Tento víkend se v aréně plné fanoušků a konkurentů odehrál poměrně neobvyklý fotbalový zápas. Hráči na poli 9 x 6 metrů šli, prošli, propadli a dokonce vstřelili několik gólů. Ne, nejednalo se o mistrovství mateřských škol - byl to 21. RoboCup, mezinárodní soutěž, která staví proti sobě fotbalové týmy robotů z univerzit z celého světa.
Související obsah
- Gooooal! Dvě technologie soutěží o smysl pro fotbalové cíle
V roce 2017 se uskutečnilo několik standoutů: fotbalový klub Rhoban z University of Bordeaux a Polytechnický institut v Bordeaux, vítězové „Best Humanoid“, University of Bonn a spolupracovníci Německého výzkumného centra pro umělou inteligenci a University of Bremen.
Letos přistál RoboCup v japonském Nagoji, na místě první soutěže. Akce se od té doby rozrostla na velikost a rozsah - nyní zahrnuje 15 soutěží využívajících různé typy robotů, včetně zakázkových, off-the-shelf a dokonce i těch, které jsou zcela virtuální. Nejdůležitější z nich je ale fotbal, zejména s humanoidními roboty.
"Fotbal je velmi dobrý výzkumný cíl, protože každý ví o fotbalu, " říká Itsuki Noda, současný prezident RoboCupu. "A také samotný fotbal je velmi složitá a inteligentní hra, dokonce i pro lidi."
Zakladatelé Minoru Asada, Yasuo Kuniyoshi a Hioaki Kitano nastínili původní cíl projektu: Mít soutěžní konstrukci týmu robotických fotbalových hráčů, kteří dokážou do roku 2050 porazit mistrů světa v lidském mistrovství. postupně zvyšuje sázky, každých pár let zavádí nové soutěže a mění pravidla a design her tak, aby tlačil konkurenty na nové území.
„Jednou z velkých hodnot RoboCup je to, že integruje mnoho různých výzev AI do jediného systému, “ říká Peter Stone, profesor informatiky na Texaské univerzitě, který tam řídí týmy RoboCup. "Není dost dobré mít robota, který dokáže rychle chodit; je to zbytečné, pokud také nemůže, s vysokou spolehlivostí, zjistit, kde je míč, a zjistit, kde je na hřišti, a koordinovat se svými spoluhráči. “
V loňském roce došlo k několika významným změnám pravidel - nejdůležitější byla změna ze zářivě oranžové na pravidelnou barvu fotbalového míče - a týmy reagovaly zlepšením počítačového vidění svých příspěvků. Tým Texasu skončil na druhém místě v soutěži Standard Platform 2016, říká Stone, hlavně kvůli úspěchu svého systému detekce míčů. Soutěž Standard Platform vyžaduje, aby týmy používaly stejný hardware, takže software je tím, co v této události vytváří vítězný tým robotů.
Roboti UT Austin Villa ve „Standard Platform League“ (což znamená, že všechny týmy používají stejný hardware) na Robocup 2017. (Zdvořilostní univerzita v Texasu v Austinu) Kromě standardní platformy mohou soutěžící vstoupit do humanoidních lig se třemi různými velikostmi účelově vyráběných humanoidních robotů, které se pohybují od přibližně 16 palců vysoké (vyhrál Rhoban z Bordeaux) po plnou lidskou velikost (vyhrál University of Bonn). Ligy kolových robotů zahrnují malé (průměr 7 palců, vyhrál Seer Robotics, čínská společnost se studenty z Pekingu a Zhejiang) nebo střední (čtverec, asi 20 palců na stranu, vyhrál Pekingská informační věda a technologická univerzita), a mají méně omezení ve formě.
Na rozdíl od BattleBots a jiných podobných soutěží jsou všichni roboti v RoboCupu autonomní - týmy je nastavují na poli a vzdávají se kontroly softwaru, který naprogramovali, který musí běžet nejen jednotlivé roboty, ale koordinovat je jako tým. Roboti se musí rozhodovat sami a jako tým, vysvětluje Stone. Například je důležité, aby robot věděl, kde je ve vztahu k poli, k cíli, míči a dalším robotům. Tyto informace však může sbírat několika způsoby; musí vyvážit své vlastní chápání - takto jsem podnikl čtyři kroky, takže jsem čtyři kroky od linie - vizuálním vstupem a tím, co jeho spoluhráči vnímají pole.
Jednou z nejdůležitějších změn v roce 2017 bylo přidání výzvy pro smíšené týmy, říká Joydeep Biswas, bývalý člen divoce úspěšného týmu robotů Carnegie Mellon, který přinesl nový tým z University of Massachussets-Amherst, kde je v současné době odborný asistent výpočetní techniky. V výzvě smíšených týmů byly týmy spojeny dohromady bez předchozího upozornění, kdo by jejich spoluhráči byli.
To má přímé důsledky pro robotiku v reálném světě. "Když postupujeme kupředu, nemůžeme očekávat, že všechny roboty budou vytvořeny stejnou osobou nebo skupinou, " říká Biswas. „AI a software musí být dostatečně chytrý, aby si mohli hrát se členy týmu, které sami nenaprogramovali.“ Tento víkend Biswas poukázal na několik nových technických inovací, které posunuly soutěž vpřed v předchozích letech, včetně změn v tom, jak roboti „kopají“. a způsob, jakým plánují.
V roce 2017 byla také nová liga, která zahrnuje domácí roboty, kteří se snaží plnit úkoly, jako je vyzvedávání lahví a otevírání záclon. Ale tito měli na fotbalové roboty sekundární pocit.
Když sledujeme humanoidní fotbalovou soutěž, je jasné, že roboti mají co jít. Zdá se, že se často pohybují zpomaleně. Neohrabaně se potulují a snadno se obracejí. Ale skutečný pokrok se děje. V současné době hraje vítězný fotbalový tým střední velikosti kolové výstavní zápas proti lidským správcům, kteří soutěž organizují. Zatímco lidé obvykle mají cestu s roboty, pozdě se robotům podaří zablokovat některé výstřely a získat pár průchodů od svých vlastních, i když zdaleka nevedou k úspěšným útokům.
Ale to není fraška. Roboti mohou z této hry odnést skutečné lekce a praktické znalosti. Stone to přirovnává k velké výzvě, jako je vesmírný závod nebo Deep Blue, šachový počítač. K dosažení hlavního cíle, který má sám o sobě malý praktický význam, je zapotřebí řada technologií, které budou použitelné v mnoha dalších oblastech. Chcete-li hrát fotbal, musí roboti vnímat své okolí, vypracovat plán nebo strategii a poté provést akci, jako je běh, procházení nebo střelba.
Výzva pro smíšené týmy, zdůrazňuje Biswas, je zásadním krokem k tomu, aby roboti jednoho výrobce přiměli pracovat s roboty od jiného. A možná nejdůležitější je, že fotbal je hra, která vyžaduje kreativitu v reálném čase - něco, co je pro lidi snadné a pro roboty velmi těžké. Pokud tento problém vyřešíte, budou roboty užitečnější v reálných situacích, kdy roboti musí reagovat na měnící se podmínky a prakticky nekonečné scénáře. A to s humanoidními roboty má zvláštní výhodu.
"V blízké budoucnosti musíme spolupracovat s roboty, " říká Noda. "Lidé si rozumějí tím, že vidí tvář, chování, pohyb rukou atd." Tvar je tedy velmi důležitý pro komunikaci a interakci. “
Poznámka editora: Tento článek původně zkreslil, že RoboCup je v jeho 20. roce. Soutěž je ve skutečnosti v 21. ročníku. Smithsonian.com lituje chyby.
