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Mobile Serviceroboter: Unser Bester im Weltall und sein “Cyberkollege” CIMON

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Ein mit Künstlicher Intelligenz ausgestatteter Serviceroboter begleitet und unterstützt den deutschen Astronauten Alexander Gerst bei seinen Experimenten auf der ISS. Mobile Serviceroboter werden in der Zukunft nicht nur im Weltall sondern in der Produktion und in Haushalten Arbeit und Alltag der Menschen erleichtern. (Bild: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt)

Der Technologie-Demonstrator CIMON und sechs weitere vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gemanagte Experimente für die horizons-Mission sind am Freitag, 29. Juni 2018, um 11.42 Uhr (MEZ) gestartet. Im Gegensatz zu Alexander Gerst war CIMON Passagier an Bord einer US-amerikanischen Dragon-Kapsel mit einer Falcon-9-Trägerrakete. Gerst startete bereits vor einigen Wochen mit einer russischen Sojus-Rakete zur internationalen Weltraum-Station ISS.

CIMON ist ein innovatives Assistenzsystem für Astronauten. Genau genommen ist es eine Technologie-Demonstration, die mit einer Künstlichen Intelligenz (KI) ausgestattet ist und autonom agieren soll. Es ist darauf ausgelegt, mit seinen Kameras, Sensoren, Mikrofonen und Prozessoren nicht nur zu “sehen”, zu “hören”, zu “verstehen” und zu “sprechen”. CIMON ist zudem in der Lage vielfältige Informationen sowie Experiment- und Reparaturanleitungen darzustellen und zu erklären. Auch für einfache Routinearbeiten wie das Dokumentieren von Experimenten oder die Suche nach Objekten ist CIMON vorgesehen.

Der Assistent ist sprachgesteuert, der Astronaut kann also auf die Dienste des “Cyberkollegen” zugreifen, während er mit seinen Händen arbeitet. Für Beweglichkeit in alle Richtungen sorgen zwölf interne Ventilatoren, CIMON kann so frei fliegen und Rotationsbewegungen wie etwa Nicken oder Kopfschütteln ausführen. Auf der horizons-Mission wird das System erstmals eingesetzt und getestet. Langfristig sollen CIMON und seine Nachfolger aber nicht nur Astronauten im Weltraum zur Hand gehen, sondern auch in den Bereichen Medizin und Pflege, Bildung und Mensch-Maschine-Interaktion eingesetzt werden können.

Watson ist das Kernstück für die KI von CIMON

Der Auftrag für Entwicklung und Bau von CIMON wurde von der deutschen Raumfahrtagentur im DLR in Bonn mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) an Airbus vergeben. CIMON wurde für den Einsatz im europäischen Columbus-Modul auf der ISS entwickelt. Kernstück der Künstlichen Intelligenz (KI) für das Sprachverständnis von CIMON ist das System Watson von IBM.

Um CIMON auf seine anspruchsvollen Arbeiten auf der ISS und in Zusammenarbeit mit Alexander Gerst vorzubereiten, wurde die KI in CIMON umfassend trainiert. Dabei profitierte der Weltraum-Assistent von den vielfältigen Fähigkeiten von IBM Watson, der sein technisches Innenleben bildet: sie liegen in den Bereichen Text-, Sprach- und Bildverarbeitung und dem Auffinden spezifischer Informationen und Erkenntnisse. Diese Fähigkeiten können im Kontext ihres jeweiligen Einsatzes individuell trainiert und weiter vertieft werden. Sie arbeiten dabei nach dem Prinzip: verstehen – schlussfolgern – lernen.

Unter anderem wurde das KI-System mit Stimmbeispielen und Fotos von Alexander Gerst trainiert und mit Ablaufprozeduren und Bauplänen des Columbus-Moduls der Internationalen Raumstation vertraut gemacht. Konkret wird dabei die IBM Watson Visual Recognition Technologie zur Erkennung von Gesichtern und Umgebung sowie verschiedene Watson-Komponenten für das Sprachverständnis genutzt. Dieses Anwendungsbeispiel auf der ISS macht damit auch deutlich: Watson braucht keine gigantischen Datenmengen, um gute Ergebnisse zu liefern. Die Technologie erreicht auch mit kleineren Datensets bereits eine sehr hohe Qualität. (dlr/airbus/ibm/iovolution)

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