Innovation

CIMON-2 kehrt mit emotionaler Intelligenz zurück ins All

CIMON, der weltweit erste KI-basierte Astronautenassistent, kehrte zur Internationalen Raumstation zurück – diesmal mit einer verbesserten Fähigkeit, menschliche Emotionen zu analysieren. Das Ziel der Forscher, die den Roboter nach seiner ersten erfolgreichen Mission an Bord des Raumschiffes verfeinert haben: CIMON von einem wissenschaftlichen Assistenten in einen „einfühlsamen Begleiter“ zu verwandeln.

Wie der ursprüngliche CIMON, der 14 Monate im Weltraum verbrachte, ist der neue und verbesserte CIMON-2 ein gemeinsames Technologie-Experiment des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Airbus und IBM. CIMON-1 kehrte im August 2019 von der Internationalen Raumstation ISS zur Erde zurück. CIMON-2 fliegt nun mit einer SpaceX-Rakete zurück zur ISS, die am 5. Dezember vom Kennedy Space Center in Cape Canaveral, Florida, startete.

CIMON-2

CIMON-2 bei Tests im EAC
© DLR (CC-BY 3.0)

CIMON steht für Crew Interactive MObile CompanioN und wurde entwickelt, um Astronauten bei ihren zahlreichen Aufgaben und Forschungsaktivitäten im All zu unterstützen. Der sprachgesteuerte Assistenzroboter kann während eines Experiments mit Anleitungen unterstützen und Bilder aufnehmen. Zudem kann er aus Handbüchern vorlesen und Fragen der Astronauten beantworten.

Etwa so groß wie ein Medizinball, debütierte CIMON im November 2018 auf der ISS und antwortete auf den Befehl des deutschen ESA-Astronauten Alexander Gerst mit den Worten: „Was kann ich für dich tun?“. CIMON-1 unterstützte mit Anleitungen bei einem Experiment, demonstrierte seine Manövrierfähigkeit im Columbus-Forschungsmodul der ISS und nahm Videos und Bilder zu Dokumentationszwecken auf.

CIMON-2 enthält empfindlichere Mikrofone, robustere Computer und die IBM Watson Tone Analyzer-Technologie, die mittels linguistischer Analyse Emotionen aus dem Inhalt eines Gesprächs erkennt. Analog zum ursprünglichen CIMON ist auch CIMON-2 mithilfe von einem Dutzend Innenrotoren in der Lage, schwerelos zu manövrieren, beim Hören zu nicken oder den Kopf zu schütteln sowie einem Astronauten autonom oder auf Befehl zu folgen. Dank Ultraschallsensoren kann sich CIMON-2 auch besser in den engen Räumen der ISS orientieren.

Auf Emotionen reagieren

Wie sein Vorgänger verwendet auch CIMON-2 Kameras, Mikrofone und einen Lautsprecher, um zu sehen, zu hören und zu sprechen. Als CIMON-1 zum ersten Mal auf der ISS eingesetzt wurde, „bewies er, dass er Inhalte dank IBM Watson nicht nur in ihrem Kontext verstehen kann, sondern auch die Intention dahinter“, sagt Matthias Biniok, IBM-Projektmanager, Watson AI.

CIMON-2 geht mit seiner Fähigkeit, Emotionen zu erkennen, noch einen Schritt weiter. Biniok nennt dies emotionale Intelligenz: CIMON wird in Zukunft auch auf Grundlage seiner Analyse empathischer auf Situationen reagieren können.

Der Watson Tone Analyzer, der aus der IBM Cloud in Frankfurt geliefert wird, kann die Emotionen eines Astronauten analysieren. Wenn CIMON-2 zum Beispiel merkt, dass ein Astronaut durch eine Aufgabe herausgefordert wird, kann er Unterstützung oder Ermutigung bieten. Dies ist die gleiche Watson-Technologie, die von Unternehmen in Kundenservice-Centern zur Automatisierung von Interaktionen und in Chatbots eingesetzt wird, um die Tonalität eines Kunden während eines automatisierten Dialogs zu erkennen.

CIMON-2 beinhaltet auch andere KI-Technologien, darunter IBM Watson Assistant, wodurch der Astronautenassistent überhaupt erst sprechen kann. Watson Speech-to-Text Services kommen für die Spracherkennung und Texttranskription zum Einsatz. Aber CIMON-2 kann nicht nur sprechen, sondern ist auch ein besserer Zuhörer. Neue Mikrofone machen ihn sensibler für Kommentare und Sprachbefehle.

Blick in die Zukunft

CIMON-2 hat eine längere Lebensdauer. „Es ist geplant, dass CIMON-2 bis zu drei Jahre auf der ISS verbleibt und die Crew unterstützt“, erklärt Till Eisenberg, CIMON-Projektmanager bei Airbus.

CIMON-2-Team

v.l.: Dr. Christian Karrasch, DLR; Matthias Biniok, IBM; Till Eisenberg, Airbus © Till Eisenberg

Darüber hinaus blickt das Forschungsteam auf zukünftige Szenarien. Eine Möglichkeit wäre es, die KI in eine „ISS-Cloud“ für den Einsatz in der Raumfahrt hochzuladen. „Auf einer Reise zum Mond oder Mars könnte sich die Crew auf einen KI-basierten Assistenzdienst ohne permanente Datenverbindung zur Erde verlassen“, sagt Christian Karrasch, CIMON-Projektleiter beim DLR.

Die Möglichkeiten sind, wie bei der Raumfahrt selbst, endlos.

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