Spracherkennung hilft bei Arbeiten in der Schwerelosigkeit
Astronauten sprechen mit Robotern

Die Arbeit der Astronauten in der Schwerelosigkeit soll erleichtert werden. "Clarissa" lässt dafür Roboter aufs Wort gehorchen. Der gesprochene Dialog mit einem Roboter, ein Szenario, das es bisher nur in Science-Fiction-Filmen gab, könnte auf der Internationalen Raumstation schon bald Wirklichkeit werden.

hiz DÜSSELDORF. Forscher des Nasa Ames Research Center im kalifornischen Silicon Valley und von Xerox haben das sprachgesteuertes Computersystem „Clarissa“ vorgestellt. Es wurde mit dem Ziel entwickelt, die Arbeitslast der Astronauten zu verringern. Die ersten Tests im All wurden den Berichten nach abgeschlossen. „Clarissa ist ein vollständig sprachgesteuerter virtueller Crew-Assistent, der den Astronauten ermöglichen soll, ihre Hände und Augen für andere Aufgaben als die Computerbedienung einzusetzen, indem sie mit gesprochenen Befehlen durch Arbeitsabläufe navigieren“, erklärt Beth Ann Hockey, als Projektleiterin bei der Nasa für die Entwicklung von "Clarissa" verantwortlich.

Astronauten müssen während eines Aufenthalts im All etwa 12 000 komplexe Prozesse für die Wartung lebenserhaltender Systeme, die Inspektion von Raumanzügen, die Durchführung wissenschaftlicher Experimente und medizinischer Untersuchungen bewältigen. Das System führt die Astronauten mithilfe gesprochener Anweisungen schrittweise durch die komplexen Vorgänge und verfügt zudem über sprachaktivierbare Alarm- und Timingfunktionen.

„Versuchen Sie mal, eine Wasserprobe zu analysieren und gleichzeitig auf dem Computerbildschirm viele Seiten lange Verfahrensprotokolle durchzublättern, während Sie selbst und der Bildschirm sich schwerelos im Raum bewegen“, erläutert Astronaut Michael Fincke, der erst kürzlich einen sechsmonatigen Aufenthalt auf der ISS beendete. „Mit dem Computer zu sprechen, die Instruktionen Schritt für Schritt zu hören und dabei die Hände frei zu haben – das wird so sein, als hätte man ein zusätzliches Crewmitglied an Bord.“

Weil das System kontinuierlich aktiv sein muss, um jedes Kommando zu erfassen, versuchte die erste Version von "Clarissa" auch alltägliche Gespräche der Crew-Mitglieder zu verarbeiten. Im Jahr 2004 nahm die Nasa daher Kontakt zu Jean-Michel Renders auf, der im Xerox Research Centre Europe (XRCE) in Grenoble im Bereich lernfähige Systeme und linguistische Inhaltsanalyse forscht. „Die Nasa wollte eine Lösung, die jederzeit verfügbar ist, ohne dafür spezielle Aktivierungsbefehle verwenden zu müssen“, erläutert Renders. „Daher sollten wir die Fähigkeit des Systems verbessern, zwischen Befehlen und belanglosen Unterhaltungen zu unterscheiden.“

"Clarissa" analysiert dazu jede einzelne Äußerung. Das System untersucht jedes einzelne Wort eines Satzes und setzt eine Wahrscheinlichkeit für die korrekte Erkennung. Dazu wird ein selbstlernender Algorithmus für die Gewichtung der einzelnen Anteile positiver und negativer Informationen genutzt. Das System versteht nach Angaben der Entwickler heute etwa 75 einzelne Kommandos, die sich aus rund 260 Wörtern zusammensetzen können. Viele Kommandos sind relativ einfach wie „Weiter“ oder „Gehe zu Punkt 8“. Andere sind jedoch recht komplex und setzen sich aus mehreren Wörtern zusammen, beispielsweise „den Alarm um 10.25 Uhr löschen“.

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