認識CIMON-2：漂浮在ISS上的AI大腦

肖梅

由于工作太多，引力不足，狹窄的生活空間使宇航員無法出艙門，在國際空間站（International Space Station，縮寫ISS）的工作艱辛可想而知。有沒有機器人伙伴可以幫助承擔一些負擔嗎？答案是肯定的。

由IBM、空客和德國DLR航天局聯(lián)合設計改進后的新型CIMON機器人（Crew Interactive Mobile Companion，組員互動移動伴侶）于2019年12月已經開始執(zhí)行獵鷹9號的補給任務，前些日已經交付給國際空間站，它有望幫助宇航員在ISS的歐洲哥倫布研究模塊中進行日常實驗。

從技術上來說，CIMON-2是自2018年開始在ISS上部署的原始CIMON機器人的后繼產品。

根據官方文檔，CIMON可能是模仿自動漫系列《船長未來》中西蒙·賴特教授的性格。CIMON本質上就是一個飛行的大腦，這是一個球形的，可自由飛行的機器人，由人工智能提供動力，它使用觸摸屏和語音命令與宇航員進行通信。

于在空間站上的宇航員以及參加未來前往其他世界的太空旅行者來說，人工智能有可能成為其盟友。諸如ESA和NASA之類的組織相信，人工智能將能夠成為宇航員在太空的工作伙伴，并幫助維護各種航天器系統(tǒng)，同時使人類科學家有更多時間專注于科學。

進入太空

“它們的基礎技術非常相似，”曾擔任IBM CIMON-2機器人項目負責人的比利稱：“使用IBM Watson的智能Siri，理解人類的語言并根據人類的講話做出反應，CIMON的妙處在于它專門為宇航員訓練。而且設計上要求它在國際空間站上做的事情，需要了解特定的語言，了解程序和文檔，并可以提供系統(tǒng)和信息來支持宇航員工作。”

在ISS的16小時工作日中，“可接受的”噪聲水平為72 dB，比連續(xù)運行的真空吸塵器略大。一些前宇航員甚至報告說長期在此環(huán)境下聽力下降。為了幫助解決噪音問題，讓語音效果更佳，CIMON-2使用了八個麥克風陣列，用于定向聲音。它還具有一個額外的定向麥克風，以提高語音理解能力。為了播放，它的“嘴”是一個揚聲器，可以用來說或播放音樂。

但是，CIMON-2的作用遠不止于此。畢竟，如果宇航艙里面要的只是接收語音查詢并提供口頭答復，為什么還要建造一個物理機器人？在這種情況下，將更多的麥克風和揚聲器合并到現有的ISS設備中會更加直接;尤其是因為這樣可以減少空間中自由漂浮的物體的數量。但是，擁有一個實際的機器人會帶來各種可能性。CIMON-2可以通過點頭或搖頭來表示響應，而不必總是通過語音進行交流。

為了移動，它使用了12個內部風扇，使其在ISS的微重力環(huán)境中可以在各個方向自由移動。它可以自主地，按命令移動，也可以按照宇航員在日?；顒又械穆肪€移動。為了避免潛在的碰撞，它采用了車載超聲傳感器。

當涉及到文檔編制時，機器人CIMON-2的雙攝像頭就發(fā)揮作用了——能夠使用面部識別來識別物體或機組人員。它擁有五個額外的攝像頭，用于定位和記錄周圍的環(huán)境。例如，如果宇航員需要獲得在國際空間站不同部分發(fā)生的事情的圖像，他們可以要求CIMON-2拍攝并返回。

“電池可以使用兩個小時，” 比利說：“之后，需要給它們充電。將來團隊會考慮一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)將允許CIMON在電量不足時自動返回充電站。

和宇航員做朋友

CIMON-2的創(chuàng)造者指出，他們的機器人如何具有情感識別功能：搜索句子內容和語氣，以了解宇航員的情感狀態(tài)。

通過根據周圍人的反應來更改其行為，可以使其更有用。展望未來，它可能還會有更廣泛的應用。比利說：這可能會產生積極的心理影響，盡管選擇并訓練宇航員要非常堅強的心理，但仍然是一個充滿挑戰(zhàn)的環(huán)境。因為在狹小的環(huán)境中，只能有孤單的幾個人長時間呆在一起，宇航員可能會面對遠距離太空飛行，如果有一個具有情感識別功能的機器人陪伴，顯然會有積極作用。

CIMON可以與宇航員一起在情感和心理層面上為他們提供支持，與無形的聲音不同，CIMON的物理形式為宇航員提供了更切實的交互作用。在電影中《2001太空漫游》中，HAL 9000？這部人工智能電腦讓人印象深刻，號稱有完美記錄從不犯錯的？HAL 9000？是影片里人類最高科技的結晶，是目前人類科技文明發(fā)展的頂端。但是隨著？HAL 9000？的邏輯錯誤以及人工智能部分崩潰，HAL 9000？啟動了它黑暗的一面。殺死所有執(zhí)行任務的飛船成員。任何為宇航員構建智能助手的人都知道做這種事情的“有點令人不安”，所以對于廠商來說這一點也必然是不能忽視的。

打開吊艙門，CIMON

盡管HAL表面上是從“啟發(fā)式編程算法計算機”衍生而來的首字母縮寫，但在1968年電影上映后不久，一些粉絲就意識到HAL是IBM的一個字母轉變。作家亞瑟·克拉克（Arthur C. Clarke）說，他和史丹利·庫布里克當時還沒有意識到這一點。“后來，IBM給予了我們很大的幫助，我們?yōu)榇烁械椒浅擂??！保俊叭绻覀儼l(fā)現巧合的話，將更改名稱?！北M管如此，該協(xié)會仍然存在;這是比利在設計CIMON時承認的。

“當然，你要求CIMON‘打開吊艙門”，他會回答，“我恐怕無法做到”。團隊正在研究如何開發(fā)一種有助于而不是阻礙太空的機器人助手這一核心問題。“在構建CIMON時，我們要牢記這一點，” 比利說?！袄?，在CIMON的背面有一個離線按鈕和一個電源按鈕。我們盡力考慮道德方面。宇航員需要提醒他們，CIMON始終只是助手?！?/p>

目前，CIMON作為“技術演示者”存在。雖然它在太空中進行實驗幫助，但它漂浮著的模樣像一個試驗品。在此過程中發(fā)生了一些意外事件，例如一段視頻中顯示，該機器人似乎在與ISS宇航員交涉，當要求停止播放Kraftwerk的“ The Man-Machine”歌曲時，CIMON拒絕了，并回答說：“我喜歡可以跳舞的音樂?！笨紤]到它與HAL的家族聯(lián)系，這種“叛逆”的表現也許讓人有點擔心。