Le robot CIMON-2, un assistant pour les astronautes de l'ISS

Le robot CIMON-2, un assistant pour les astronautes de l’ISS

Le 5 décembre dernier, SpaceX a envoyé un vaisseau cargo Dragon pour ravitailler la station spatiale internationale (ISS). A son bord se trouvait le petit robot CIMON-2, une intelligence artificielle pour aider les astronautes. Financé par l’agence spatiale allemande (DLR), cet assistant est réalisé par Airbus et IBM. Il devrait rester environ trois ans dans le module Colombus pour aider les spationautes de l’ESA.

Communiqué de presse publié par AirbusSpace

Cap Canaveral, le 05 décembre 2019 : Un nouveau CIMON pour la Station Spatiale Internationale (ISS) : le nouveau système d’aide aux astronautes, CIMON-2 (Crew Interactive MObile companioN), a décollé le 05 décembre 2019. Conçu et réalisé en Allemagne, il a été modifié et doté de nouvelles capacités. Tout comme son prédécesseur, CIMON-2 interviendra dans le module de recherche européen Columbus. CIMON est un démonstrateur technologique sphérique volant, autonome, doté d’une intelligence artificielle, qui interagit avec les astronautes.

« Notre prototype, CIMON-1, est rentré sur Terre le 27 août 2019 après avoir passé 14 mois dans l’ISS et a rejoint le site Airbus de Friedrichshafen », a indiqué Christian Karrasch, responsable du projet CIMON au sein de l’Agence spatiale allemande DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt), à Bonn. Le DLR avait confié aux sites Airbus de Brême et de Friedrichshafen la conception et la réalisation du démonstrateur technologique en partie financées par le ministère allemand de l’Économie et de l’Énergie (Bundesministerium für Wirtschaft und Energie). CIMON est basé sur la technologie d’intelligence artificielle (IA) Watson d’IBM et la gestion scientifique du projet est assurée par des experts médicaux de l’hôpital de l’université Ludwig-Maximilian (LMU) de Munich. CIMON-1 a réalisé la toute première mission d’une IA dans l’ISS aux côtés de l’astronaute allemand de l’ESA, Alexander Gerst, le 15 novembre 2018. Christian Karrasch a déclaré :

Avec CIMON-2, nous voulons poursuivre la démonstration concluante réalisée avec CIMON-1. Le premier CIMON a démontré avec brio lors de sa première mission qu’une application mobile basée sur l’IA fonctionnait parfaitement dans la station spatiale. CIMON a collaboré avec Alexander Gerst pendant 90 minutes.

Alexander Gerst avec la première version de CIMON en novembre 2018

« CIMON-2 devrait rester dans l’ISS et assister l’équipage pendant environ trois ans », a déclaré Till Eisenberg, responsable du projet CIMON chez Airbus. « Il est équipé de micros plus sensibles et d’un sens de l’orientation amélioré. Ses capacités d’IA et la stabilité de ses applications logicielles complexes ont également été optimisées». L’augmentation de la durée de vie est un autre aspect important dans l’évolution de CIMON : « Pendant la durée de sa mission, nous envisageons d’autres étapes, notamment l’utilisation d’une IA dans le cloud à bord de l’ISS. »

Cela représenterait un nouveau jalon dans le développement d’un système d’aide entièrement autonome. Christian Karrasch, responsable de projet du DLR, a déclaré : « Un équipage en route vers la Lune ou vers Mars pourrait ainsi bénéficier d’un système d’aide basé sur l’IA, sans avoir besoin d’une liaison permanente avec la Terre. Sur Terre, ce système pourrait être utilisé pour aider les personnes chargées de tâches complexes dans des régions à l’infrastructure peu développée. » Dans le cadre du projet CIMON, IBM est chargée de développer l’intelligence artificielle. Matthias Biniok, responsable du projet chez IBM pour l’intelligence artificielle Watson précise :

Lors de sa première mission dans l’ISS, CIMON a démontré qu’il était capable de comprendre non seulement les contenus dans leur contexte, mais également leur intention. CIMON-2 va encore plus loin. Grâce au service Tone Analyzer d’IBM Watson proposé par IBM Cloud à Francfort, il est désormais capable d’analyser les émotions des astronautes et de réagir de manière appropriée, quand ces derniers le souhaitent ou pour tester son analyse émotionnelle dans le cadre d’une expérience. Ainsi, l’assistant scientifique CIMON-2 peut, si nécessaire, se transformer en interlocuteur empathique.

La Famille CIMON

L’Agence spatiale allemande, le DLR, a confié aux sites Airbus de Friedrichshafen et de Brême la conception et la réalisation du projet d’assistant interactif pour astronautes CIMON, en partie financé par le ministère allemand de l’Économie et de l’Énergie (Bundesministerium für Wirtschaft und Energie). L’intelligence artificielle à commande vocale s’appuie sur la technologie Watson d’IBM Cloud. Les aspects humains du système d’assistance ont été développés en partenariat avec les scientifiques de l’université Ludwig-Maximilian de Munich (LMU). Une équipe projet d’une cinquantaine de personnes issues du DLR, d’Airbus, d’IBM et de la LMU travaille depuis août 2016 à la réalisation de CIMON. Le prototype du démonstrateur a séjourné dans l’ISS entre le 2 juillet 2018 et le 27 août 2019 où il a effectué une mission de 90 minutes aux côtés de l’astronaute allemand de l’ESA Alexander Gerst, le 15 novembre 2018, réalisant ainsi une première mondiale. Ce n’est pas un hasard si son nom évoque celui du « Professeur Simon Wright » de la série d’animation japonaise « Capitaine Flam », dont le cerveau est implanté dans un robot volant.

CIMON – le concept

CIMON est une expérience technologique conçue et réalisée en Allemagne, qui vise à faciliter le travail des astronautes et à améliorer leur efficacité. Il est en mesure de présenter des informations et de fournir des instructions concernant les expériences scientifiques et les réparations. L’astronaute, qui a ainsi accès aux documents et aux médias par commande vocale, peut travailler librement avec ses deux mains. CIMON peut également être utilisé comme une caméra mobile afin de faire gagner du temps à l’équipage. Mais CIMON pourrait surtout effectuer les tâches répétitives, telles que la documentation des expériences, la recherche d’objets et l’inventaire. CIMON est capable de voir, d’entendre, de comprendre et de parler. Ses yeux sont composés d’une caméra stéréo, d’une caméra à reconnaissance faciale haute résolution et de deux caméras supplémentaires lui permettant de s’orienter et de réaliser des vidéos. Des capteurs ultrason mesurent les distances afin d’éviter les collisions. Ses oreilles consistent en huit microphones de reconnaissance directionnelle et un microphone directionnel facilitant la reconnaissance vocale. Sa voix est assurée par un haut- parleur lui permettant de parler et de diffuser de la musique. En matière de compréhension du langage, l’élément central de l’intelligence artificielle est le système Watson d’IBM. CIMON a terminé son apprentissage autonome et doit désormais être entraîné par un être humain. C’est Airbus qui a créé le système de navigation autonome basé sur l’intelligence artificielle, qui sert à planifier les mouvements et à détecter les objets. Grâce à ses douze ventilateurs internes, CIMON est en mesure de se déplacer librement dans toutes les directions. Il peut ainsi se tourner vers l’astronaute quand celui-ci lui parle, hocher ou secouer la tête et suivre l’astronaute, de façon autonome ou sur commande.