https://frosthead.com

RoboCup: robotite meeskonna moodustamine, mis ületaks maailmameistrivõistluste meistrid

1997. aastal läksid inimene ja masin strateegilise võimekuse lahingus peaga pähe; pärast kuut malemängu alistas maailmameister Garry Kasparov IBMi superarvuti Deep Blue. Seda hakati nimetama infotehnoloogia keeruliseks hetkeks - kui arvuti suudaks males inimese maha lüüa - mäng, mida pikka aega peetakse vaimse strateegia tipuks, mida veel teha?

Veidi rohkem kui kolm kuud pärast Kasparovi lüüasaamist püüdis üks robootikaekspertide kaadrisse tehisintellekti järjekordne piir ette tõmmata. Kogunesid Jaapanis Nagoyas tehisintellekti rahvusvahelise ühiskonverentsi ajal 40 robootikaekspertide meeskonda maailma esimesele robootika karikale. Nende väljakuulutatud eesmärk: 21. sajandi keskpaigaks võidab täielikult autonoomsete humanoidsete robotitega jalgpallurite meeskond FIFA ametlikele reeglitele vastava jalgpallimängu kõige uuema maailmameistrivõistluste võitja vastu.

Manifest, mis võib tunduda pigem ulme kui praktilise eesmärgina, polnud robootikakogukonna jaoks täiesti uus idee isegi 1997. aastal. Roboti jalgpallimängu kontseptsiooni oli robootikaringkonna ümber löönud juba aastaid - see oli esimene mainis Briti Columbia ülikooli professor Alan Mackworth oma artiklis " On Robotsing", kus ta väitis, et roboti jalgpallimeeskonna moodustamine võib aidata lahendada mitmeid tänapäevase robootika probleeme (näiteks nende suutmatus koostööd teha või võimetus kindlaks teha, kuhu pall võib minna). Sellest paberist käivitasid Mackworth koos UBC meeskonnaga Dünamo projekti - maailma esimese katse autonoomse robot jalgpallimeeskonna loomiseks. Dünamoprojekt viis läbi mitmeid edukaid katseid aastatel 1992–1994 ja paljud peavad seda robootika karika oluliseks eelkäijaks.

Alates esimesest robootika karikavõistlusest (lühidalt RoboCup), 1997. aastal, on konkurents tohutult kasvanud: Eindhovenis toimunud 2013. aasta RoboCupil võistles 2500 osalejat enam kui 40 riigist erinevatel robotite väljakutsetel alates, mis testib roboti võimekus täita kasulikke igapäevaseid ülesandeid, RoboCupi päästekomando võistlusele, võistlusele, kus testitakse robotite võimekust õnnetuste olukorras edu saavutamiseks. Kõige populaarsemad võistlused jäävad aga jalgpalliliigadesse - 2013. aasta võistlusel võis rahva seas näha Hollandi kuninganna Máximat, kes rõõmustas Eindhoveni tehnikaülikooli meeskonda, kui nad läksid Pekingi Informatsiooni meeskonnaga robotile-robotile. Teadus- ja tehnoloogiaülikool, liiga finaalis (Pekingi meeskond tuli võidukalt välja 3-2).

RoboCupil on viis erinevat jalgpalliliigat; viimane liitus Humanoid League'iga, kus robotid peavad seisma kahel jalal. See on eriti keeruline liiga, kuna see nõuab tasakaalu - see omadus, mis on robotitele keeruline. Teistes liigades, näiteks keskmise suurusega liigas, ei pea robotid olema inimese moodi - see võimaldab meeskondadel ehitada roboteid selliste asjadega nagu rattad ja pneumaatilised suurtükid, mis tulistavad palle.

Jalgpalli võib nimetada "ilusaks mänguks", kuid RoboCupi mängijatel puudub kindlasti jalgpalli inimmängijate peen kunstlikkus. DC-s Washingtonis toimunud üritusel kirjeldas Pennsylvania ülikooli professor Daniel Lee - kes on ka ülikooli GRASP (üldine robootikaautomaatika, sensori, taju) labori direktor - mängijaid lähemal "viieaastastele" kui Ronaldos. Väikeste liigade mängus mängivad robotid oranži golfipalliga. Kid League'i humanoidid (dubleeritud robotite suuruse, mitte nende programmeerijate vanuse järgi) kasutavad tennisepalli. Teised liigad kasutavad jalgpallipalle, ehkki mõned on teistest väiksema suurusega.

Väljakud on ristkülikukujulised ja rohelised, nagu tavaline jalgpalliväljak, kuid palju väiksemad, meeskonnas on lubatud kuni viis robotit. Humanoidi liigade puhul langeb see arv kahele. Mängud on ka palju lühemad kui regulaarne (inimese) jalgpallimatš, mis koosneb kahest kümneminutilisest poolajast (ja viieminutilisest poolajapausist). Nagu iga teine ​​jalgpallimäng, lüüakse ka siis, kui pall ületab väravajoone täielikult, kuid erinevalt enamikust jalgpallimängudest (või vähemalt hästi refereeritud jalgpallimängust) ei rakendata kõrvalseisjate reeglit. Nagu tavaline jalgpall, antakse tasuta lööke ka siis, kui robotid teevad mis tahes pattu, alates ohtlikul viisil mängimisest kuni väravavahi võimete takistamiseni. Olukordades, kus robot käitub eriti halvasti, saavad inimkohtunikud (kes annavad mängu ajal ainsa robotivälise sisendi) teha kollase või punase kaardi.

Ehkki robotimängudel võib puududa maailma parimate jalgpallide akrobaatiline ilu, on tehnoloogia täiustused võimaldanud RoboCupi meeskondadel alates võistluse algusest teha suuri edusamme. Protsessorid on kiiremad, see tähendab, et robotid võivad mõne sekundiga täita algoritme, mis võtsid aega minuteid - ja materjalid on muutunud odavamaks, võimaldades rohkem võistkondi võistlema. Ehkki RoboCupi eesmärk võib olla ühel päeval luua meeskond, kes suudaks maailmameistrivõistluste meistrid parimatena parkida, on see tõesti robootika uurimise proks, mis surub robootikat edasi iga-aastaste võistluste ja ideede vahetamise kaudu.

"See pole ainult jalgpallivaldkond, " sõnas Lee. "See on tõesti mõtlemine tehisintellektile, robootikale ja sellele, mida nad saavad teha üldisemas kontekstis." Kuuldes Lee juttu, on selge, et ta usub, et robotid suudavad kunagi jalgpallis inimesi - vähemalt strateegiliselt - ületada, ehkki masinad pole veel piisavalt suured, piisavalt tugevad ega piisavalt kiired, et reaalselt ohtu kujutada. maailma parimad inimmängijad (isegi suurimad jõuavad vaid puusa kõrgusele, mitte ei anna neile täpselt vertikaalset eelist inimeste ees). Kuid see pole midagi enamat kui 2050. aasta eesmärgi tagaajamine: robotjalgpall aitab teadlastel paremini mõista inimeste intelligentsust - kuidas me tasakaalustame, kuidas näeme, kuidas töötleme teavet. See aitab täiustada ka robottehnoloogiat, millel võib olla praktilisem rakendus - näiteks kuuli tuvastavad sensorid võivad aidata parandada näiteks isesõitvate autode andureid. Need on sellised alad nagu need - füüsilised alad -, kus Lee arvates on robotid endiselt inimestest maha jäänud.

"Miks on nii, et meil on masinad, mis suudavad meid males või Jeopardy'is lüüa, aga jalgpallis võime neid lüüa?" ta küsib. "Mis teeb intelligentsuse kehastamise füüsilises maailmas nii keeruliseks?"

Lisaks füüsilistele takistustele on jalgpallis veel üks osa, mis annab robootikaekspertidele pausi: meeskondlik aspekt. Me mõtleme robotitele kui autonoomsetele olenditele, näotu tehnoloogiale, mis töötab - üksildasena - maailma parandamiseks. Kuid jalgpalli mängivad robotid on omavahel ühendatud traadita võrkude kaudu - ideaaljuhul suhtlevad nad omavahel meeskonnana. Autonoomsete robotite loomine, mis teevad koostööd, on raskesti ületatav; kuid see on ka üks põhjusi, miks Mackworth algselt soovitas luua jalgpallimeeskonna - stimuleerida sellise tehnoloogia loomist, mis võiks aidata robotitel kunagi sujuvalt koos töötada praktilistes rakendustes.

2014. aasta RoboCup toimub 21. – 24. Juulil João Pessoas, Brasiilias. Ehkki see tutvustab kindlasti mõnda parimat robootikat, mida ta pakub, arvab Lee endiselt, et 2014. aasta maailmameistrivõistluste meistritel pole veel millegi pärast muretseda. . "Võib-olla saaksime 20 aasta jooksul välja töötada robotite meeskonna, kes mängiks parimate maailmameistrivõistluste meeskondade vastu, " sõnas ta ja selgitas, et kuigi tehnoloogia areneb kiiresti, saavad tema robotid ikkagi Brasiilia rahvuskoondise jalgpallis kreemiks. "

RoboCup: robotite meeskonna moodustamine, mis ületaks maailmameistrivõistluste meistrid