W ten weekend, na arenie pełnej fanów i zawodników, odbył się dość nietypowy mecz piłki nożnej. Zawodnicy na boisku o wymiarach 9 na 6 metrów szli, minęli, przewrócili się, a nawet strzelili kilka bramek. Nie, to nie były mistrzostwa przedszkolne - był to 21. RoboCup, międzynarodowy konkurs, w którym rywalizują drużyny robotów piłkarskich z uniwersytetów na całym świecie.
powiązana zawartość
- Gooooal! Dwie technologie konkurują z celami Sense Soccer
W 2017 roku wyróżniło się kilka klubów piłkarskich Rhoban z Uniwersytetu w Bordeaux i Politechniki w Bordeaux, zwycięzcy „Best Humanoid”, Uniwersytet w Bonn oraz współpracownicy z Niemieckiego Centrum Badań nad Sztuczną Inteligencją i Uniwersytetu w Bremie.
W tym roku RoboCup wylądował w Nagoi w Japonii, miejscu pierwszego konkursu. Od tego czasu wydarzenie rozrosło się i rozszerzyło - obecnie obejmuje 15 konkursów z wykorzystaniem różnego rodzaju robotów, w tym niestandardowych, gotowych, a nawet całkowicie wirtualnych. Ale piłka nożna, zwłaszcza z humanoidalnymi robotami, jest najważniejsza z nich.
„Piłka nożna jest bardzo dobrym celem badawczym, ponieważ każdy wie o piłce nożnej”, mówi Itsuki Noda, obecny prezes RoboCup. „A także sama piłka nożna jest bardzo złożoną i inteligentną grą, nawet dla ludzi”.
Założyciele Minoru Asada, Yasuo Kuniyoshi i Hioaki Kitano nakreślili pierwotny cel projektu: zbudować drużynę robotów-piłkarzy, którzy do 2050 r. Będą mogli pokonać mistrzów świata w piłce nożnej. W tym celu komitet wykonawczy stopniowo podnosi stawkę, co kilka lat wprowadza nowe konkursy oraz zmienia zasady i projekt gry, aby wypchnąć konkurentów na nowe terytorium.
„Jedną z wielkich wartości RoboCup jest to, że łączy w sobie wiele różnych wyzwań AI w jednym systemie”, mówi Peter Stone, profesor informatyki na University of Texas, który prowadzi tam zespoły RoboCup. „Nie wystarczy mieć robota, który potrafi szybko chodzić; jest bezużyteczny, jeśli nie jest w stanie, z dużą niezawodnością, sprawdzić, gdzie jest piłka, dowiedzieć się, gdzie jest na boisku i koordynować z kolegami z drużyny. ”
W ubiegłym roku nastąpiło kilka znaczących zmian zasad - co najważniejsze, zmiana z jasnopomarańczowej na zwykłą piłkę do piłki nożnej - i drużyny zareagowały poprawiając komputerową wizję swoich zawodników. Zespół z Teksasu zajął drugie miejsce w konkursie Standard Platform 2016, mówi Stone, głównie ze względu na sukces systemu wykrywania piłki. Konkurs na platformę standardową wymaga, aby zespoły korzystały z tego samego sprzętu, więc oprogramowanie jest tym, co czyni zwycięską drużynę robotów w tym wydarzeniu.
Roboty UT Austin Villa w „Standard Platform League” (co oznacza, że wszystkie drużyny używają tego samego sprzętu) na Robocup 2017. (Courtesy University of Texas at Austin) Oprócz standardowej platformy, konkurenci mogą wchodzić w ligi humanoidalne z trzema różnymi rozmiarami specjalnie zbudowanych robotów humanoidalnych, od wysokości około 16 cali (wygrana przez Rhobana z Bordeaux) do pełnej wielkości człowieka (wygrana przez Uniwersytet w Bonn). Ligi robotów kołowych obejmują małe (7 cali średnicy, wygrane przez Seer Robotics, chińską firmę ze studentami z Pekinu i Zhejiang) lub średnie (kwadratowe, około 20 cali z boku, wygrane przez Beijing Science Science and Technology University), i mają mniej ograniczeń dotyczących formy.
W przeciwieństwie do BattleBotów i innych podobnych zawodów, wszystkie roboty w RoboCup są autonomiczne - zespoły ustawiają je na polu i rezygnują z kontroli oprogramowania, które zaprogramowały, które musi uruchamiać nie tylko poszczególne roboty, ale koordynować je jako zespół. Boty muszą podejmować decyzje samodzielnie i jako zespół, wyjaśnia Stone. Na przykład ważne jest, aby robot wiedział, gdzie jest w stosunku do boiska, bramki, piłki i innych robotów. Ale może zbierać te informacje na kilka sposobów; musi zrównoważyć swoje rozumienie - zrobiłem cztery kroki w ten sposób, więc jestem cztery kroki od linii - z wkładem wizualnym i tym, co jego drużyna postrzega w polu.
Jedną z najważniejszych zmian w 2017 r. Było dodanie wyzwania dla mieszanego zespołu, mówi Joydeep Biswas, były członek niezwykle udanego zespołu robotyki Carnegie Mellon, który przyprowadził nowy zespół z University of Massachussets-Amherst, gdzie obecnie jest adiunkt informatyki. W wyzwaniu dla mieszanych drużyn zespoły zostały sparowane bez uprzedniego powiadomienia, kim byliby ich koledzy z drużyny.
Ma to bezpośrednie implikacje dla robotyki w świecie rzeczywistym. „Idąc dalej, nie możemy oczekiwać, że wszystkie roboty zostaną stworzone przez tę samą osobę lub grupę”, mówi Biswas. „Sztuczna inteligencja i oprogramowanie muszą być wystarczająco inteligentne, aby grać z członkami zespołu, których sami nie zaprogramowali”. W ten weekend Biswas wskazał kilka nowych innowacji technicznych, które przyspieszyły konkurencję w poprzednich latach, w tym zmiany w sposobie „kopania” robotów i sposób, w jaki planują.
Nowością w 2017 r. Była także liga, w której roboty domowe próbują wykonywać zadania, takie jak pobieranie butelek i otwieranie zasłon. Ale nadal miały one drugorzędne znaczenie dla botów piłkarskich.
Oglądając humanoidalne zawody piłkarskie, widać, że roboty mają przed sobą wiele możliwości. Często wydają się poruszać w zwolnionym tempie. Kroczą niezręcznie i łatwo się odwracają. Ale dzieje się prawdziwy postęp. W dzisiejszych czasach zwycięska drużyna piłkarska średniej wielkości gra mecz wystawowy przeciwko ludzkim powiernikom, którzy prowadzą zawody. Podczas gdy ludzie zazwyczaj radzą sobie z robotami, ostatnio robotom udaje się zablokować niektóre strzały i zdobyć kilka własnych, choć daleko im do udanych przestępstw.
Ale to nie jest farsa. W tej grze roboty mogą zabrać prawdziwe lekcje i praktyczną wiedzę. Stone porównuje to do wielkiego wyzwania, takiego jak wyścig kosmiczny lub Deep Blue, komputer do gry w szachy. Osiągnięcie głównego celu, który sam w sobie ma niewielkie znaczenie praktyczne, wymaga wielu technologii, które znajdą zastosowanie w wielu innych dziedzinach. Aby zagrać w piłkę nożną, roboty muszą poznać swoje otoczenie, opracować plan lub strategię, a następnie wykonać akcję, taką jak bieganie, podawanie lub strzelanie.
Jak podkreśla Biswas, wyzwanie dla mieszanego zespołu jest kluczowym krokiem do zmuszenia robotów jednego producenta do współpracy z robotami innego. I być może najważniejsze, piłka nożna to gra wymagająca kreatywności w czasie rzeczywistym - coś łatwego dla ludzi i bardzo trudnego dla robotów. Złamanie tego problemu sprawi, że roboty będą bardziej przydatne w rzeczywistych sytuacjach, w których roboty muszą reagować na zmieniające się warunki i praktycznie nieskończone scenariusze. A robienie tego z robotami humanoidalnymi ma szczególną zaletę.
„W najbliższej przyszłości musimy współpracować z robotami” - mówi Noda. „Ludzie rozumieją się, widząc twarz, zachowanie, ruch dłoni i tak dalej. Dlatego kształt jest bardzo ważny dla komunikacji i interakcji. ”
Notka redaktora: Artykuł początkowo zawierał błąd, że RoboCup ma już 20 lat. Konkurs trwa 21 rok. Smithsonian.com żałuje błędu.
