Поделиться
RoboCup: Роботы-гуманоиды встретятся с чемпионами ФИФА
Семь лет назад растущий интерес к роботам и робототехнике вылился в организованное движение — RoboCup. Футбольный чемпионат стал ареной показательных выступлений, где ежегодно роботы демонстрируют свои достижения — новые разработки ученых из 180 стран мира. В 2002 г. произошел качественный прорыв — прошла первая в истории игра человекоподобных роботов, которая приближает исследователей к заветной цели — создать к середине XXI столетия команду полностью автономных футболистов-гуманоидов, способных обыграть команду людей — победителей чемпионата мира ФИФА.Прорыв
За шесть лет существования первенства был сделан огромный прорыв в сфере разработок искусственного интеллекта. Для сравнения во время первого чемпионата в 1997 г. роботам было сложно даже просто найти мяч. А когда он, наконец, попадал к игроку, последний часто отправлял его в собственные ворота, а не в ворота соперника.
Участники RoboCup99
Но и сегодня роботы показывают класс игры, который все еще оставляет желать лучшего. Однако технические характеристики игроков выросли многократно чтобы играть в футбол, роботы в первую очередь должны уметь определять свое положение на поле, сканируя его цифровыми камерами, и вычислять предстоящие им передвижения. Дистанционное управление не применяется роботы должны быть запрограммированы так, чтобы «думать» самостоятельно.
На RoboCup присутствуют факторы, которые бросают вызов классической робототехнике, считают специалисты. Исследователи видят в этом турнире серьезную возможность обмена идеями. Многие концепции теоретиков и практиков робототехники проходят проверку на RoboCup, например, способность роботов самостоятельно запоминать и корректировать собственные программы.
| Исторические вехи 1992: В Токио, Япония, состоялся симпозиум «Великий вызов в сфере искусственного интеллекта». 1993: Решено проводить международные соревнования среди роботов. 1995: Подготовка к первому чемпионату RoboCup. 1997: Первый RoboCup проходит в городе Нагоя, Япония. 1998: RoboCup-98 Париж, Франция (параллельно чемпионату мира по футболу). 1999: RoboCup-99 проходит в Стокгольме, Швеция. 2000: RoboCup-2000 Мельбурн, Австралия (параллельно Летним Олимпийским играм). 2001: RoboCup-01 Сиэтл, США. 2002: RoboCup-02 Фукуока, Япония (одновременно с чемпионатом мира по футболу). 2003: RoboCup-03 Падуя, Италия. |
Футбол
Для проекта, который является переворотом, с точки зрения информационных технологий, чрезвычайно важно поставить достаточно серьезные цели. Это необходимо для того, чтобы осуществить серию технологических прорывов в процессе их выполнения. Кроме того, цели должны иметь положительный резонанс в эмоциональном плане, а технологии, необходимые для их выполнения, должны стать потенциальным базисом для отраслей производства будущего. Именно поэтому полигоном для решения и испытания задач развития этой науки было избрано футбольное поле.
Участники и «тренеры» RoboCup-2002
С точки зрения исследования ИИ, одним из самых символичных вызовов науке могли быть компьютерные шахматы. В 1997 г. в игре против супергроссмейстера Гарри Каспарова машина «Deep Blue» впервые дала ответ на вопрос «а могут ли компьютеры обладать достаточным интеллектом, чтобы обыграть чемпиона мира по шахматам?». В то же время последний матч между Каспаровым и новой компьютерной программой «Deep Junior», проходивший в феврале 2003 г. в Нью-Йорке, уже завершился вничью. Вполне возможно, что этот поединок положит начало регулярному соперничеству между человеком и машиной за шахматной доской. Так, после матча гроссмейстер сделал предложение проводить первенство на звание абсолютного чемпиона мира по шахматам между человеком и машиной. Для этого компьютерные программы и люди будут соревноваться в своих первенствах, а победители встретятся в финале. Впрочем, Каспаров считает, что суперкомпьютеры не смогут заменить живых шахматистов еще долгое время: «Замены человека машиной в шахматах на нашем веку не случится; человек еще очень долго будет в состоянии обыгрывать компьютер хотя бы в одной партии».
На поле RoboCup-2002
Применительно к новым этапным задачам мирового робототехнического сообщества игра в футбол является более показательной. Она происходит в реальном времени и выстраивает ряд более жестких условий для испытываемых технологий.
Сравнение шахматных и футбольных соревнований роботов
|
Характеристики компьютерного футбола резко отличаются от шахмат. И сейчас научное сообщество напряженно ищет пути разрешения проблем, связанных с реальной физикой, зрением и другими новыми возможностями для роботов. В прошлом, например, только военная индустрия уделяла достаточное внимание задаче по созданию многочисленных мобильных роботов, которые совместно действуют в агрессивной среде при высокой автономности каждого из них. Однако для использования роботов в повседневной жизни они должны обладать способностью обучаться и понимать. Им необходимо самостоятельно развивать способность к многостороннему взаимодействию с другими роботами и людьми. Именно этот элемент стал ключевым фактором на RoboCup.
 |
|
| Футболист RoboCup-2002 |
 |
|
| «Собачки» на поле RoboCup-2002 |
 |
|
| Роботы-гуманоиды на полеRoboCup-2002 |
Конечно, не только Федерация RoboCup способна оценить потенциал молодых и именитых специалистов в области робототехники. Недавно аспирант Массачусетского технологического института Джеймс Маклёркин получил престижную премию Lemelson-MIT Student Prize за изобретение и разработку маленьких автономных роботов, которые способны работать группой, например, следовать за лидером, рассредоточиваться на местности и собираться вновь подобно рою пчёл или муравьям, поведение семей которых изобретатель и взял за основу. Здесь связь между роботами осуществляется по той же инфракрасной технологии, что используется в пультах дистанционного управления телевизорами. Это очень похоже на командную игру или, например, на выставки роботов, которые демонстрируют последние достижения разработчиков «электронных мозгов». На последнем событии такого рода, выставке ROBODEX 2003 (читайте в ближайшие дни на CNews.ru), ориентированной на роботов непромышленного применения, нельзя было не заметить присутствие многих игроков RoboCup. И здесь они предстали перед 66-тысячной аудиторией во всей своей красе.
Игроки RoboCup на ROBODEX 2003
Кстати, на выставке прошли «предварительные игры» четырехногих роботов SONY впервые на поле сражались 2 команды из 11 игроков.
Россия
История участия российских команд в чемпионате пока ограничивается симуляционной лигой. В этой лиге автономно сражаются программы в рамках единого интерфейса, в каждой по 11 игроков.
 |
|
Команда разработала оригинальную программу-агента для участия в 3-м чемпионате мира и получила имя Polytech100, в связи со 100-летием СПГТУ. В 2001 г. на базе Polytech100 образовалась команда DrWeb, которая очень удачно выступила на German Open в 2001 г., где собрались все лучшие команды Европы. Российские участники заняли 4-e место. Правда, на RoboCup-2001 в Сиэтле их постигла неудача. Несмотря на высокий потенциал команды, техническую проблему дистанционно решить не удалось. После этого прошлогодний German Open для нашей команды прошел весьма неплохо, а первый AustralianOpen принес почти призовое 4-е место.
Вторая российская команда под руководством Льва Станкевича, Era-Polytech, появилась летом 2001 г. на базе того же СПГТУ и компании ОАО «Новая Эра». Первое выступление этой команды состоялось на German Open-2002, где, одержав ряд побед, команда по очкам заняла 9 место. Следующим шагом стал RoboCup2002. На этом чемпионате команда выиграла в первом туре 4 игры, проиграла только одну. Таким образом, команда роботов отечественных разработчиков прошла во второй тур. В Australian Open команда участвовала в удаленном режиме. Сейчас она готовится к German Open и RoboCup.
 |
|
| Участники RoboCup2001 |
RoboCup особенно популярен в Германии, Японии, США, Китае и Иране. Все эти страны, за исключением последней, являются мировыми лидерами робототехнической промышленности. Конечно, в этих странах больше всего людей, занятых в команде.
 |
|
| «Участник» RoboCup-2001 |
Итак, уже недалеко то время, когда роботы войдут в повседневную жизнь человека. Прежде они использовались, главным образом, на производстве. В будущем станут более распространены бытовые и развлекательные роботы. Поэтому Хироаки Китано, один из японских ученых, стоящих у истоков RoboCup, не сомневается, что в один прекрасный день роботы смогут обыграть в футбол людей. Ведь они не устают, и их можно запрограммировать так, чтобы они не нарушали правил, так что команде не будут грозить пенальти. Но людям не стоит отчаиваться, ведь, по сути, это будет торжество людского разума, а RoboCup, в основу которого заложена соревновательность, послужит реальной моделью экстремальных условий для проверки поведенческих реакций робота.
Ольга Покушалова, специально для CNews.ru
 |
|
Международная научно-исследовательская инициатива по проведению RoboCup как чемпионата мира по футболу среди роботов была направлена на оказание помощи робототехнике и технологиям искусственного интеллекта (ИИ). Здесь эти технологии получают свое развитие на базе игры в футбол. Сегодня уже свыше 3000 исследователей со всего мира участвуют в различных аспектах инициативы RoboCup.
Проводятся регулярные открытые региональные чемпионаты: German Open (c 2001 г.), Japan Open (с 1998 г.), Australian Open (впервые проходил с 28 по 31 января 2003 г. в Сиднее), American Open (впервые пройдет с 30 апреля по 4 мая 2003 г. в Питсбурге, США), RoboCup Camp (специальные соревнования среди студентов, с 2002 г.).
|
Слово «робот» уверенно вошло в английский язык в начале ХХ века благодаря пьесе Карела Чапека «R.U.R.» (Россумские универсальные роботы), где «роботы» впервые появляются на суд человечества. В пьесе они выращивались биологическим путем, и их можно было отличить от людей разве только по отсутствию эмоций. Сам термин был образован от чешского слова «работа», означающего принудительный труд, и от слова «работник», означающего «раб», машина с антропоморфным (человекоподобным) поведением, которая частично выполняет функции человека.
Впоследствии термин и его определение перешли во все языки. На протяжении длительного времени роботы рассматривались лишь как заменитель человека на производстве. Они воспринимались, как призванные освободить его от монотонных и тяжёлых работ особенно в машиностроении, в автоматизированных и интеллектуальных системах управления технологическими процессами. Именно такая концепция термина «робот» проходитв большей части научно-технической литературы. Разумеется, тенденция «очеловечивания» промышленных роботов сыграла определенную положительную роль благодаря простоте и наглядности. Это помогало более глубокому пониманию термина «робот». Но когда промышленные роботы стали распространены, повсеместно концепция «робот заменяет человека» явилась источником множества трудностей в понимании этого термина. В то же время эта концепция подразумевает, что благодаря технологическим процессам роботы высвобождают необходимость присутствия человека. Так, до настоящего времени не выработано единой концепции понятия термина «робот». Даже в отношении сравнительно недавно появившегося понятия «промышленный робот» нет международного соглашения об определении границы термина устанавливаются весьма произвольно. Например, в Японии термином «робот» называют устройство, действующее по принципу «взять, положить», то есть простая механическая рука, движения которой ограничены механическими упорами. Также японцы предложили термин «мехатроника», который делает акцент на взаимосвязи механики и электроники как главной особенности всех видов этой техники. В Европе тоже приняты различные определения. Как правило, роботами называют механизмы, которые целиком или частично имитируют человека, его внешность и действия, а иногда и то, и другое. |
Короткая ссылка
