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Digitalpreis The Spark 2018 Ein neuer Roboter soll Astro-Alex auf der ISS assistieren

Cimon soll bei Experimenten auf der internationalen Raumstation helfen und sogar Seelentröster sein. Die künstlich intelligente Maschine ist dabei selbst ein Experiment.
11.11.2018 - 17:19 Uhr Kommentieren
Der Roboter soll selbstständig durch die Schwerelosigkeit navigieren ( Fotomontage).
Cimon auf der ISS

Der Roboter soll selbstständig durch die Schwerelosigkeit navigieren ( Fotomontage).

In einigen Tagen bekommt Alexander Gerst, Kommandant der Internationalen Raumstation ISS, einen neuen Mitbewohner: Der Astronaut, vielen unter seinem Spitznamen Astro-Alex bekannt, wird dann Cimon aus einer Kiste auspacken – einen Roboter im Format eines Medizinballs mit einem freundlichen Gesicht. Das Gerät soll die Crew bei wissenschaftlichen Experimenten unterstützen, aber auch bei menschlichen Problemen helfen, beispielsweise wenn sich ein Astronaut einsam fühlt.

Es ist eine Premiere: „Das ist der erste Roboter mit Künstlicher Intelligenz im Weltall“, sagte Matthias Biniok, der bei IBM Deutschland für das Projekt verantwortlich ist, am Donnerstag bei der Verleihung des Digitalpreises The Spark. Sein Unternehmen stellt die Technologie, die aus den Platinen einen intelligenten Helfer machen. Es testet die eigenen Angebote unter Extrembedingungen – und kann sie im besten Fall für den Einsatz auf der Erde empfehlen.

Auf den ersten Blick sieht Cimon aus wie ein lustiges Strichmännchen: Auf dem Bildschirm, der vorne an der fliegenden Kugel angebracht ist, lächelt das Punkt-Punkt-Komma-Strich-Gesicht freundlich. Doch dahinter steckt ein hochkomplexes System, das sich selbstständig durch die Schwerelosigkeit bewegt, Fragen der Astronauten beantwortet und Kommandos ausführt.

Diesen Anspruch dokumentiert der Name: Cimon ist die Abkürzung von „Crew Interactive Mobile Companion“ – zu Deutsch etwa: Interaktiver mobiler Begleiter der Besatzung. Nebenbei erinnert er an die Zeichentrickserie „Captain Future“.

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    „Die Künstliche Intelligenz kommt von der Erde“, erklärt Biniok. Cimon funkt die Daten über einen Satelliten und eine Bodenstation in ein Rechenzentrum von IBM. Dort analysiert die Software beispielsweise mithilfe von Spracherkennung die Kommandos der Astronauten und formuliert Antworten – ganz so, wie man es von den Sprachassistenten Alexa, Siri und Google Assistant kennt.

    Ein Cyberkollege auf dem Weg zu Alexander Gerst
    Start des Raumfrachters Dragon
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    Mit dem kleinen Roboter Cimon an Bord ist der private Raumfrachter Dragon zur Raumstation ISS gestartet. Eine Falcon 9-Rakete der Firma SpaceX beförderte den Frachter am Freitag vom US-Weltraumbahnhof Cape Canaveral aus ins All. Die Ankunft an der Raumstation ist für Montag geplant. (Foto: DLR)

    Roboter Cimon
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    Cimon ist etwa so groß wie ein Medizinball, zeigt meist ein freundliches Gesicht auf seinem Display und soll den deutschen Astronauten Alexander Gerst unterstützen. (Foto: DLR)

    Die aktuelle Crew der ISS
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    Gerst (vordere Reihe Mitte) und fünf weitere Raumfahrer aus Russland und den USA bilden die aktuelle Besatzung der Raumstation. (Foto: DLR)

    Roboter Cimon
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    Cimon kann mit einer Art Propeller herumfliegen, soll Gesprächspartner sein und Experimente dokumentieren. Auch Gersts Lieblingsmusik hat er parat. (Foto: DLR)

    Alexander Gerst bei der Arbeit
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    Unterstützung kann der deutsche Raumfahrer gut gebrauchen. In den ersten Tagen seines Aufenthalts im All hat er bereits an mehreren Experimenten teilgenommen. Hier testet er zum Beispiel, wie sich der menschliche Körper an die Schwerelosigkeit anpasst. (Foto: DLR)

    Weltraumexperiment Desis
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    Insgesamt hat der Dragon-Frachter rund 2700 Kilogramm Verpflegung und Material für wissenschaftliche Experimente dabei. Dazu zählt auch das Spektrometer Desis. Es soll aus dem All den Gesundheitszustand von Wäldern und landwirtschaftlichen Flächen auf der Erde überwachen. Ziel ist unter anderem die Sicherung und Verbesserung des weltweiten Nahrungsmittelanbaus. (Foto: DLR)

    Bilder von lebenden Zellen
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    Das innovative Fluoreszenzmikroskop Flumias – hier bei einem letzten Test vor dem Start – soll im All Bilder von lebenden Zellen unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit erstellen. (Foto: DLR)

    Die Datenübertragung ist bei einer Raumstation, die in 400 Kilometer Höhe um die Erde rast, allerdings eine Herausforderung. Beim Prototyp habe die Verzögerungszeit (Latenz) acht Sekunden betragen, inzwischen sei sie auf zwei Sekunden geschrumpft – „damit kann man sich schon ganz gut unterhalten“, sagt der Spezialist für Künstliche Intelligenz.

    Anders als Alexa und Co. kann sich Cimon außerdem selbstständig bewegen: Der Roboter hat 14 kleine Propeller, mit denen er in der Schwerelosigkeit auf der Raumstation navigieren und eine Position halten kann. Ruft ein Astronaut, bewegt er sich gemächlich in dessen Richtung. Zwei Stunden hält der Helfer durch, bevor er wieder an die Steckdose muss.

    Der Roboter soll bei Experimenten helfen. Bislang müssen die Astronauten in der Schwerelosigkeit immer wieder zu ihrem Laptop fliegen und einzelne Arbeitsschritte nachsehen – ein umständliches Prozedere. Bestenfalls schnallen sie sich ein Tablet am Bein fest. Auch das ist umständlich, denn es schränkt die Bewegungsfreiheit ein.

    „Cimon fliegt neben einem und beantwortet Fragen“, sagt der IBM-Manager. Welcher Schritt kommt als Nächstes? Welches Werkzeug kommt dabei zum Einsatz? Und warum? „Das spart viel Zeit – und Zeit ist das wertvollste Gut auf der Internationalen Raumstation.“ Die Arbeitsstunde eines Astronauten ist teuer.

    Der Assistent kann außerdem bei der unvermeidlichen Dokumentation von Experimenten helfen. Bislang installieren die Astronauten Kameras an den Wänden der Raumstation – oder ein anderer Kollege filmt. Auch das ist aufwendig. Der Roboter kann sich dagegen selbstständig in eine exakt vorgegebene Position bewegen und auf Kommando die Aufnahme starten.

    System erkennt Sehnsüchte

    Zukünftig soll Cimon noch mehr leisten: Der Roboter kann nicht nur bei der Arbeit helfen, sondern auch Seelsorger spielen – das System ist in der Lage, anhand der Stimme Emotionen zu erkennen. Äußert ein Astronaut zum Beispiel Sehnsucht nach seiner Familie, könnte Cimon antworten: „Ich weiß, wir sind weit weg von zu Hause. Was kann ich tun, um dich aufzuheitern?“

    Die Emotionsanalyse behage nicht allen Astronauten, berichtet Biniok – vielleicht werden ihr aber später Besatzungsmitglieder zustimmen. Für Erheiterung kann das Gerät allemal sorgen: Auf Wunsch spielt es die Lieblingsmusik von Gerst oder erzählt vorab einprogrammierte Witze.

    Trotz solcher Möglichkeiten: Ein vollwertiges Crewmitglied wird Cimon nicht. Hinter der freundlichen Fassade verbirgt sich kein Bewusstsein. Die Informationen zu den Experimenten haben die Programmierer dem System vor der Mission eingetrichtert. „Bei IBM sprechen wir lieber von ‚Augmented Intelligence‘ statt ‚Artificial Intelligence‘ – wir wollen dem Menschen Hilfe bieten, ihn nicht ersetzen“, betont der Spezialist für Künstliche Intelligenz daher.

    Kann sich der Roboter in der Schwerelosigkeit bewegen wie geplant? Läuft die Elektronik unter diesen besonderen Umständen stabil? Und ist die Internetverbindung zwischen Raumstation und Erde stabil genug, um die Daten zu übertragen? „Cimon ist selbst ein Experiment“, sagt Biniok. „Mal schauen, ob es so funktioniert, wie wir es uns vorgestellt haben.“

    Das sind die Ideen der nominierten Start-ups

    Innerhalb der nächsten zwei Wochen soll Cimon in Betrieb gehen. Wenn es so weit ist, wird Biniok jedenfalls dabei sein. „Ich habe mir schon einen Sitz im Kontrollzentrum gesichert, das wird sehr cool“, sagt der IBM-Manager voller Vorfreude.

    Die Idee für Cimon stammt vom Flugzeug- und Raumfahrtspezialisten Airbus. Der Konzern holte mehrere Partner dazu – ab August 2016 arbeitete ein 50-köpfiges Team daran, an dem sich neben dem Konzern auch das Deutsche Luft- und Raumfahrtzentrum (DLR), die Ludwig-Maximilians-Universität München sowie IBM beteiligen. An der Finanzierung beteiligte sich das Bundeswirtschaftsministerium.

    Für IBM ist es in mehrfacher Hinsicht ein spannender Auftrag. Einerseits kann der IT-Konzern seine Fähigkeiten unter schwierigen Umständen demonstrieren. Andererseits sorgt Cimon für Aufmerksamkeit. „IBM hat eine sehr schöne Möglichkeit zu zeigen, welche Services es für Unternehmen gibt“, sagt Biniok. Was auf der ISS läuft, funktioniert auf der Erde erst recht.

    Alexander Gerst freut sich jedenfalls auf den neuen Mitbewohner. Cimon werde ihm zwar weder Kaffee noch Werkzeuge bringen können, sagte der Astronaut im Februar: Es handle sich schließlich um einen Testbetrieb. Die Entwicklung sei aber wichtig: „Letztendlich wird es vielleicht meinen Kollegen zugute kommen, die irgendwann mal zum Mars fliegen.“

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