認(rèn)識(shí)CIMON-2：漂浮在ISS上的AI大腦

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

由IBM、空客和德國(guó)DLR航天局聯(lián)合設(shè)計(jì)改進(jìn)后的新型CIMON機(jī)器人（Crew Interactive Mobile Companion，組員互動(dòng)移動(dòng)伴侶）于2019年12月已經(jīng)開(kāi)始執(zhí)行獵鷹9號(hào)的補(bǔ)給任務(wù)，前些日子已經(jīng)交付給國(guó)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(jìn)行日常實(shí)驗(yàn)。

“基礎(chǔ)技術(shù)非常相似。”曾擔(dān)任IBM CIMON-2機(jī)器人項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的比利稱：“使用IBM Watson的智能Siri，理解人類的語(yǔ)言并根據(jù)人類的講話做出反應(yīng)，CIMON的妙處在于它專門為宇航員訓(xùn)練。而且設(shè)計(jì)上要求它在國(guó)際空間站上做的事情，需要了解特定的語(yǔ)言，了解程序和文檔，并可以提供系統(tǒng)和信息來(lái)支持宇航員工作。”

在ISS的16小時(shí)工作日中，“可接受的”噪聲水平為72 dB，比連續(xù)運(yùn)行的真空吸塵器略大。一些前宇航員甚至報(bào)告說(shuō)長(zhǎng)期在此環(huán)境下聽(tīng)力下降。為了幫助解決噪音問(wèn)題，讓語(yǔ)音效果更佳，CIMON-2使用了八個(gè)麥克風(fēng)陣列，用于定向聲音。它還具有一個(gè)額外的定向麥克風(fēng)，以提高語(yǔ)音理解能力。為了播放，它的“嘴”是一個(gè)揚(yáng)聲器，可以用來(lái)說(shuō)或播放音樂(lè)。

但是，CIMON-2的作用遠(yuǎn)不止于此。畢竟，如果宇航艙里面要的只是接收語(yǔ)音查詢并提供口頭答復(fù)，為什么還要建造一個(gè)物理機(jī)器人？在這種情況下，將更多的麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器合并到現(xiàn)有的ISS設(shè)備中會(huì)更加直接;尤其是因?yàn)檫@樣可以減少空間中自由漂浮的物體的數(shù)量。但是，擁有一個(gè)實(shí)際的機(jī)器人會(huì)帶來(lái)各種可能性。CIMON-2可以通過(guò)點(diǎn)頭或搖頭來(lái)表示響應(yīng)，而不必總是通過(guò)語(yǔ)音進(jìn)行交流。

為了移動(dòng)，它使用了12個(gè)內(nèi)部風(fēng)扇，使其在ISS的微重力環(huán)境中可以在各個(gè)方向自由移動(dòng)。它可以自主地按命令移動(dòng)，也可以按照宇航員在日常活動(dòng)中的路線移動(dòng)。為了避免潛在的碰撞，它采用了車載超聲傳感器。

當(dāng)涉及到文檔編制時(shí)，機(jī)器人CIMON-2的雙攝像頭就發(fā)揮作用了——能夠使用面部識(shí)別來(lái)識(shí)別物體或機(jī)組人員。它擁有五個(gè)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(guó)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(gè)小時(shí)。” 比利說(shuō)，“之后，需要給它們充電。將來(lái)團(tuán)隊(duì)會(huì)考慮一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)將允許CIMON在電量不足時(shí)自動(dòng)返回充電站”。

從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，CIMON-2是自2018年開(kāi)始在ISS上部署的原始CIMON機(jī)器人的后繼產(chǎn)品。根據(jù)官方文檔，CIMON可能是模仿自動(dòng)漫系列《船長(zhǎng)未來(lái)》中西蒙·賴特教授的性格。CIMON本質(zhì)上就是一個(gè)飛行的大腦，這是一個(gè)球形的、可自由飛行的機(jī)器人，由人工智能提供動(dòng)力，它使用觸摸屏和語(yǔ)音命令與宇航員進(jìn)行通信。

對(duì)于在空間站上的宇航員以及參加未來(lái)前往其他世界的太空旅行者來(lái)說(shuō)，人工智能有可能成為其巨大的盟友。最終，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(hù)各種航天器系統(tǒng)，同時(shí)使人類科學(xué)家有更多時(shí)間專注于科學(xué)。

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

根據(jù)周圍人的反應(yīng)來(lái)更改其行為，可以使其更有用。展望未來(lái)，它可能還會(huì)有更廣泛的應(yīng)用。比利說(shuō)：“這可能會(huì)產(chǎn)生積極的心理影響，盡管選擇并訓(xùn)練宇航員需要非常堅(jiān)強(qiáng)的心理，但仍然是一個(gè)充滿挑戰(zhàn)的環(huán)境。因?yàn)樵讵M小的環(huán)境中，只能有孤單的幾個(gè)人長(zhǎng)時(shí)間待在一起，宇航員可能會(huì)面對(duì)遠(yuǎn)距離太空飛行，如果有一個(gè)具有情感識(shí)別功能的機(jī)器人陪伴，顯然會(huì)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(wú)形的聲音不同，CIMON的物理形式為宇航員提供了更切實(shí)的交互作用。在電影《2001太空漫游》中，HAL 9000這部人工智能電腦讓人印象深刻，號(hào)稱有完美記錄從不犯錯(cuò)的？HAL 9000是影片里人類最高科技的結(jié)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(cuò)誤以及人工智能部分崩潰，HAL 9000啟動(dòng)了它黑暗的一面。殺死所有執(zhí)行任務(wù)的飛船成員。任何為宇航員構(gòu)建智能助手的人都知道做這種事情“有點(diǎn)令人不安”，所以對(duì)于廠商來(lái)說(shuō)這一點(diǎn)也必然是不能忽視的。

盡管HAL表面上是從“啟發(fā)式編程算法計(jì)算機(jī)”衍生而來(lái)的首字母縮寫，但在1968年電影上映后不久，一些粉絲就意識(shí)到HAL是IBM的一個(gè)字母轉(zhuǎn)變。作家亞瑟·克拉克（Arthur C. Clarke）說(shuō)，他和史丹利·庫(kù)布里克當(dāng)時(shí)還沒(méi)有意識(shí)到這一點(diǎn)。“后來(lái)，IBM給予了我們很大的幫助，我們?yōu)榇烁械椒浅擂巍！薄叭绻覀儼l(fā)現(xiàn)巧合的話，將更改名稱。”盡管如此，該協(xié)會(huì)仍然存在，這是比利在設(shè)計(jì)CIMON時(shí)承認(rèn)的。

“當(dāng)然，你要求CIMON‘打開(kāi)吊艙門’，他會(huì)回答，‘我恐怕無(wú)法做到’。”團(tuán)隊(duì)正在研究如何開(kāi)發(fā)一種有助于而不是阻礙太空的機(jī)器人助手這一核心問(wèn)題。“在構(gòu)建CIMON時(shí)，我們要牢記這一點(diǎn)。” 比利說(shuō)。“例如，在CIMON的背面有一個(gè)離線按鈕和一個(gè)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。”

目前，CIMON作為“技術(shù)演示者”存在。雖然它在太空中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)幫助，但它漂浮著的模樣像一個(gè)試驗(yàn)品。在此過(guò)程中發(fā)生了一些意外事件，例如一段視頻中顯示，該機(jī)器人似乎在與ISS宇航員交涉，當(dāng)要求停止播放Kraftwerk的“ The Man-Machine”歌曲時(shí)，CIMON拒絕了，并回答說(shuō)：“我喜歡可以跳舞的音樂(lè)。”考慮到它與HAL的家族聯(lián)系時(shí)，這種“叛逆”表現(xiàn)也許讓人有點(diǎn)擔(dān)心。