Aktuální vydání

celé číslo

03

2021

Digitální transformace, chytrá výroba, digitální dvojčata

Komunikační sítě, IIoT, kybernetická bezpečnost

celé číslo

Cimon – inteligentní pomocník astronautů začal pracovat ve vesmíru

Příspěvek navazuje na článek [1], který přinesl základní informace o prvním inteligentním pomocníku astronautů s názvem Cimon (Crew Interactive Mobile Companion) a jeho zamýšlené první misi v kosmu na palubě Mezinárodní vesmírné stanice ISS. Zařízení Cimon je nyní od 15. listopadu 2018 v provozu na palubě ISS, kde splňuje veškerá očekávání. 

Robotický pomocník astronautů Cimon vznikl z podnětu odboru pro správu kosmických letů Německého střediska pro letectví a kosmonautiku (Raumfahrtmanagement des DLR) a s podporou Spolkového ministerstva pro hospodářství a energie (BMWi) k použití na Mezinárodní vesmírné stanici ISS. Po sérii náročných zkoušek v simulovaných provozních podmínkách odletěl inteligentní pomocník a společník astronautů Cimon v pátek 29. června 2018 v 11:42 h středoevropského letního času (SEČ) na palubě kosmické lodi Dragon americké společnosti SpaceX s nosnou raketou Falcon-9 z kosmodromu Mys Canaveral na Floridě ke stanici ISS. K cíli své cesty dorazil v pondělí 2. července, kde ho jako člen aktuální posádky ISS očekával německý astronaut Alexander Gerst.

Dne 15. listopadu 2018 v 11:40 h SEČ se členům pracovního týmu v pozemním řídicím centru Biotesc (Biotechnology Support Center) na vysoké škole v Luzernu zatajil dech. Po dva a půl letech intenzivních příprav a bezpočtu hodin zkoušek a učení inteligentního pomocníka astronautů Cimon na Zemi bylo možné slyšet upadnout špendlík na podlahu – nejvyšší koncentrace a radostné napětí visely ve vzduchu. Po poslední aktualizaci softwaru ISS a systému Cimon, audiotestu a zkoušce navigační kamery Alexander Gerst, od 3. října první německý velitel ISS, svého nového umělého spoluobyvatele mezinárodní vesmírné stanice uvedl do plného provozu. 

Světová premiéra v kosmu

Světová premiéra, první rendez-vous německého astronauta evropské vesmírné agentury ESA s autonomně se pohybujícím inteligentním pomocníkem astronautů Cimonem, trvala téměř 90 minut [2].

Poté co Alexander Gerst v modulu Columbus mezinárodní stanice ISS vyjmul svého umělého pomocníka z jeho obalu a probudil ho slovy: „Probuď se, Cimone!“, okamžitě byl robotem vyzván slovy: „Co pro tebe mohu udělat?“. Po tomto prvním „rozhovoru“ nechal Alexander Gerst svého pomocníka Cimona – zatím ještě řízeného na dálku ze Země – volně se vznášet v modulu. Tím byl uveden do provozu důležitý systém zajišťující vedení, navigaci a autonomní řízení zařízení Cimon.

Následovala autonomní navigace s několika otočkami a pohyby ve všech směrech a Cimon byl schopen vyhledat obličej Alexandra Gersta a navázat kontakt s jeho očima (obr. 1). Jako demonstraci svých asistenčních schopností Cimon ukázal svůj „obličej“ na displeji na kulovitém tělese zařízení, prezentoval návod na školní experiment s tvorbou krystalů a přehrál hudební skladbu. Se svojí integrovanou kamerou natočil krátký videozáznam a udělal fotografii Alexandra Gersta. Na závěr Alexander Gerst umístil svého nastávajícího pomocníka zpět na jeho místo v modulu Columbus stanice ISS. Během všech těchto činností Gwendolyne Pascuaová, zodpovědná v Biotescu za projekt, hovořila přímo s Alexandrem Gerstem a doprovázela ho po celý experiment: „Hlasové spojení fungovalo dokonale a já jsem velmi spokojená s tím, jak hladce spolu Cimon a Alex spolupracovali.“ 

Převratný pokrok se zařízením s umělou inteligencí

„Je to neuvěřitelný pocit a úžasná radost pozorovat, že zařízení Cimon skutečně vidí, slyší, rozumí a mluví. Toto první opravdové použití nového typu zařízení v kosmu pro nás znamená kus historie kosmických letů a představuje začátek, doufejme že dlouhotrvajícího, jeho používání na stanici ISS,“ shrnul první dojmy Dr. Christian Karrasch, vedoucí projektu Cimon v Německé kosmické agentuře (German Space Agency), která je součástí DLR (obr. 2). „Interakce s umělou inteligencí je pro mne zcela fascinující. Zařízení Cimon je v této podobě celosvětově jedinečné tím, že je speciálně koncipované k použití na mezinárodní vesmírné stanici. Vstupujeme zde na ‚novou pevninu‘ a se zařízením Cimon rozšiřujeme dosavadní technický horizont v Německu.“

„Uvedením robotického pomocníka astronautů Cimon do reálného provozu se nám podařilo naši vizi změnit ve skutečnost. Jde o veliký krok důležitý pro kosmické lety s lidskou posádkou, kterým jsme nyní společně vykročili. Realizací zařízení Cimon jsme položili základní kámen pro rozvoj sociálních asistenčních systémů, které se mohou uplatnit při extrémních provozních podmínkách nejenom v kosmu,“ doplnil Till Eisenberg, vedoucí projektu Cimon ve společnosti Airbus.

Inteligentní pomocník astronautů Cimon využívá k přenosu dat síť WLAN na stanici ISS a prostřednictvím satelitního spojení a pozemních stanic zajišťuje internetové spojení s cloudem firmy IBM. Co se potom v mozku Cimonu odehrává, vysvětluje Matthias Biniok, vedoucí projektu ve společnosti IBM, takto: „Jestliže je Cimonu položena otázka nebo se s ním hovoří, mění systém umělé inteligence Watson tento audiosignál nejprve na text, kterému systém umělé inteligence rozumí, popřípadě ho interpretuje. Výsledkem je velmi přesná odpověď, která je opět převedena na řeč a odeslána zpět na mezinárodní vesmírnou stanici. Tak je možné vést přirozený, dynamický hladký dialog.“

Bernd Rattenbacher, vedoucí pracovního týmu v pozemním řídicím středisku na vysoké škole v Luzernu, k uvedenému dodal: „Datové spojení se Zemí běží přes satelit k agentuře NASA a k řídicímu centru Columbus při DLR v Oberpfaffenhofenu. Odtud jde signál k nám, do pozemní stanice Cimon ve středisku Biotesc na vysoké škole v Luzernu, které je přes internet spojeno s cloudem firmy IBM ve Frankfurtu. Čistá doba průchodu signálu přes satelity činí 0,4 s v jednom směru. K zajištění bezpečného přenosu dat je aktivováno mnoho firewallů a kanálů VPN.“ 

Vědecké aspekty projektu Cimon

Inteligentní pomocník astronautů Cimon má také vědecké poslání. V tomto ohledu jsou odbornými poradci projektu Dr. Judith-Irina Buchheimová a prof. Alexander Choukčr z kliniky pro anesteziologii univerzity LMU v Mnichově (Ludwig-Maxmilians-Universität München). Podle Dr. Buchheimové může Cimon jako partner s umělou inteligencí a doprovod astronauty účinně podporovat při jejich obrovském množství experimentů, servisních úkonů a údržbářských prací, které provádějí, a tím zmenšit zatížení stresem. V dlouhodobém výhledu by Cimon a jeho následovníci nejen měli pomáhat astronautům ve vesmíru, ale mohli by se uplatnit v lékařství a v péči o postižené pacienty, v oblasti vzdělávání nebo v interakci člověka se strojem. 

Literatura:

[1] KABEŠ, K. Cimon – inteligentní pomocník astronautů. Automa. Děčín: Automa – ČAT, 2018, (11), 38–39. ISSN 1210-9592.

[2] CIMON gelingt Weltpremiere mit Alexander Gerst auf der ISS. Pressemeldung DLR, 16. 11. 2018.

 

Ing. Karel Kabeš

Obr. 1. Alexander Gerst a jeho nový kolega Cimon na Mezinárodní vesmírné stanici ISS (foto: DLR)

Obr. 2. Kolektiv střediska Biotesc na vysoké škole v Luzernu po úspěšné premiéře robotického asistenta Cimon na stanici ISS (foto: DLR)