https://frosthead.com

Zašto su zabavni, padljivi, nogometni roboti bitni

Ovog vikenda u areni koja je bila prepuna navijača i natjecatelja odigrala se prilično neobična nogometna utakmica. Igrači na terenu od 9 do 6 metara hodali su, prolazili, padali i čak postigli nekoliko golova. Ne, ovo nije bilo prvenstvo u vrtiću - bio je to 21. RoboCup, međunarodno natjecanje koje je međusobno bacilo nogometne timove sa sveučilišta širom svijeta.

Povezani sadržaj

  • Gooooal! Dvije tehnologije natječu se za smislene nogometne ciljeve

Bilo je nekoliko izdanja za 2017. godinu, uključujući nogometni klub Rhoban sa Sveučilišta u Bordeauxu i Politehnički institut Bordeaux, pobjednike "Najboljeg humanoida", Sveučilište u Bonnu i suradnike iz Njemačkog istraživačkog centra za umjetnu inteligenciju i Sveučilišta u Bremenu.

RoboCup je ove godine sletio u Nagoyu u Japanu, mjesto prvog natjecanja. Događaj je od tada narastao u veličini i opsegu - sad sadrži 15 natjecanja u kojima se koriste razne vrste robota, uključujući i izrađene po narudžbi, čak i neke potpuno virtualne. No, nogomet, posebice s humanoidnim robotima, najvažniji je od njih.

"Nogomet je vrlo dobra istraživačka meta, jer svi znaju za nogomet", kaže Itsuki Noda, trenutni predsjednik RoboCupa. "I također je nogomet sam po sebi vrlo složena i inteligentna igra, čak i za ljude."

Osnivači Minoru Asada, Yasuo Kuniyoshi i Hioaki Kitano zacrtali su izvorni cilj projekta: Stvaranje konkurencije stvoriti tim robotskih nogometaša koji mogu pobijediti ljudske prvake na Svjetskom kupu do 2050. U potrazi za tim, izvršni odbor postepeno je podizao uloge, uvodeći nova natjecanja svakih nekoliko godina, mijenjajući pravila i dizajn igara kako bi natjerali natjecatelje na novi teritorij.

"Jedna od velikih vrijednosti RoboCupa je ta što on integrira mnogo različitih AI izazova u jedinstveni sustav", kaže Peter Stone, profesor informatike na Sveučilištu u Teksasu koji tamo vodi timove RoboCup-a. „Nije dovoljno imati robota koji može brzo hodati; beskorisno je ako također ne može, s velikom pouzdanošću, vidjeti gdje se lopta nalazi i otkriti gdje se nalazi na terenu, te koordinirati sa svojim suigračima. "

Prošle su godine zabilježene nekoliko značajnih promjena pravila - najvažnije, promjena od svijetle narančaste do nogometne lopte u pravilnoj boji - a timovi su odgovorili poboljšavajući računalni vid svojih ulaza. Tim iz Teksasa završio je na drugom mjestu u natjecanju Standardna platforma za 2016. godinu, kaže Stone, uglavnom zbog uspjeha njihovog sustava otkrivanja lopte. Natjecanje Standardna platforma zahtijeva da timovi koriste isti hardver, tako da je softver ono što u ovom slučaju čini pobjednički tim robota.

Robovi UT Austin Villa u Robocup 2017. robota UT Austin Villa robota u "Standardnoj ligi platformi" (što znači da svi timovi koriste isti hardver) na Robocup 2017. (Sveučilište u Teksasu u Austinu)

Osim standardne platforme, natjecatelji mogu ući u humanoidne lige s tri različite veličine namjenski izgrađenih humanoidnih robota, u rasponu od oko 16 inča visine (osvojio ih je Rhoban iz Bordeauxa) do pune ljudske veličine (osvojilo ih je Sveučilište u Bonnu). Liste robota na kotačima uključuju male (promjera 7 inča, osvojio je Seer Robotics, kineska tvrtka sa studentima iz Pekinga i Zhejianga) ili srednje (veličine oko 20 centimetara sa strane, koje je osvojilo Pekinško sveučilište za informatiku i tehnologiju), i imaju manje ograničenja u obliku.

Za razliku od BattleBota i drugih sličnih natjecanja, svi su roboti u RoboCupu autonomni - timovi ih postavljaju na teren i prepuštaju kontrolu softveru koji su programirali, koji mora pokretati ne samo pojedine robote, već ih koordinirati kao tim. Botovi moraju donositi odluke sami i kao tim, objašnjava Stone. Na primjer, važno je da robot zna gdje se nalazi u odnosu na polje, cilj, loptu i ostale robote. Ali te informacije mogu se prikupljati na više načina; mora uravnotežiti svoje vlastito razumijevanje - napravio sam četiri koraka na taj način, tako da sam četiri koraka od linije - s vizualnim ulazom i onim što njegovi suigrači doživljavaju na terenu.

Jedna od najvažnijih promjena u 2017. godini bila je dodavanje izazova mješovitog tima, kaže Joydeep Biswas, bivši član divlje uspješnog robotičkog tima Carnegie Mellon koji je doveo novi tim sa Sveučilišta Massachussets-Amherst gdje je trenutno docent računalnih znanosti. U izazovima mješovitih sastava timovi su bili upareni zajedno bez prethodne najave tko će biti njihovi suigrači.

To ima izravne posljedice na stvarnu robotiku. "Kako napredujemo naprijed, ne možemo očekivati ​​da će sve robote stvoriti ista osoba ili grupa", kaže Biswas. "AI i softver moraju biti dovoljno pametni da bi se mogli igrati s članovima tima koje sami nisu programirali." Biswas je ovog vikenda istaknuo nekoliko novih tehničkih inovacija koje su potakle natjecanje naprijed tijekom prethodnih godina, uključujući promjene u načinu na koji roboti "udaraju" i način na koji planiraju.

Također nova u 2017. godini bila je liga u kojoj se nalaze domaći roboti koji pokušavaju dovršiti zadatke poput dohvaćanja boca i otvaranja zavjesa. Ali to su nogometni botovi još uvijek imali sekundarni osjećaj.

Gledajući natjecanje u humanoidnom nogometu, jasno je da roboti imaju načina. Čini se da se često kreću u usporenom kretanju. Nespretno se vuku i lako se okreću. Ali pravi napredak se događa. Danas, pobjednička nogometna momčad na kotačima srednje veličine igra izložbenu utakmicu protiv ljudskih povjerenika koji upravljaju natjecanjem. Dok ljudi obično imaju svoj put s robotima, roboti koji kasne uspijevaju blokirati neke snimke i dobiti nekoliko prijelaza od sebe, iako su daleko od uspješnog uvrede.

Ali nije farsa. Robotičari vam mogu oduzeti stvarne lekcije i praktična znanja iz ove igre. Stone to uspoređuje s velikim izazovom, poput svemirske utrke ili Deep Blue-a, šah-računala. Da bi se postigao glavni cilj koji ima malu praktičnu važnost, potrebno je puno tehnologije koja će biti primjenjiva u mnogim drugim područjima. Za igranje nogometa roboti moraju uočiti svoje okruženje, razviti plan ili strategiju, a zatim izvesti akciju, poput trčanja, prolaska ili pucanja.

Izazov mješovitog tima, ističe Biswas, presudan je korak za dobivanje roba od jednog proizvođača da rade s robotima od drugog. I možda najvažnije, nogomet je igra koja zahtijeva kreativnost u stvarnom vremenu - nešto što je lako ljudima, a robotima vrlo teško. Otkrivanje tog problema učinit će robote korisnijim u stvarnim situacijama, gdje roboti moraju reagirati na promjenjive uvjete i gotovo beskonačan scenarij. A rad s humanoidnim robotima ima posebnu korist.

"U skoroj budućnosti trebamo surađivati ​​s robotima", kaže Noda. „Ljudi se međusobno razumiju tako što vide lice, ponašanje, pokret ruku i tako dalje. Dakle, oblik je vrlo važan za komunikaciju i interakciju. "

Napomena urednika: Ovaj članak izvorno pogrešno navodi da je RoboCup u 20. godini. Natjecanje je zapravo u svojoj 21. godini. Smithsonian.com žali zbog pogreške.

Zašto su zabavni, padljivi, nogometni roboti bitni