Der Supercomputer HAL 9000 im Science-Fiction-Meisterwerk „2001: Odyssee im Weltraum“ ist am besten für die erschreckende Art und Weise bekannt, wie er Astronauten tötete. Jetzt arbeiten Wissenschaftler an einer HAL-ähnlichen künstlichen Intelligenz, um Astronauten zu helfen, ohne sie zu ermorden, und ihr Prototyp kontrollierte erfolgreich eine simulierte Planetenbasis für Stunden.
In „2001: Odyssee im Weltraum“ ist HAL 9000 die künstliche Intelligenz, die das atomgetriebene Raumschiff Discovery One steuert. In dem neben dem Film geschriebenen Roman der Science-Fiction-Legende Arthur C. Clarke wird HAL als fähig beschrieben, mit Astronauten zu sprechen, „in dem perfekten idiomatischen Englisch, das er in den flüchtigen Wochen seiner elektronischen Kindheit gelernt hatte.“
Pete Bonasso, Forscher für künstliche Intelligenz bei TRACLabs Inc. in Webster, Texas, sah er zum ersten Mal „2001: A Space Odyssey“ in seinem letzten Jahr in West Point, wo er den einsamen Computer der Akademie programmierte, um eine virtuelle Version von Pool zu spielen.
„Als ich ‚2001‘ sah, wusste ich, dass ich den Computer in ein anderes Wesen verwandeln musste, ein Wesen wie HAL 9000“, erinnerte er sich in einer Studie, die heute online erschien (Nov. 21) in der Zeitschrift Science Robotics.
Die Software für künstliche Intelligenz, die Bonasso und seine Kollegen jetzt entwickelt haben und die als „kognitive Architektur für Weltraumagenten“ oder CASE bezeichnet wird, besteht aus drei Schlüsselschichten. Die erste ist eine kontinuierlich laufende Steuerschicht, die sich mit Hardware wie Roboterhänden und -augen verbindet und diese ausführt. Insbesondere steuert CASE eine Simulation einer Planetenbasis.
Die zweite Schicht führt Prozeduren aus, die Routinetätigkeiten zugrunde liegen. Dazu gehören der Anschluss von Batterien, die Steuerung von Sauerstofferzeugungs- und Kohlendioxidentfernungssystemen sowie das Laden und Senden von Rovern, um Proben von planetarischem Gestein zu entnehmen.
Die letzte Schicht besteht aus einer automatischen Planungssoftware, die entscheidet, wie die von CASE programmierten Tagesziele erreicht werden und in welcher Reihenfolge sie ausgeführt werden. Es kann auch automatisch Aktivitäten neu planen, wenn Probleme auftreten, wie Gaslecks, defekte Motoren oder planetarische Staubstürme, sagte Bonasso.
Alle drei Ebenen sind mit einem Ontologieserver verknüpft — einer strengen, umfassenden Datenbank, die über ihre Daten nachdenken kann. Wenn beispielsweise jemand eine Toolbox aus dem Geräteschrank in die Mannschaftsräume verschiebt, sorgt der Ontologieserver dafür, dass auch alle Werkzeuge in der Box ihren Standort ändern, sagten die Forscher.
Die Software kann Informationen visuell anzeigen, z. B. Informationen zur Lebenserhaltung und zum Roboterstatus, kann sich aber auch mit Personen unterhalten, um Fragen zu stellen, Befehle zu senden und vor bevorstehenden Problemen gewarnt zu werden. Um eine Situation wie eine zu verhindern, in der HAL seine Astronauten verraten hat, ist CASE so konzipiert, dass Pläne erst ausgeführt werden, nachdem sie mit Personen geteilt und die Zustimmung zum Handeln eingeholt wurden.
„Unsere Kollegen und NASA-Kollegen sind nicht besorgt, dass unsere HAL außer Kontrolle geraten könnte“, sagte Bonasso Space.com . „Das liegt daran, dass es nichts tun kann, wofür es nicht programmiert ist.“
In Experimenten verwaltete CASE etwa 4 Stunden lang eine simulierte Planetenbasis. Die Forscher betonten jedoch, dass mehr Arbeit erforderlich ist, bevor eine tatsächliche Basis betrieben werden kann.
„Obwohl CASE beeindruckend ist, ist es weder der vollständig realisierte HAL aus ‚2001: A Space Odyssey’noch Lt. Commander Data aus’Star Trek: The Next Generation'“, sagte Bonasso. „Seine Fähigkeit ist sehr eng und konzentriert sich auf Ereignisse auf planetarischer Basis. Während es die Lebenserhaltungssysteme am Laufen halten kann, hat es keine Ahnung, wer die letzten Präsidentschaftswahlen gewonnen hat.“
Die Wissenschaftler arbeiten jetzt mit dem, was die NASA Analoga nennt — Orte, an denen Freiwillige vorgeben, auf einer fernen Welt zu leben. Langfristig soll CASE in die Analoga integriert werden, um zu sehen, wie die Software zukünftige Weltraumexpeditionen verbessern kann.
Manchmal verliert Bonasso den Überblick darüber, wie diese Arbeit darauf abzielt, eine reale Version von HAL für entfernte Astronauten zu erstellen.
„Wenn man tief in die Funktionsweise von Software eintaucht, vergisst man manchmal, dass man sich tatsächlich vorstellt, wie es wäre, auf dem Mars oder dem Mond zu leben“, sagte Bonasso. „Manchmal müssen wir einen Schritt zurücktreten und sagen:’Hey! Das ist ziemlich cool.'“
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