Watson tritt in die bemannte Raumfahrt ein

Die Astronauten auf der ISS bekommen Verstärkung von dem Astro-Assistent CIMON, in dem IBM Watson KI steckt. Bald ist es soweit: Der deutsche Astronaut Alexander Gerst wird im Juni 2018 seine zweite sechsmonatige Mission zur internationalen Raumstation ISS starten und in der zweiten Hälfte seines Aufenthaltes Kommandant auf der Raumstation sein.

Er bekommt diesmal ungewöhnliche Unterstützung: CIMON (Crew Interactive Mobile Companion), ein Medizinball-großer und rund fünf Kilogramm schwerer Technologie-Demonstrator, geht mit an Bord. Er wird gegenwärtig von Airbus als intelligentes, mobiles und interaktives Astronauten-Assistenz-System im Auftrag des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt. Das System soll während der „Horizons“ Mission des deutschen ESA-Astronauten auf der ISS erprobt werden. CIMON arbeitet mit der künstlichen Intelligenz (KI) von IBM Watson. Gleich dreimal wird der deutsche Vorzeigeastronaut im All mit CIMON arbeiten: Gemeinsam werden sie mit Kristallen experimentieren, anhand von Videos den Rubik-Zauberwürfel lösen und ein komplexes medizinisches Experiment durchführen, bei dem CIMON als fliegende Kamera genutzt wird.

Gesicht, Stimme sowie der Einsatz Künstlicher Intelligenz machen CIMON zu einem „Kollegen“ der Crewmitglieder. Damit entsteht eine Art kollegiales Arbeitsverhältnis mit CIMON: Denn die Astronauten müssen die vorgegebenen Checklisten oder Prozeduren von Experimenten nicht mehr nur in „Eigenregie“ schematisch abarbeiten, sondern treten in einen echten Dialog mit ihrem Assistenten, der die Abläufe und Checklisten der Experimente gelernt hat. Das, so sind sich die verantwortlichen Entwickler von CIMON einig, reduziert Stress und hilft gleichzeitig, die Effizienz zu steigern. Zudem sorgt der Einsatz des digitalen Astronauten-Assistenten für mehr Sicherheit, da er in Zukunft auch als Frühwarnsystem bei technischen Problemen fungieren kann.

Wie CIMON lernt

CIMON lernt durch KI-basierte, kognitive Watson-Technologie. Die Watson KI in CIMON wird gegenwärtig trainiert, bei der Durchführung der genannten Experimente zu helfen, seine Umgebung und den menschlichen Interaktions-Partner zu erkennen. Dabei profitiert der Weltraum-Assistent von den vielfältigen Fähigkeiten von IBM Watson: 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.

Copyright Fotos: AirbusSpace

KI aus der Cloud – proprietäre Daten im geschützten Raum

CIMON bezieht diese Dienste aus der Cloud – wie auch Unternehmen oder einzelne Anwender und Entwickler dies tun können. Dies ist nach unserer Überzeugung die beste Option, um Watson KI in Aufgaben und Workflows einzubinden – auf der ISS ebenso wie in den Prozessen von Unternehmen oder Organisationen. Daraus ergibt sich ein weiterer Vorteil für die Nutzer im Allgemeinen und für den Einsatz auf der ISS im Besonderen: Sensible, proprietäre Daten können dort bleiben, wo sie anfallen: etwa im geschützten Bereich eines eigenen Servers oder der eigenen Datenbank. Sie müssen also nicht in eine externe Cloud hochgeladen werden, damit sie mit entsprechenden KI-Fähigkeiten angereichert werden können.

Das bedeutet: unsere IBM Grundsätze für Daten und Datenschutz ermöglichen es, mit Watson Technologie die eigenen KI-Modelle zu trainieren, ohne dass die eigenen Daten in ein öffentliches Modell eingebracht werden müssen. Kein anderes Unternehmen, keine andere Organisation und auch nicht IBM selbst kann diese Daten für die Weiterentwicklung von KI-Anwendungen nutzen – die Datenhoheit liegt in jedem Fall beim jeweiligen Kunden. Damit wird sichergestellt, dass die eigene Intellectual Property und die eigenen Daten auch nur dem eigenen Wettbewerbsvorteil dienen. Dies war im Übrigen auch einer der wesentlichen Gründe, weshalb sich Airbus entschlossen hat, bei der Entwicklung von CIMON mit IBM zusammenzuarbeiten.

Bei seinem ersten Weltraumeinsatz wird CIMON allerdings nur über eine Auswahl an Fähigkeiten verfügen. Mittelfristig wollen sich die Raumfahrtforscher mit dem CIMON-Projekt auch Gruppen-Effekten widmen, die sich bei kleinen Teams über lange Zeit hinweg entwickeln und bei Langzeitmissionen zu Mond oder Mars auftreten können. Die soziale Interaktion zwischen Mensch und Maschine, zwischen Astronaut und mit emotionaler Intelligenz ausgestattetem Flugbegleiter, könnte, so die Überzeugung der Mütter und Väter von CIMON, eine wichtige Rolle für den Missionserfolg spielen. Die Entwickler sind sich zudem sicher, dass solche Assistenzsysteme auch auf der Erde eine Zukunft haben werden, etwa in Krankenhäusern oder in der Pflege.

Hier finden Sie die Airbus Pressemitteilung.

Matthias Biniok, IBM Watson Lead Architect in der DACH-Region

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