https://frosthead.com

RoboCup: Robottiryhmän rakentaminen, joka voittaa maailmancupin mestarit

Vuonna 1997 ihminen ja kone menivät päästä päähän taisteluun strategisella kyvyllä; Kuuden shakkipelin jälkeen IBM: n Deep Blue -supertietokone voitti maailmanmestari Garry Kasparovin. Sitä pidettiin tärkeänä tietotekniikan hetkenä - jos tietokone pystyi voittamaan ihmisen shakissa, pelin, jota pidettiin pitkään henkisen strategian huipulla, mitä muuta tietokoneet voisivat suorittaa?

Hieman yli kolme kuukautta Kasparovin tappion jälkeen robotti-asiantuntijoiden joukko yritti työntää uuden rajan tekoälyyn. Kokoessaan Nagoyassa, Japanissa, keinotekoisen älykkyyden kansainvälisen yhteiskonferenssin aikana, 40 robotti-asiantuntijoiden ryhmää osallistui maailman ensimmäiseen robotti Cupiin. Heidän ilmoittamansa tavoite: 2000-luvun puoliväliin mennessä täysin itsenäisten humanoidisten robottijalkapalloilijoiden joukkue voittaa FIFA: n virallisten sääntöjen mukaisen jalkapallopelin viimeisimmän maailmancupin voittajaa vastaan.

Manifesti, joka saattaa tuntua enemmän kuin fiktio kuin käytännöllinen tavoite, ei ollut robottiyhteisön aivan uusi idea jopa vuonna 1997. Robottijalkapalloilun käsite oli ollut robikotiikkayhteisön ympärillä jo vuosia - se oli ensimmäinen mainitsi Britannian Columbian yliopiston professori Alan Mackworth kirjoituksessaan " On See Robots", jossa hän väitti, että robottijalkapallojoukkueen rakentaminen voisi auttaa ratkaisemaan useita nykyaikaisen robotiikan ongelmia (esimerkiksi heidän kyvyttömyytensä tehdä yhteistyötä tai heidän kyvyttömyys määrittää, mihin pallo voi mennä). Tuosta paperista Mackworth ja hänen joukkueensa UBC: ssä käynnistivät Dynamo-projektin, maailman ensimmäisen yrityksen autonomisen robottijalkapallojoukkueen perustamiseksi. Dynamo-projekti toteutti sarjan menestyviä kokeita vuosina 1992-1994, ja monet pitävät sitä robottikupin tärkeänä edeltäjänä.

Vuoden 1997 ensimmäisestä robottikupista (RoboCup, lyhyt) lähtien kilpailu on kasvanut valtavasti: Eindhovenissa pidetyssä RoboCup-tapahtumassa 2013 2013 2500 osallistujaa yli 40 maasta kilpaili erilaisissa robottihaasteissa, joka testaa robotin kyky suorittaa hyödyllisiä päivittäisiä tehtäviä, RoboCup Rescue League -kilpailuun, kilpailuun, joka testaa robottien kykyä menestyä katastrofitilanteissa. Mutta suosituimpia kilpailuja ovat edelleen jalkapalloliigat - vuoden 2013 kilpailussa Alankomaiden kuningatar Máxima voitiin nähdä joukosta hurraten Eindhovenin teknillisen yliopiston joukkuetta, kun he menivät robotista robottiin Pekingin Informationin joukkueen kanssa. Science & Technology University, liigafinaalissa (Pekingin joukkue tuli voittajaksi 3-2: lla).

RoboCupissa on viisi erillistä jalkapalloliigaa; viimeinen liittyi Humanoid League, jossa robotit vaaditaan seisomaan kahdella jalalla. Se on erityisen vaikea liiga, koska se vaatii tasapainoa - piirre, joka on vaikea robotille. Muissa liigaissa, kuten keskikokoisessa liigassa, robotien ei tarvitse olla ihmisen kaltaisia ​​- mikä sallii joukkueiden rakentaa robotteja esimerkiksi pyörillä ja paineilmatyöillä, jotka ampuvat palloja.

Jalkapalloa voidaan kutsua nimellä "Kaunis peli", mutta RoboCup-pelaajista puuttuu ehdottomasti jalkapallo-ihmisen pelaajien hienovarainen taiteellisuus. Washington DC: n tapahtumassa, Pennsylvanian yliopiston professori Daniel Lee - joka toimii myös yliopiston GRASP (General Robotics Automation, Sensing, Perception) -laboratorion johtajana - kuvaili pelaajia lähempänä "viiden vuoden ikäisiä" kuin Ronaldos. Pienikokoisessa liigapelissä robotit pelaavat oranssilla golfpalloilla. Lastenliiton humanoidit (joita kutsutaan robotin kokoksi, ei heidän ohjelmoijiensa iäksi) käyttävät tennispalloa. Muut liigat käyttävät jalkapalloja, vaikka jotkut ovat pienempiä kuin toiset.

Kentät ovat suorakulmaisia ​​ja vihreitä, kuten normaali jalkapallokenttä, mutta paljon pienempiä, joukkueeseen sallitaan jopa viisi robottia. Humanoid-liigaissa tämä luku laskee kahteen. Pelit ovat myös paljon lyhyempiä kuin sääntely (ihmisten) jalkapallo-ottelu, jotka koostuvat kahdesta kymmenen minuutin puoliajasta (ja viiden minuutin puoliajan tauosta). Kuten kaikki muutkin jalkapallopelit, maali tehdään, kun pallo ylittää maalilinjan kokonaan, mutta toisin kuin useimmissa jalkapallopeleissä (tai ainakin hyvin erotuomarisessa jalkapallopelissä), ulkopuolisten sääntöjä ei noudateta. Kuten normaali jalkapallo, myös vapaapotkut myönnetään, kun robotit tekevät kaikenlaista syntiä, vaarallisesta pelaamisesta maalivahdin kykyyn. Tilanteissa, joissa robotti käyttäytyy erityisen huonosti, ihmisten erotuomarit (jotka antavat pelin aikana vain robotille mahdollisesti syötetyn syötteen) voivat tyhjentää keltaiset tai punaiset kortit.

Vaikka robottipeleistä saattaa puuttua maailman hienoimman jalkapallon akrobaattinen kauneus, tekniikan parannukset ovat antaneet RoboCup-joukkueille mahdollisuuden edistyä valtavasti kilpailun alkamisen jälkeen. Prosessorit ovat nopeampia, joten robotit voivat nyt suorittaa muutamassa sekunnissa kestäneet algoritmit muutamassa sekunnissa - ja materiaalit ovat vähentyneet, jolloin useampi joukkue voi kilpailla. Vaikka RoboCupin tavoitteena saattaa olla yhtenä päivänä luoda joukkue, joka pystyy parhaiten pelaamaan maailmancupin mestarit, se on todella robotiikan tutkimuksen välityspalvelin, joka työntää robottiikkaa eteenpäin vuotuisen kilpailun ja ideanvaihdon avulla.

"Se ei ole vain jalkapalloalue", Lee sanoi. "Se todella ajattelee tekoälyä, robotiikkaa ja mitä he voivat tehdä yleisemmässä yhteydessä." Kuultuaan Lee-puhetta on selvää, että hän uskoo, että robotit saattavat joskus pystyä ylittämään ihmiset - ainakin strategisesti - jalkapalloissa, vaikka koneet eivät ole vielä riittävän suuria, riittävän vahvoja tai riittävän nopeita aiheuttamaan todellisesti uhkia maailman parhaat ihmispelaajat (jopa suuret pelaavat vain lonkan korkeudessa, eivät tarkalleen antaen heille vertikaalista etua ihmisiin nähden). Mutta kyse on muutakin kuin vuoden 2050 tavoitteen jahdaamisesta: robottijalkapallo auttaa tutkijoita ymmärtämään paremmin ihmisen älykkyyttä - kuinka tasapainotamme, miten näemme, miten käsittelemme tietoa. Se auttaa myös parantamaan robottitekniikkaa, jolla voi olla käytännöllisempi käyttö. Anturit, jotka havaitsevat pallin, voivat auttaa parantamaan esimerkiksi itsesäätävien autojen antureita. Se on sellaisia ​​alueita kuten nämä - fyysiset alueet -, joilla Lee ajattelee, että robotit ovat edelleen ihmisen jälkeen.

"Miksi meillä on koneita, jotka voivat lyödä meitä shakissa tai vaarassa, mutta voimme voittaa ne jalkapalloissa?" hän kysyy. "Mikä vaikeuttaa älykkyyden ruumiillistamista fyysiseen maailmaan?"

Fyysisten esteiden lisäksi on toinen osa jalkapalloa, joka antaa robotiikan asiantuntijoille tauon: joukkueen näkökulma. Pidämme robotteja itsenäisinä olentoina, kasvottomana teknologiana, joka toimii - yksinäinen - maailman parantamiseksi. Jalkapalloa pelaavat robotit ovat kuitenkin yhteydessä toisiinsa langattomien verkkojen kautta - ihannetapauksessa he kommunikoivat keskenään joukkueena. Yhteistyössä toimivien itsenäisten robottien luominen on vaikea tienhaara; mutta se on myös yksi syy, jonka vuoksi Mackworth ehdotti alun perin jalkapallomaajoukkueen perustamista - kannustaa luomaan tekniikkaa, joka voi auttaa robotteja joskus toimimaan saumattomasti yhdessä käytännön sovelluksissa.

Vuoden 2014 RoboCup järjestetään 21. – 24. Heinäkuuta João Pessoassa, Brasiliassa - ja vaikka se varmasti esittelee joitakin parhaimmista robotteista, joita Lee tarjoaa, Lee uskoo silti, että vuoden 2014 maailmancupin mestarilla ei ole vielä mitään hätää. . "Ehkä voisimme 20 vuodessa kehittää robottijoukon pelaamaan parhaita maailmancup-joukkueita vastaan", hän sanoi selittäen, että vaikka tekniikka kehittyy nopeasti, hänen robotit "edelleen saadaan Brasilian maajoukkueen kermaksi jalkapalloksi".

RoboCup: Robottiryhmän rakentaminen, joka voittaa maailmancupin mestarit