Innovazione Aerea

CIMON-2, il robot che fa da assistente per gli astronauti

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Un nuovo CIMON per la Stazione Spaziale Internazionale (ISS): CIMON-2 (Crew Interactive MObile companioN) è decollato per il suo viaggio nello spazio il 5 dicembre 2019. Sviluppata e costruita in Germania questa versione è stata modificata e dotata di nuove capacità. Proprio come il suo predecessore, CIMON-2 sarà implementato nel modulo di ricerca europeo Columbus. CIMON è un dimostratore tecnologico sferico volante, autonomo, dotato di intelligenza artificiale e che interagisce con gli astronauti.

“CIMON-1 – il nostro prototipo – è tornato sulla Terra il 27 agosto 2019 dopo aver trascorso 14 mesi sulla ISS ed è ora arrivato presso lo stabilimento Airbus di Friedrichshafen”, ha dichiarato Christian Karrasch, Project Manager di CIMON presso l’Agenzia Spaziale Tedesca DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) di Bonn. L’esperimento tecnologico è stato sviluppato e costruito da Airbus a Friedrichshafen e Brema per conto dell’Agenzia Spaziale Tedesca e finanziato dal Ministero federale tedesco dell’Economia e dell’Energia (Bundesministerium für Wirtschaft und Energie). L’intelligenza artificiale del dimostratore si basa sulla tecnologia Watson di IBM, mentre la gestione scientifica del progetto è garantita da esperti medici dell’ospedale universitario Ludwig-Maximilian di Monaco (Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität München, LMU) responsabili per le questioni scientifiche. Il 15 novembre 2018 CIMON-1 ha realizzato la primissima missione al mondo di una IA sulla ISS, a fianco dell’astronauta tedesco dell’ESA Alexander Gerst.

“Con CIMON-2 vogliamo proseguire il percorso di successo ottenuto con CIMON”, ha dichiarato Christian Karrasch. Durante il suo debutto, il primo CIMON ha dimostrato in modo impressionante che un’applicazione mobile basata sull’intelligenza artificiale funzionava perfettamente sulla ISS. CIMON ha lavorato con Alexander Gerst per 90 minuti.

“Si prevede che CIMON-2 rimanga sulla ISS e supporti l’equipaggio per circa tre anni”, spiega Till Eisenberg, Project Manager di CIMON presso Airbus. “CIMON-2 è dotato di microfoni più sensibili e ha un senso dell’orientamento più avanzato. Anche la sua capacità in termini di IA e la stabilità delle sue complesse applicazioni software sono state notevolmente migliorate”. Un altro punto chiave nell’evoluzione di CIMON è la maggiore longevità: “Nel corso della sua missione prevediamo ulteriori passaggi, come il caricamento di una IA in cloud a bordo della ISS. ”

Questo rappresenterebbe una pietra miliare nello sviluppo di un sistema di assistenza completamente autonomo. Secondo Christian Karrasch, Project Manager del progetto del DLR, “Durante il viaggio sulla Luna o su Marte, l’equipaggio potrebbe fare affidamento su un servizio di assistenza basato sull’intelligenza artificiale, senza aver bisogno di un collegamento dati permanente con la Terra. Sulla Terra questo sistema potrebbe essere utilizzato per supportare le persone che hanno compiti complessi in aree con scarse infrastrutture.”

Nell’ambito del progetto CIMON IBM è incaricata di sviluppare l’intelligenza artificiale. “Durante la sua prima missione sulla ISS, CIMON ha dimostrato di essere in grado di comprendere non solo i contenuti nei contesti, ma anche la loro intenzione” ha precisato Matthias Biniok, Project Manager di IBM per l’IA Watson. “CIMON-2 fa un ulteriore passo avanti. Grazie al servizio Tone Analyzer del sistema IBM Watson di IBM Cloud di Francoforte, il nuovo CIMON è in grado di analizzare le emozioni degli astronauti e reagire in modo adeguato alla situazione, sia su richiesta degli astronauti o quando la sua analisi emotiva viene testata nell’ambito di un esperimento. Ciò significa che CIMON-2 può, se necessario, trasformarsi da assistente scientifico a interlocutore empatico.”

La “famiglia” CIMON

CIMON, il robot interattivo che fa da assistente per gli astronauti è stato sviluppato e costruito da Airbus a Friedrichshafen e Brema per conto dell’Agenzia Spaziale Tedesca (DLR) e finanziato dal Ministero federale tedesco dell’economia e dell’energia. L’intelligenza artificiale a comando vocale si basa sulla tecnologia Watson di IBM Cloud. Gli aspetti umani del sistema di assistenza sono stati sviluppati in collaborazione con gli scienziati del Ludwig-Maximilian University Hospital di Monaco (LMU). Un project team composto da circa 50 persone provenienti da DLR, Airbus, IBM e LMU ha lavorato all’implementazione di CIMON dall’agosto 2016. Il prototipo del dimostratore è rimasto a bordo della ISS dal 2 luglio 2018 al 27 agosto 2019 e ha compiuto la sua missione di 90 minuti a fianco dell’astronauta tedesco dell’ESA Alexander Gerst il 15 novembre 2018. Non è un caso che il nome CIMON rimandi al “Professor Simon Wright”, della serie giapponese di fantascienza “Capitan Futuro” il cui cervello è impiantato in un robot volante.

CIMON – l’idea

Sviluppato e costruito in Germania, CIMON è un esperimento tecnologico per supportare gli astronauti e aumentare l’efficienza del loro lavoro. CIMON è in grado di mostrare e spiegare informazioni e istruzioni per esperimenti e riparazioni scientifiche. L’accesso con controllo vocale a documenti e media è un vantaggio, in quanto gli astronauti possono avere entrambe le mani libere. Può anche essere usato come telecamera mobile consentendo all’equipaggio di risparmiare tempo all. In particolare, CIMON potrebbe essere utilizzato per eseguire attività di routine, come documentare esperimenti, cercare oggetti e fare l’inventario. CIMON può anche vedere, ascoltare, capire e parlare. CIMON può orientarsi usando gli “occhi” – una fotocamera stereoscopica e una fotocamera ad alta risoluzione che utilizza per il riconoscimento facciale – nonché altre due fotocamere montate sui lati che utilizza per le foto e la documentazione video. I sensori a ultrasuoni misurano le distanze per riconoscere potenziali collisioni. Le “orecchie” sono costituite da otto microfoni per identificare le direzioni e un microfono direzionale aggiuntivo per migliorare il riconoscimento vocale. La “bocca” è un altoparlante che può usare per parlare o riprodurre musica. Per la comprensione del linguaggio, l’elemento centrale dell’intelligenza artificiale è il sistema Watson di IBM. CIMON non è stato dotato di capacità di autoapprendimento e richiede un’istruzione umana attiva. L’intelligenza artificiale utilizzata per il movimento autonomo è stata fornita da Airbus ed è progettata per la pianificazione dei movimenti e il riconoscimento degli oggetti. Dodici rotori interni consentono a CIMON di muoversi e ruotare liberamente in tutte le direzioni. Ciò significa che può rivolgersi all’astronauta quando viene chiamato, annuire e scuotere la testa e seguire l’astronauta – sia autonomamente che a comando.