别人家AI开大会的时候 这只AI在国际空间站默默干活

今天,Facebook刚买下了伦敦的AI公司Bloomsbury AI,打算利用这家公司“研究自然语言处理”的技术,解决假新闻等其他内容问题;百度正在召开自己的AI开发者大会,聚焦自动驾驶Apollo 3.0时代。

当这一切发生的时候,一只低调的AI已经进入了国际空间站,作为宇航员的助手,默默开始了自己的工作:查找资料、兼任摄影师、陪聊天。这应该是人类历史上第一个被送上太空的AI。

一只AI

这只AI的正式名字叫作Crew Interactive Mobile Companion,简称CIMON。在上周末由马斯克的SpaceX公司的 Falcon 9火箭成功送达国际空间站ISS。主要任务是配合德国宇航员Alexander Gerst,完成他在ISS上的科研工作。

对于已经涉足太空的人类而言,机器人助理几乎是我们从该类型科幻片中获得的、最基础和必备的未来元素。无论是库布里克的经典《2001太空漫游》中的Hal,还是乔治卢卡斯凭借《星球大战》创造出的机器人明星R2-D2,不管外在形态如何,一只拥有外空间工作技能的AI,是人类进入太空不可或缺的标配。

然而这只CIMON看上去远没有Hal或者R2-D2那么被人容易接受。它基本上是一只能四处飘浮的球状电脑,更像是星战电影系列后期的萌宠机器人BB-8。却有一张像是潦草手工画在显示屏上的怪异方脸。当它“开口”说话的时候,不仅一张嘴在不停开阖,居然还能挤眉弄眼配合表情。如果有人觉得这有点毛骨悚然也不算过分。CIMON通过语音指令,它的“主人”Alexander Gerst可以直接语言交互,所以基本上可以把它想象成是一个长着怪异人脸、能在ISS中四处漂移的亚马逊智能音箱Alexa。

但事实上这只“太空智能音箱”的研发比亚马逊的电子产品复杂多了。CIMON的研发者是IBM和制造飞机的空客公司。二者与德国航天航空中心联手开发了这只AI,由IBM负责其中的“智能”部分,空客负责外型设计和运动机制,目标是让CIMON成为宇航员无需手控操纵的智能电脑,可以让空间站的工作更高效更轻松。

主要工作是查资料、摄影和聊天

CIMON的主要工作是辅助宇航员在进行科学实验时提高效率节省时间。Gerst及其同事在空间站工作时,需要在各个实验室之间漂移穿梭,在装有特定程序的不同电脑上进行工作。在狭窄的空间站中往返既浪费时间也消耗体力。有了CIMON,Gerst可以直接通过语音指令,随时调用所需资料,帮助宇航员了解下一步的工作步骤以及所需的工具等问题。这样就节省了宇航员往返漂移的时间和体力。同时CIMON还配有三个可以记录实验工作的摄像头,这样一来,Gerst在工作时就无需其他宇航员充当摄影师,或者在实验室安装自动摄影机了。

CIMON还有一项技能就是负责娱乐休闲。它也可以播放音乐,游戏,闲聊,甚至在宇航员感觉无聊和想家的时候,还能有情感呼应。不过Gerst表示,对自己的AI助理这方面的技能不感兴趣,希望它好好搞定自己的本职工作即可。

智能训练和与地面的实时连接

负责开发CIMON大脑的IBM,在智能训练上,直接使用宇航员Gerst的语音训练了CIMON的AI,所以当前版本的这只AI首选响应Gerst的命令。为了实现娱乐休闲技能,IBM通过维基百科等外部资源来训练AI,因此CIMON是一只“知识都学杂了”的AI,闲聊10块钱天应该是不比谷歌助理或者Siri差。此外,考虑到ISS工作环境中的大量噪音,IBM团队还特别使用了德国航天局发送的Gerst的声音来训练机器学习算法,以便在噪音中识别Gerst的声音。所以这个“首先听命于Gerst”应该是辨识度的问题。

对于CIMON工作技能上的突破,其实并不在于它的AI训练,而是它调用和传输信息的能力。CIMON接受过宇航员特定工作资源的培训,需要随时响应宇航员对这些资源的查询。但这些相关资料都储存在公司位于法兰克福地面服务器中的Watson Cloud——这意味着对于Gerst提出的每个问题,他的AI助理必须把信息从ISS传送到外部卫星,再到地面站,然后转到德国,获得结果后再原路返回。在第一个CIMON原型测试时,这个过程需要8秒。但通过预缓存和数据连接优化的组合,目前IBM团队已经能够将延迟时间缩短到两秒钟。所以事实上,CIMON其实是在承担自己“主人”工作中与地面分分钟连接的角色。

来自外形设计上的独特挑战

来自科幻电影中的AI要么是Hal或者R2-D2那样的机器人,要么是《异形》里那种“放在墙里”说话的“老妈”主机。然而现实的ISS中,R2-D2有可能成为宇航员们行动中最大的路障。而内置在ISS中的AI,会引起工作人员心理不安——担心它有一天会控制整个空间站。

于是,空客和IBM的设计师和工程师选择了一种他们认为不会构成威胁的外形:一个带有友善,中性面孔的浮动球体。负责该项目的空客首席系统工程师认为:

美学角度看,球体浑圆又宽厚,在空间飘浮时,不会像一个立方体飞来飞去让人害怕。同时,把显示器设计成具象的人脸,这样宇航员与CIMON交谈会更自然。

于是,这个有着一张所谓“友善”的机器方脸,可以像篮球一样无害漂移的AI就这样诞生了。谁都不会觉得这样一只AI在ISS飞来飞去会让人感觉害怕。

但其实,决定把CIMON做成球形还是面临着很多工程设计上的挑战:目前绝大多数电子产品都是规则的正方形或长方形,因此其中大部分零部件也都有棱有角有锐利的边缘。它们无法适配一只球形的设计。幸好有3D打印,空客的设计团队把CIMON所需的所有电子元件都打印出来重新创建。同时,CIMON还配有14个风扇,它们是CIMON的推进器,可以让CIMON像只宠物狗一样,在ISS中被宇航员呼来唤去。CIMON当然配有内部导航系统,依靠模块内的可视标记来确定自己的确切位置。

所有设计中,最重要的决定就是“那张脸”。做出这个决定的正是宇航员本人。上面提到,相比提高工作效率,Gerst对自己AI助理情感上的技能不太关注。于是他选择了一个更抽象同时更现实的简单方脸。它看上去不带有任何个性审美意义或者情绪化反应,简单说就是一脸很公事公办的样子。但是空客团队认为,CIMON的情商在未来可能会变得更加重要。设计团队希望CIMON能够在未来的星际任务中有良好表现,理论上它可以成为宇航员的好基友。

当我们还没看到任何一辆自驾车跑在北京四环上时,我们已经看到一只AI在ISS四处漫游了。

脸书指望AI处理假新闻,百度指望抢占自动驾驶市场。事实上,在人工智能领域,很多难题集中在人类自己在对很多事情的处理上都无法建立统一的标准化规则。就网络假新闻和城市复杂交通状况,这两个目前人类最复杂领域的应用而言,恐怕短期内AI都应付不了。但是相对单一和特定的空间站环境和科学实验,IBM和空客的这只AI还是很有现实意义的。

或许有一天CIMON会进化成为布里克的经典:《2001太空漫游》中的机器人Hal

目前的CIMON只是一个功效机器,其意义在于帮助空间站工作人员提升科学实验的效率,情绪化的技能都在其次。但IBM和空客对这只AI的目标却不仅仅在于单纯提高工作效率。研发团队希望通过对CIMON的进一步开发,有机会尝试AI对于各国空间站的帮助是否可行,甚至是否可用于执行未来的长期任务。

或许有一天,当马斯克终于实现愿景——SpaceX真的把载人火箭发往火星探险时,CIMON的“下下下一代”们,或许会有着根据不同宇航员喜好定制的面孔和更加丰富的表情。在漫长的星际旅程中,不仅成为工作上有力的助手同时也能成为“心灵挚友”和机器萌宠,帮助人类在艰难探索的过程中减压和缓解焦虑。

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