https://frosthead.com

RoboCup: Stvaranje tima robota koji će pobjediti prvaka Svjetskog kupa

Čovjek i stroj su se 1997. godine uputili licem u glavu u borbi za strateške moći. Nakon šest igara u šahu, svjetski prvak Garry Kasparov poražen je od IBM-ovog superračunala Deep Blue. To je bilo prihvaćeno kao osnovni trenutak informatike - ako bi računalo moglo pobijediti čovjeka u šahu, igra koja se dugo održavala kao vrhunac mentalne strategije, što bi drugo mogli postići računala?

Nešto više od tri mjeseca nakon Kasparovog poraza, kadar stručnjaka za robotiku pokušao je pomaknuti još jednu granicu u umjetnoj inteligenciji. Na međunarodnoj zajedničkoj konferenciji o umjetnoj inteligenciji, koja je održana u Nagoji, u Japanu, 40 timova stručnjaka iz robotike sudjelovalo je u prvom svjetskom kupu robotike. Njihov navedeni cilj: Do sredine 21. stoljeća, tim potpuno autonomnih nogometaša humanoidnih robota pobijedit će nogometnu igru, u skladu sa službenim pravilima FIFA-e, protiv pobjednika posljednjeg Svjetskog kupa.

Manifest, koji bi mogao izgledati više kao znanstvena fantastika nego praktični cilj, nije bio posve nova ideja robotičkoj zajednici ni 1997. Koncept robotske igre poticao se oko robotske zajednice godinama - bio je prvi koje je spomenuo profesor Alan Mackworth sa Sveučilišta u Britanskoj Kolumbiji, u svom radu " O viđenju robota", gdje je tvrdio da bi izgradnja robotskog nogometnog tima mogla pomoći u rješavanju nekoliko problema moderne robotike (na primjer, njihova nesposobnost za suradnju ili nemogućnost određivanja kuda lopta može ići). Iz tog papira Mackworth i njegov tim iz UBC-a pokrenuli su projekt Dynamo, prvi svjetski pokušaj autonomne nogometne reprezentacije. Projekt Dynamo izveo je niz uspješnih pokusa od 1992. do 1994. godine, a mnogi ga vide kao ključnog prethodnika Robotics kupa.

Od prvog Robotics Cupa (RoboCup, ukratko) 1997. konkurencija je strašno porasla: na RoboCup-u 2013, održanom u Eindhovenu, 2.500 sudionika iz više od 40 zemalja natjecalo se u različitim robotskim izazovima, iz, koji testira a sposobnost robota da izvršava korisne svakodnevne zadatke, u RoboCup Rescue League, natjecanje koje testira sposobnost robota da uspije u katastrofalnim situacijama. Ali najpopularnija natjecanja ostaju nogometne lige - na natjecanju iz 2013. mogla se vidjeti nizozemska kraljica Máxima, koja je navijala za tim sa Eindhoven University of Technology, dok su zajedno s ekipom iz Pekinga odlazili na robote. Sveučilište Science & Technology, u finalu lige (ekipa iz Pekinga izašla je pobjedom rezultatom 3-2).

RoboCup ima pet različitih nogometnih liga; posljednja koja se pridružila bila je Humanoid liga u kojoj se od robota traži da stoje na dvije noge. To je posebno teška liga, jer zahtijeva ravnotežu - osobina koja je robotima teška. U drugim ligama, kao što je liga srednjih dimenzija, roboti ne moraju biti ljudski slični - što omogućuje timovima da naprave robote s stvarima poput kotača i pneumatskih topova koji gađaju kuglice.

Nogomet se može zvati "Lijepa igra", ali igračima RoboCupa definitivno nedostaje suptilna umjetnost nogometnih ljudskih igrača. Na događaju u Washingtonu, profesor Sveučilišta u Pennsylvaniji, Daniel Lee - koji je ujedno i direktor sveučilišnog laboratorija GRASP (General Robotics Automation, Sensing, Perception) - opisao je igrače kao "petogodišnjake" od Ronaldosa. U igri Lige malih dimenzija, roboti se igraju s narančastom loptom za golf. Humanoidi u Kid ligi (pod nazivom da za veličinu robota, a ne starost svojih programera) koriste tenisku loptu. Druge lige koriste nogometne lopte, iako su neke manje veličine od drugih.

Polja su pravokutnika i zelena, poput normalnog nogometnog terena, ali mnogo manja, s do pet robota dozvoljenih u momčadi. U Humanoidnim ligama taj se broj smanjuje na dva. Igre su također puno kraće od regulirane (ljudske) nogometne utakmice, koja se sastoji od dvije poluvremena od deset minuta (i pauze od pet minuta poluvremena). Kao i svaka druga nogometna igra, gol se postiže kada lopta u potpunosti pređe gol-liniju, ali za razliku od većine nogometnih igara (ili barem dobro procijenjene nogometne igre), pravilo o preponama se ne provodi. Kao u normalnom nogometu, i slobodni udarci dodjeljuju se kada roboti počine bilo koji grijeh, od opasnog igranja do ometanja sposobnosti golmana. U situacijama kada se robot ponaša posebno loše, ljudski suci (koji pružaju jedini ne-robotski unos dozvoljen tijekom igre) mogu izbrisati žute ili crvene kartone.

Iako robotskim igrama možda nedostaje akrobatska ljepota najboljeg svjetskog nogometa, poboljšanja tehnologije omogućila su RoboCup timovima da naprave ogromne korake od početka natjecanja. Procesori su brži, što znači algoritme koji su nekoć trajali minute, a roboti ih mogu izvesti za nekoliko sekundi - a materijali su postajali jeftiniji, omogućujući više timova da se natječu. Iako bi cilj RoboCupa-a mogao jednog dana stvoriti tim koji je najbolji za prvaka Svjetskog kupa, on je stvarno proxy za istraživanje robotike, gurajući robotiku naprijed kroz godišnje natjecanje i razmjenu ideja.

"To nije samo nogometna domena", rekao je Lee. "Doista se misli na umjetnu inteligenciju, robotiku i ono što oni mogu učiniti u općenitijem kontekstu." Čuvši kako Lee govori, jasno je da vjeruje da će roboti jednog dana uspjeti nadmašiti ljude - barem strateški - u nogometu, iako strojevi još nisu dovoljno veliki, dovoljno jaki ili brzi da zapravo predstavljaju veliku prijetnju najbolji svjetski ljudski igrači (čak i oni najveći dolaze samo do visine kukova, a ne daju im upravo vertikalnu prednost u odnosu na ljude). Ali radi se o više od ganjanja cilja 2050. godine: robotski nogomet pomaže znanstvenicima da bolje razumiju ljudsku inteligenciju - kako uravnotežimo, kako vidimo, kako obrađujemo informacije. Također pomaže u poboljšanju robotske tehnologije koja bi mogla imati praktičniju primjenu - senzori koji otkrivaju gdje je lopta mogu, primjerice, poboljšati senzore za vlastite automobile. Područja poput ovih - fizička područja - gdje Lee misli da roboti i dalje zaostaju za ljudima.

"Zašto imamo strojeve koji nas mogu pobijediti u šahu ili Jeopardyju, ali možemo ih pobijediti i u nogometu?" on pita. "Zbog čega je toliko teško utjeloviti inteligenciju u fizički svijet?"

Osim fizičkih prepreka na cesti, postoji još jedan dio nogometa koji stručnjacima robotike daje stanku: timski aspekt. Mi smatramo robote kao autonomna bića, bezličnu tehnologiju koja djeluje usamljeno kako bi poboljšala svijet. No, roboti koji igraju nogomet međusobno su povezani putem bežičnih mreža - u idealnom slučaju, oni međusobno komuniciraju kao tim. Stvaranje autonomnih robota koji surađuju zajedno teško je savladati; ali to je i jedan od razloga što je Mackworth izvorno predložio stvaranje nogometnog tima - kako bi se potaknuo stvaranje tehnologije koja bi mogla pomoći robotima da jednog dana neometano rade zajedno u praktičnim aplikacijama.

RoboCup za 2014. godinu održat će se od 21. do 24. srpnja u Joãou Pessoi u Brazilu - i dok će on zasigurno prikazati neke od najboljih robotika koje se nude, Lee i dalje misli da prvaci Svjetskog kupa 2014. nemaju još briga., "Možda bismo za 20 godina mogli razviti tim robota koji bi igrao protiv najboljih momčadi Svjetskog kupa", rekao je, pojašnjavajući da, iako se tehnologija brzo poboljšava, njegovi će roboti "i dalje dobiti brazilsku reprezentaciju u nogometu."

RoboCup: Stvaranje tima robota koji će pobjediti prvaka Svjetskog kupa