CIMON-2: (не)судный день, или как IBM Watson забрался выше облаков

Original author: Darrell Etherington
  • Translation

CIMON – Crew Interactive Mobile CompanioN (далее «Саймон») – научная разработка аэрокосмического агентства Airbus и IBM, спонсированная германским центром авиации и космонавтики DLR. В прошлом году его впервые испытали «в бою» на МКС, а в этом месяце начали испытание второй версии помощника. Так как нам интересно все, что связано с высокотехнологичными и прорывными коммуникациями – например, мы уже писал про работу с IBM Watson – то мы не смогли пройти мимо этой новости и подготовили перевод-компиляцию из нескольких зарубежных материалов, чтобы понять самим и сообщить вам – зачем астронавтам условная Алиса/Алекса/{you name it}? Под катом вас ждет хронология событий, цитаты сопричастных и небольшой вывод. Приятного чтения!

CIMON, ноябрь 2018


В ноябре 2018 Саймон успешно прошел первые тесты на МКС в модуле Коламбус – на протяжении полутора часов с ним работал германский астронавт Александр Герст.

Герст трудился на станции с июня («Горизонты», 56 и 57 миссии на МКС), среди его задач также было тестирование Саймона. Эта сфера из пластика массой 5 кг, которую напечатали на 3D-принтере – первый AI-ассистент для астронавтов, созданный, чтобы изучать взаимодействие человека и машины в космосе.

15 ноября 2018, университет Люцерна, наземный центр управления. Команда Саймона знатно напряглась в ожидании: прошло два с половиной года интенсивной разработки и тренировок, и сейчас все ожидали начала тестов. Дождавшись, когда Саймон загрузит все апдейты, а также протестирует звук и навигационную камеру, Александр Герст активировал и «познакомился» со своим новым коллегой. Первая рабочая встреча астронавта и «парящего в воздухе» ассистента продлилась 90 минут.

Автономная навигация Саймона сработала успешно – он не только зависал в нужной точке пространства, но и поворачивался в заданных направлениях. Также он смог найти лицо Герста, чтобы установить «зрительный» контакт. В качестве демонстрации именно ассистентских навыков, Саймон показал инструкцию для школьного эксперимента по кристаллизации, затем видео по сборке кубика Рубика и проиграл музыкальный фрагмент (Kraftwerk — The Man Machine). Потом Саймон протестировал ультразвуковые сенсоры, подобные тем, которые используются в парктронике и сделал фотовидеозапись астронавта с помощью встроенных камер. В конце «встречи» Герст закрепил помощника на штатив.

Фрагмент тестирования можно посмотреть здесь – Kraftwerk и пара забавных моментов прилагаются:



Итого:

  • ассистент использует воздушные потоки, чтобы перемещаться и фиксировать положение;
  • камеры используются для распознавания лиц и фотовидеозаписи;
  • ультразвуковые сенсоры вкупе с камерами помогают избегать препятствия;
  • часть встроенных микрофонов также работает на пространственное ориентирование, а направленные микрофоны обеспечивают распознавание речи;
  • у ассистента два AI: «бортовой» от Airbus – для ориентирования, «сетевой» IBM Watson – для анализа речи.

«Саймон – это огромный шаг для космических полетов, который заложил основы создания ассистентов для эктремальных условий», – говорит проект-менеджер Airbus Тилль Айзенберг. Ему вторит доктор Кристиан Карраш, проект-менеджер из DLR: «Саймон слышит, видит, понимает и говорит – невероятно само осознание этого. История аэрокосмонавтики буквально пишется на наших глазах, а еще это, надеюсь, начало более долгих опытов в этом направлении на МКС. Я восхищаюсь взаимодействием с AI. Саймон – единственная система в своем роде, потому что была создана исключительно для МКС. Мы шагнули на неизведанную территорию и расширили границы технологической компетенции в Германии».

Помощник использует бортовой Wi-Fi, чтобы далее передавать данные по спутниковой связи на Землю и поддерживать соединение с облаком IBM. Маттиас Биниок из IBM объясняет цепочку действий: «Когда Саймону задают вопрос, сперва аудио преобразуется в текст, который затем интерпретируется. IBM Watson не только понимает содержание и его контекст, но и намерение, стоящее за высказыванием. В итоге формируется текстовый ответ, преобразуется в аудио и отправляется обратно на МКС, чтобы получилось естественное, динамичное общение».

Бернт Раттенбахер, тимлид наземного центра управления в университете Люцерна: «Данные до Земли идут через спутник в NASA/ESA и наземный центр Колумбуса в Оберпфаффенхофене. Отсюда сигнал передается в наш центр, который соединен с облаком IBM. Время на доставку сигнала в каждую из сторон – 0.4 секунды. Чтобы обеспечить безопасность данных, мы используем множество файрволов и VPN».

В Airbus считают, что благодаря Саймону экипаж сможет делать больше – на примере действий по чек-листам. Можно будет вовлекать в процесс ассистента, чтобы тот помог делать рутину эффективнее, что поспособствует успеху миссии и потенциально повысит ее безопасность (ассистента можно использовать как систему раннего предупреждения о неполадках). Наконец, помощник может оказывать благотворное психологическое влияние на астронавтов во время длительного пребывания в малой группе – а именно через это и проходят члены экипажа любой космической миссии.

CIMON-2, декабрь 2019


Первая версия Саймона провела на МКС 14 месяцев и вернулась на Землю 27 августа 2019, а уже 5 декабря вторую версию доставили на МКС, в тот же модуль Коламбус. По физическим характеристикам Саймон-2 схож со своим предшественником – те же 5 кг массы и размер с футбольный мяч. Функциональность формально та же, а по факту – обновлена. В новую версию добавили эмоциональный интеллект на базе IBM Tone Analyzer, чтобы сделать не просто научного ассистента, но и эмпатичного собеседника.

Помимо прокачанного эмоционального интеллекта, Саймону обновили железо, поставили более чувствительные микрофоны, улучшили ориентирование в пространстве и повысили стабильность софта. Airbus также обновил навигацию помощника, чтобы он мог более плавно и автономно двигаться по МКС. Вторая версия ассистента пробудет на борту до трех лет, во время которых астронавты будут отслеживать, как работает эмоциональный анализ помощника.

«Первая версия показала, что понимает не только суть голосовых сообщений, но намерения членов экипажа, – говорит Маттиас Биниок из IBM. – Саймон-2 идет дальше: теперь он может оценивать эмоции экипажа и реагировать на ситуацию подобающим образом. Проще говоря, Саймон-2 в реальном времени анализирует, доволен ли его собеседник, или что-то его тревожит/злит, и так далее.» По словам Биниока, это поможет Саймону стать противовесом «группового мышления», когда мнения людей, долго работающих в группе, постепенно приходят к консенсусу или становятся очень похожи. Ожидается, что Саймон будет способен определять такую ситуацию и реагировать, либо выдвигая объективную, нейтральную точку зрения, либо вовсе становиться «адвокатом дьявола», то есть занимать противоположную экипажу точку зрения.

И все же роль переговорщика – это, скорее, будущая цель. Чем же Саймон-2 может быть полезен уже сейчас? Биниок продолжает: «Время – особенно дорогой и ограниченный ресурс на МКС, так что если мы можем сэкономить время астронавтов, помогая им с планированием задач, это будет очень ценно. Саймон также поддерживает проведение экспериментов – представьте, что вы астронавт и вам предстоит провести ряд сложных исследований, для которых вам дали много документации. И если вам не хватает какой-то информации или вы просто озадачены текущим шагом эксперимента, вы вынуждены открывать документацию для уточнения – это займет какое-то время. Вместо этого вы можете задать вопрос Саймону, например, “какой следующий шаг, Саймон?” или “почему здесь используется тефлон, а не другой материал?”». Помимо работы с уже существующей документацией, ассистент может и сам ее создавать, фиксируя происходящее с помощью камер и микрофонов. Причем он может делать это автономно – в теории, астронавт может сказать помощнику посетить какую-либо локацию, сделать фото, вернуться к астронавту и показать результат.

Вывод


Честно – некоторые приведенные высказывания выглядят если не утопично, то весьма и весьма смело. Скорость, с которой Саймон общается, пока невелика; к эмпатии тоже возникают вопросы. Есть подозрение, что на текущем этапе такой ассистент едва ли может оптимизировать какие-либо процессы и выигрывать время для экипажа – очевидно, что пока это далеко не Джарвис из кино или Кортана из одной-известной-игры, но здесь важно другое – начало положено. Если управляемые роботы давно используются как в космосе, так и в экстремальных земных ситуациях, то автономных и «осязаемых» помощников в таких условиях раньше попросту не было. Остается надеяться, что финансирование проекта внезапно не остановится и в обозримом будущем эти ассистенты станут важным инструментом в космических миссиях. Главное, чтобы все получилось лучше, чем с андроидом Дэвидом в кинофраншизе Ридли Скотта… Дружно следим за развитием событий :)

Оригинальные статьи


Условно, все статьи про первую версию помощника – об одном и том же, но все же некоторые моменты уникальны. То же самое и с материалами по Саймону-2, поэтому мы и не смогли выбрать одну статью для перевода, а взяли везде по чуть-чуть.

CIMON



CIMON-2


Voximplant
109.06
Облачная платформа голосовой и видеотелефонии
Share post

Comments 0

Only users with full accounts can post comments. Log in, please.