В 1997 году человек и машина сразились в битве стратегического мастерства; после шести партий в шахматы чемпион мира Гарри Каспаров был побежден суперкомпьютером IBM Deep Blue. Это было провозглашено как основополагающий момент в информатике: если компьютер может побить человека в шахматах, игра, которая долгое время считалась вершиной ментальной стратегии, что еще могут достичь компьютеры?
Спустя чуть более трех месяцев после поражения Каспарова, специалисты по робототехнике стремились раздвинуть еще один рубеж в искусственном интеллекте. Собравшись в Нагойе, Япония, во время Международной совместной конференции по искусственному интеллекту, 40 команд экспертов в области робототехники приняли участие в первом в мире Кубке по робототехнике. Их заявленная цель: К середине 21-го века команда полностью автономных футболистов-гуманоидов-роботов должна выиграть футбольный матч, в соответствии с официальными правилами ФИФА, против победителя последнего чемпионата мира.
Манифест, который может показаться скорее научной фантастикой, чем практической целью, не был совершенно новой идеей для сообщества робототехники даже в 1997 году. Концепция игры в роботизированный футбол уже несколько лет обсуждалась сообществом робототехники - она была первой Упоминается профессором Аланом Маквортом из Университета Британской Колумбии в его статье « О том, как увидеть роботов», где он утверждает, что создание футбольной команды роботов может помочь решить несколько проблем современной робототехники (например, их неспособность к сотрудничеству или их невозможность определить, куда может попасть мяч). Из этой статьи Макворт и его команда в UBC запустили проект «Динамо», первую в мире попытку создать автономную футбольную команду-робот. Проект «Динамо» провел серию успешных экспериментов с 1992 по 1994 год, и многие считают его важным предшественником Кубка робототехники.
Со времени проведения первого Кубка робототехники (для краткости RoboCup) в 1997 году конкуренция значительно выросла: на RoboCup 2013, проходившем в Эйндховене, 2500 участников из более чем 40 стран соревновались в различных роботизированных соревнованиях, от, который тестирует способность робота выполнять полезные повседневные задачи, в RoboCup Rescue League, соревновании, которое проверяет способность роботов преуспевать в чрезвычайных ситуациях. Но самыми популярными соревнованиями остаются футбольные лиги - на соревнованиях 2013 года в толпе можно было увидеть королеву Нидерландов Максиму, подбадривая команду из Эйндховенского технологического университета, когда они шли робот-робот с командой из Пекина. Информация Научно-технический университет в финале лиги (команда Пекина вышла победителем со счетом 3: 2).
RoboCup имеет пять различных футбольных лиг; последним присоединился Лига гуманоидов, где роботы должны стоять на двух ногах. Это особенно сложная лига, потому что она требует баланса - черта, которая трудна для роботов. В других лигах, таких как Лига среднего размера, роботы не должны быть похожими на людей - что позволяет командам создавать роботов с такими вещами, как колеса и пневматические пушки, которые стреляют шарами.
Футбол можно назвать «Прекрасной игрой», но игрокам в RoboCup определенно не хватает тонкого мастерства игроков-футболистов. На мероприятии в Вашингтоне, округ Колумбия, профессор Пенсильванского университета Дэниел Ли, который также является директором лаборатории GRASP (General Robotics Automation, Sensing, Perception), описал игроков как «пятилетних», чем Рональдос. В игре «Малый размер» роботы играют с оранжевым мячом для гольфа. Гуманоиды в Детской лиге (названные так для размера робота, а не возраста их программистов) используют теннисный мяч. Другие лиги используют футбольные мячи, хотя некоторые имеют меньший размер, чем другие.
Поля прямоугольные и зеленые, как обычное футбольное поле, но они намного меньше, и в команде допускается до пяти роботов. Для гуманоидных лиг это число уменьшается до двух. Игры также намного короче, чем обычный (человеческий) футбольный матч, состоящий из двух десятиминутных таймов (и пятиминутного перерыва). Как и в любой другой футбольной игре, гол забивается, когда мяч полностью пересекает линию ворот, но, в отличие от большинства футбольных игр (или, по крайней мере, хорошо футбольного матча), правило офсайдов не применяется. Как и в обычном футболе, свободные удары присуждаются, когда роботы совершают любые грехи, от опасной игры до воспрепятствования вратарской способности. В ситуациях, когда робот ведет себя особенно плохо, судьи-люди (которые обеспечивают единственный вход не-робота, допустимый во время игры) могут раздавать желтые или красные карточки.
В то время как роботизированным играм может не хватать акробатической красоты самого лучшего в мире футбола, усовершенствования в технологиях позволили командам RoboCup добиться больших успехов с самого начала соревнования. Процессоры работают быстрее, а это значит, что роботы, которые раньше занимали минуты, теперь могут выполняться роботами за несколько секунд, а материалы стали дешевле, что позволяет большему количеству команд конкурировать. Хотя цель RoboCup может заключаться в том, чтобы однажды создать команду, способную превзойти чемпионов Кубка мира, это действительно прокси для исследований в области робототехники, продвигающих робототехнику вперед через ежегодные соревнования и обмен идеями.
«Это не просто футбольный домен», - сказал Ли. «Это действительно размышления об искусственном интеллекте, робототехнике и о том, что они могут сделать в более общем контексте». Слыша речь Ли, становится ясно, что он верит, что когда-нибудь роботы смогут превзойти людей - по крайней мере, стратегически - в футболе, даже если машины еще не достаточно большие, не достаточно сильные или не настолько быстрые, чтобы фактически представлять большую угрозу для них. лучшие в мире игроки-люди (даже самые крупные из них достигают высоты бедра, что не дает им вертикального преимущества над людьми). Но это больше, чем просто преследование цели 2050 года: роботизированный футбол помогает ученым лучше понять человеческий интеллект - как мы балансируем, как мы видим, как мы обрабатываем информацию. Это также помогает улучшить роботизированную технологию, которая может иметь более практическое применение - например, датчики, определяющие местонахождение мяча, могут помочь улучшить датчики на автомобилях с автоматическим управлением. Это такие области, как физические области, где, по мнению Ли, роботы все еще отстают от людей.
«Почему у нас есть машины, которые могут побить нас в шахматах или в« Опасности », но мы можем побить их в футболе?» он спрашивает. «Что мешает воплотить разум в физическом мире?»
Помимо физических препятствий, есть еще одна часть футбола, которая заставляет экспертов по робототехнике задуматься: командный аспект. Мы думаем о роботах как об автономных существах, безликих технологиях, которые работают - в одиночку - для улучшения мира. Но роботы, играющие в футбол, связаны между собой через беспроводные сети - в идеале, они общаются друг с другом как команда. Создание автономных роботов, которые сотрудничают вместе, является трудным препятствием; но это также одна из причин, по которой Маккворт изначально предложил создать футбольную команду - чтобы стимулировать создание технологий, которые могли бы когда-нибудь помочь роботам без проблем работать вместе в практических приложениях.
RoboCup 2014 года состоится 21-24 июля в Жуан-Песоа, Бразилия, и, хотя он, безусловно, продемонстрирует некоторые из лучших возможностей робототехники, Ли по-прежнему считает, что чемпионам мира по футболу 2014 года пока не о чем беспокоиться., «Может быть, через 20 лет мы сможем создать команду роботов, которая будет играть против лучших команд чемпионата мира», - сказал он, объяснив, что, хотя технологии стремительно совершенствуются, его роботы «все равно будут биться за сборную Бразилии по футболу».
