایه را خواهند داشت.
ایجاد، ابداع فنون و تکنیک‌های لازم برای مدیریت پیچیدگی را باید به عنوان هسته بنیادین تلاش‌های علمی و پژوهشی گذشته، حال و آینده در تمامی زمینه‌های علوم داده و به ویژه در هوش مصنوعی دانست. به‌طور کلی ماهیت وجودی هوش به مفهوم جمع‌آوری اطلاعات، استقراء و تحلیل تجربیات به منظور رسیدن به دانش یا ارائه تصمیم است. در واقع هوش به مفهوم به‌کارگیری تجربه به منظور حل مسائل دریافت شده تلقی می‌شود.
هوش مصنوعی کاربردهای متنوعی دارد. تعدادی از مهم‌ترین
کاربردهای هوش مصنوعی شامل استفاده در وسایل نقلیه خودگردان (مثل پهپادها و اتومبیل‌های خودران)، تشخیص‌های پزشکی، خلق آثار هنری، اثبات قضیه‌های ریاضی، انجام بازی‌های فکری، تعیین هویت تصاویر(تشخیص چهره) و صداها، ذخیره انرژی، جستجوگرهای اینترنتی، تهیه قراردادها و پیش‌بینی آرای قضایی می‌شوند.
در توسعه و ارتقای بنادر به نسل های چهارم و پنجم، بهره‌گیری از هوش مصنوعی با توجه به تأثیر شگرف آن در بهبود کارایی جهت مشتری مداری، تعهدات اجتماعی و زیست محیطی، خدمات برخط و بلادرنگ (Online and Realtime Services) و ... ضروری می نماید. اشاره به برخی از این موارد کاربرد، اهمیت این تکنولوژی در تبدیل عملیات بندر سنتی به سیستم‌های هوشمند و پویا و افزایش کارایی، ایمنی و پایداری در بندرهای هوشمند را نمایان می سازد:
نظارت و پیش‌بینی ترافیک
با رشد روزافزون میزان حمل‌ونقل دریایی، صنعت بندری نیازمند بهبود شیوه‌های موجود جهت ارائه خدمات سریع‌تر و دقیق‌تر با ایمنی بالاتر است. در دنیای به هم پیوسته امروزی، مدیریت کارآمد ترافیک در بنادر برای اطمینان از عملیات روان و تسهیل تجارت جهانی بسیار مهم است. حمل و نقل کارآمد بطور یقین باعث افزایش تجارت بین المللی خواهد شد. با برنامه ریزی، طراحی مهندسی، مدیریت و کنترل ترافیک و روابط بین وسایل نقلیه و شبکه ارتباطی جهت تسهیل ترددهای توأم با ایمنی کافی برای افراد و کالا می توان به حمل و نقل کارآمد دست یافت. ترافیک ورودی به بنادر که بعضاً با تردد واگن های راه آهن همراه است و حجم قابل توجه فعالیت های لجستیکی درون بندری و همچنین تردد انواع تجهیزات استراتژیک و سنگین در امر تخلیه و بارگیری و جابجایی کالا، اکثر بنادر را به سمت وضع قوانین، اصلاح و مدیریت فرآیندها، بهره‌گیری از سیستم های نرم افزاری، مهندسی ترافیک، مکانیزه کردن و هوشمندسازی عبور و مرور در بنادر، هدایت کرده است. همانطور که بندرها به طور فزاینده ای خودکار و دیجیتالی می شوند، استفاده از هوش مصنوعی (AI) به عنوان یک تغییر دهنده بازی برای بهینه سازی فرآیندهای مدیریت ترافیک ظاهر شده است.
فناوری‌های هوش مصنوعی، مانند بینایی رایانه(Computer vision) و یادگیری ماشین(Machine Leaning)، می‌توانند برای نظارت و تجزیه و تحلیل شرایط ترافیک در زمان واقعی استفاده شوند. دوربین‌های هوشمند مجهز به الگوریتم‌های بینایی کامپیوتری می‌توانند وسایل نقلیه، کشتی‌ها و محموله ها را به طور دقیق شناسایی و ردیابی کنند و دید جامعی از جریان ترافیک بندر ارائه دهند. با تجزیه و تحلیل داده‌های تاریخی و به کارگیری مدل های پیش بینی، هوش مصنوعی می‌تواند ازدحام را پیش بینی کند، مسیریابی را بهینه کند، و اقدامات پیشگیرانه‌ای را برای جلوگیری از تنگناها، کاهش زمان انتظار و افزایش کارایی کلی پیشنهاد دهد.
سیستم‌های هوشمند کنترل ترافیک
ادغام هوش مصنوعی در سیستم های مدیریت ترافیک، شیوه عملکرد بنادر را متحول کرده است. هوش مصنوعی با استفاده از داده‌های بی‌درنگ، تحلیل‌های پیش‌بینی‌کننده و تصمیم‌گیری هوشمند، پورت‌های هوشمند را برای افزایش کارایی، ایمنی و پایداری قدرت می‌دهد. مزایای مدیریت ترافیک مبتنی بر هوش مصنوعی فراتر از بنادر منفرد است و تأثیر مثبتی بر کل زنجیره تأمین دارد و تجارت جهانی و رشد اقتصادی را تسهیل می‌کند. از آنجایی که جهان به استقبال از عصر دیجیتال ادامه می‌دهد، استفاده از هوش مصنوعی در عملیات بندری گامی حیاتی به سمت ساخت پورت های هوشمندتر، متصل تر و انعطاف پذیرتر در آینده است.
هوش مصنوعی در بهینه سازی بارگیری و تخلیه محموله ها همزمان با تجزیه و تحلیل داده ها دربارۀ وزن و حجم محموله، تشخیص محموله‌های داخل کانتینر بدون نیاز به باز کردن پلمپ و تجهیز زیرساختهای بندری مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، امکان توسعه سیستم‌های کنترل ترافیک هوشمند را فراهم می‌کند که می‌توانند به صورت پویا با شرایط متغیر سازگار شوند. الگوریتم‌های هوش مصنوعی با ادغام داده‌های بلادرنگ از منابع مختلف، از جمله سنسورها، پیش‌بینی‌های آب‌وهوا و برنامه‌های کشتی، می‌توانند جریان ترافیک را با تنظیم علائم ترافیکی، اولویت‌بندی حرکات حیاتی و پیشنهاد مسیرهای جایگزین بهینه کنند. این سیستم‌ها هماهنگی کارآمد را بین ذینفعان مختلف، مانند حمل کنندگان محموله، رانندگان کامیون، و اپراتورهای کشتی تضمین می کند و تأخیرها را به حداقل می رساند و توان عملیاتی را بهبود می بخشد.
تعمیر و نگهداری و تخصیص منابع پیش‌بینی‌کننده
نگهداری و تعمیرات فعالیت‌های مختلف و پیچیده‌ای را در سطوح مختلف شامل می‌شود و مدیریت آن شامل ترکیبی از اقدامات فنی و دانش مدیریتی است. به منظور بهره برداری از تجهیزات دریایی و پسکرانه، باید مدیریت نگهداری و تعمیر کارآمدی لحاظ گردد. نگهداری و تعمیر در بنادر، شامل تعمیر و نگهداری تأسیسات و سازه‌های دریایی بندر مانند موج شکن‌ها، کانال‌های دسترسی، پهلوگیرها و ملحقات روی پهلوگیرها شامل نردبان، چراغ‌های دریایی و... که در مسیر تردد گذاشته می‌شود، تجهیزات عملیات و بارگیری و انبارگیری مستقر بر روی اسکله و ... می باشد.
تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده مبتنی بر هوش مصنوعی می‌تواند قابلیت اطمینان و زمان به‌روزرسانی زیرساخت‌ها و تجهیزات بندر را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. با تجزیه و تحلیل داده‌های حسگر و سوابق تعمیر و نگهداری، الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند خرابی‌های احتمالی را پیش‌بینی کنند و اقدامات تعمیر و نگهداری پیشگیرانه را ممکن می‌سازند. این امر خطر خرابی تجهیزات را کاهش می دهد، برنامه های تعمیر و نگهداری را ساده می کند و تخصیص منابع را بهینه می کند. در نتیجه، زمان خرابی به حداقل می رسد و هزینه های عملیاتی کاهش می یابد که منجر به بهبود بهره وری و رضایت مشتری می شود.
افزایش ایمنی و امنیت
ایمنی و امنیت در عملیات بندری بسیار مهم است. تجهیزات بندری، مجموعه ابزارها و ماشین‌آلاتی است که برای بارگیری، تخلیه و جابه‌جایی محموله در سطح بندر، گمرک و انبارهای وابسته با آن استفاده می‌شود. با توجه به حوادث بی‌شماری که به دلیل رعایت نکردن موارد ایمنی، فرسودگی و قدیمی بودن برخی از تجهیزات بندری رخ می‌دهد، ایمنی در اینگونه تجهیزات بسیار حائز اهمیت است. همچنین گاهی کمبود تجهیزات ایمن و بی‌توجهی به ایمنی تجهیزات بندری باعث شده که تنها به سلامت یک دستگاه از نظر فنی و مکانیکی رسیدگی و نسبت به بقیه دستگاه‌ها غفلت شود بنابراین ابتدا با شناسایی نواقص و ایمن‌سازی تجهیزات باید گام موثری در بالا بردن ضریب ایمنی بنادر برداشت.
هوش مصنوعی می تواند نقش مهمی در تضمین یک محیط امن و انعطاف پذیر ایفا کند. سیستم‌های نظارتی مجهز به هوش مصنوعی می‌توانند ناهنجاری‌هایی مانند دسترسی غیرمجاز، شرایط خطرناک یا رفتار مشکوک را شناسایی کنند و هشدارهای فوری را برای مداخله به موقع ایجاد کنند. علاوه بر این، الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند مقادیر زیادی از داده‌ها را از منابع متعدد، مانند دوربین‌های مداربسته، حسگرها و سیستم‌های ردیابی شناور تجزیه و تحلیل کنند تا خطرات احتمالی را شناسایی کرده و اقدامات ایمنی پیشگیرانه را فعال کنند.
پایداری و تأثیر زیست محیطی
ساخت و توسعه بنادر و سازه هاي ساحلي همواره در برنامه هاي توسعه مورد توجه قرار دارد. همگام با توسـعه فنـي و اقتـصادي كـه براي دوام و توسعه حيات اجتماعي امري ضروري و اجتنابناپذير است، نياز جامعه به حفظ و ثبات محيط زيست سالم نيز افزايش مي يابد. با توجه به اثرات زيست محيطي قابل توجه اين طرحها، ارزيابي و ارائه راهكارهايي براي كاهش اثرات نامطلوب زيست محيطي از اهميـت ويـژه اي بـراي دستيابي به توسعه پايدار برخوردار است.
اثرات زیست محیطی بنادر شامل ۱) اثرات ناشی از فعالیت‌های بندری، ۲) اثرات دریایی ناشی از تماس کشتی‌ها با بندر و ۳) انتشار گازهای گلخانه‌ای توسط زنجیرة خدمات حمل و نقلی مرتبط به بندر در مناطق نزدیک ساحل تقسیم کرد. (۲۰۱۱OECD,) مدیریت هوشمند ترافیک با استفاده از هوش مصنوعی می تواند به عملیات بندری پایدار کمک کند. با بهینه سازی جریان ترافیک و کاهش ازدحام، هوش مصنوعی به کاهش مصرف سوخت، انتشار گازهای گلخانه ای و آلودگی صوتی کمک می کند. الگوریتم های هوش مصنوعی می‌توانند زمان‌بندی کشتی را بهینه کنند تا زمان بیکاری و حرکات غیرضروری را به حداقل برسانند و مصرف انرژی را کاهش دهند. علاوه بر این، با استفاده از هوش مصنوعی برای نگهداری پیش بینی‌کننده، طول عمر تجهیزات را می توان افزایش داد و نیاز به تعویض مکرر و اثرات زیست محیطی مرتبط را کاهش داد.
وضعیت بنادر در ایران به لحاظ هوشمندی
بنادر در سیر تحول خود و به خصوص در یک سده اخیر با تغییر نوع حکمرانی خود از بنادر خدماتی و کاملاً دولتی و عام المنفعه (که وابستگی کامل به بودجه دولت ها داشته اند)، به سمت بنادری کاملاً خصوصی و اخیراً به مشارکت دولتی و خصوصی سوق داده شده اند. این حرکت همراه با تغییر در ماهیت جایگاه بنادر در اقتصاد کشور از ارگان های دولتی و متکی به بودجه دولت به بنگاه هایی اقتصادی متکی بر اقتصاد بازار بوده است. بدین معنا که بنادر دیگر مجموعه ای خدماتی که منتظر ورود کالا و کشتی به بندر باشند نبوده و خود به دنبال جذب کالا هستند. امکان بروز این تغییر ماهیت و رویکرد در بنادر مختلف حسب موقعیت جغرافیایی و زیرساختهای موجود برای توسعه حوزه نفوذ آنها و برای برقراری ارتباط با مراکز بار در کشور و خارج از آن در آن سوی آبها و آن سوی مرزهای خشکی متفاوت است و موجب می شود که بنادر بتوانند ارتقا یافته و در نسل های متفاوتی نقش های جدیدی را به عهده گیرند.
با در نظرگیری و ارزیابی معیارهای اساسی از جمله خدمات مرتبط با بار، حضور صنایع مختلف، خدمات بازرگانی، خدمات مرتبط با کشتی، خدمات لجستیکی، خدمات ساده، خدمات ترکیبی، خدمات چندگانه با ایجاد ارزش افزوده بالا، توزیع بار و اطلاعات به صورت اتوماتیک و اراضی پسکرانه برای توسعه، همه بنادر کشور از نوع بنادر نسل اول یا دوم هستند. بنابراین، با توجه به بهبود کارایی، افزایش امنیت و ایمنی، پیش بینی و مدیریت هوشمند ترافیک، تسهیل مدیریت تعمیر و نگهداری و تخصیص منابع و اثرات مطلوب زیست محیطی و ... بهره گیری از هوش مصنوعی در مدیریت پورت ها و بنادر، توسعه و رشد بنادر کشور به سمت نسل های بعدی لاجرم خواهد بود و هرگونه تأخیر در پیگیری و اقدام در این زمینه، تفاوت های زیادی را بین بنادر ما و بنادر کشورهای رقیب ایجاد کرده و فرصت های اقتصادی و سرمایه گذاری زیادی را از ما دریغ خواهد کرد.