В качестве альтернативного чемпионата мира стартует в Канаде, мы исследуем, как футбол помогает инженерам подготовить роботов для работы по дому.
Когда Лионель Месси, Криштиану Роналду и 734 других менее талантливых игрока отправятся в Россию в этом месяце, они будут соревноваться друг с другом за право поднять самый большой приз футбола: чемпионат мира по футболу. Но к 2050 году может быть совсем другой вид оппозиции, готовый принять их.
Робот-футбол восходит к середине 1990-х годов, с первым турниром RoboCup, состоявшимся в 1997 году - в том же году суперкомпьютер IBM Deep Blue обыграл гроссмейстера Гарри Каспарова в шахматах. Это был первый случай, когда искусственный интеллект когда-либо становился лучше человека в древней настольной игре.
Это означало изменение отношения к тому, как роботы были протестированы против своих коллег-мужчин, и футбол рассматривался как шаг вверх по шахматам несколькими способами. Самое главное, футбол был более динамичным и играл в реальном времени, поэтому его задачи более тесно напоминали те, с которыми робот мог столкнуться в реальном мире.
В отличие от Чемпионата мира ФИФА, RoboCup проводится каждый год, и с самого начала организаторы поставили перед собой большую цель: «К середине 21-го века команда полностью автономных гуманоидных игроков-роботов выиграет футбольный матч, соблюдая с официальными правилами ФИФА, против победителя последнего чемпионата мира ».
RoboCupSoccer разделен на пять категорий. Высший класс предназначен для человекоподобных, двуногих роботов и разделен на три подгруппы: AdultSize, TeenSize и KidSize. Матчи AdultSize - один на один, а команды TeenSize - три игрока, а у KidSize - четыре, каждый из которых выполняет полностью автономно, но все с одинаковой целью: набрать больше очков, чем оппозиция.
Законы игры
Хотя законы человеческого футбола в течение более века оставались в целом одинаковыми, правила RoboCup меняются ежегодно - неважно, достаточно, чтобы держать команды на цыпочках.
В RoboCup все было ярко окрашенным, чтобы роботы определяли мяч и перемещались вокруг поля, но теперь игровая поверхность зеленое с белыми линиями, в то время как шар имеет монохромный геометрический дизайн, как и классические шары Adidas, используемые в World Кубки в 1970-х и 1980-х годах.
Турнир RoboCup в этом году проходит в Монреале, Канада, в течение первой полной недели конкурса людей в России. Конкуренция в 16-й раз (хотя и только в шестой раз в суб-лиге KidSize) станет командой Bold Hearts из Университета Хартфордшира. Это самая длинная команда RoboCup в Великобритании и одна из самых успешных.
Член-основатель Bold Hearts Даниэль Полани - профессор искусственного интеллекта в школе компьютерных наук университета и нынешний президент RoboCup. «В 1997 году у вас в основном не было гуманоидных роботов, кроме как в самых лучших лабораториях, поэтому люди смеялись над претензией 2050 года», - говорит Полани. «Мы все еще далеко, но по крайней мере они могут ударить мяч без перерыва».
***
Евгений Шандаров, заведующий лабораторией робототехники и искусственного интеллекта ТУСУР, один из идеологов движения RoboCup в России, рассказал «Занимательной робототехнике» о первых и авторитетнейших робототехнических соревнованиях в мире и о том, как RoboCup начал и развивает свое движение по России.
***
Для непосвященных это кажется смехотворно низким баром, но RoboCup не существует только для того, чтобы сделать роботов лучше в футболе - у него есть целая серия вторичных соревнований, направленных на продвижение робототехники в целом. Наряду с RoboCopSoccer есть RoboCupRescue, RoboCupIndustrial и RoboCup @ Home, которые устанавливают более специализированные задачи для роботов, таких как сбор объектов с движущейся конвейерной ленты и их точное размещение в конкретных контейнерах.
Опять же, это звучит как простые задачи, но Полани объясняет, как обманчиво бросать вызов чему-то столь же простому, как открытие двери холодильника может быть для робота: «Это сложно, потому что сначала вам нужно тяжело, но в тот момент, когда он становится свободным, вам нужно остановиться потянув так сильно, иначе он полетит вам в лицо. Люди делают это, не думая об этом, но когда вы распространяете это так, вы понимаете, насколько это сложно ».
Несколько компаний уже были выделены из соревнований RoboCup, в том числе Kiva Systems, производителя роботов для складских перевозок и логистики, которые Amazon купила за $ 775 млн в 2012 году. «RoboCup может выглядеть как исследование голубого неба, - говорит Полани, - но за его спиной мы участвуем в европейском проекте, касающемся автономных подводных стай, для съемки океанского дна ».
Уроки выучены
RoboCupSoccer - это нечто большее, чем просто игра. Это помогает сделать роботов лучше для использования в реальном мире. «Приближение шара и решение, что с ним делать при различных обстоятельствах, - это смесь разнообразия и ритуализированного поведения, потому что каждый раз вы делаете более или менее одно и то же с мячом, только при разных обстоятельствах», - объясняет Полани. «Уроки, извлеченные из этого, мы надеемся, можно перенести на то, как манипулировать данным объектом, например дверной ручкой».
