Робот круче Роналду

Создателям разного рода спортивных искусственных интеллектов, рук и ног, видимо, не дают покоя лавры компьютерной программы Deep Fritz, победившей в 2006 году тогдашнего чемпиона мира по шахматам россиянина Владимира Крамника. Теперь специалисты по информационным технологиям ставят амбициозную задачу – научить свои машины работать не только «головой», но и ногами.

Компьютерщик Штефан Циклер, защитивший недавно диссертацию в Университете Карнеги – Меллона (Питтсбург, Пенсильвания), работает над созданием совершенного робота-футболиста.

И пока весь мир, затаив дыхание, следит за событиями чемпионата мира по футболу, проходящего в ЮАР, на следующей неделе на другом конце земли начнется другое событие, организаторы которого в перспективе надеются затмить славу профессиональных футбольных чемпионатов. В Сингапуре начнется чемпионат мира для роботов-футболистов RoboCup. Цель организаторов –

создать самостоятельных гуманоидов-футболистов, которые к 2050 году должны будут выигрывать у самых профессиональных игроков-людей в полном соответствии с правилами, установленными FIFA.

Штефан Циклер, один из активистов этого движения, создает роботов-футболистов на базе факультета информатики своего университета. Его роботы используют новый физически обоснованный алгоритм, который может не только воспринимать динамику движения мяча, но и позволяет роботу рассчитывать вероятность того или иного направления дальнейшего его полета. Создатели робота-футболиста считают, что эта стратегия гораздо более выигрышная, чем «обучение» роботов просто реагировать на движения мяча или играть заранее запрограммированную игру (по аналогии со стратегией американского футбола).

Циклер, который создал этот алгоритм в рамках своей кандидатской диссертации, указывает, что созданные ранее роботы не могли предсказать, когда они потеряют контроль над мячом, выполняя такие маневры, как дриблинг (техника, при которой футболист перебрасывает мяч с ноги на ногу). Новый алгоритм дает возможность делать такие предсказания, что дает использующим его роботам неоспоримое преимущество перед собратьями предыдущего поколения.

Сырая версия алгоритма была испытана в прошлом году на RoboCup-2009, и использующие её роботы достигли большого успеха, дойдя до четвертьфинала. На этом этапе в программе произошел злополучный сбой, похоронивший надежды на полную победу. Изъян, вызвавший сбой, был, однако, успешно ликвидирован, утверждают разработчики.

Профессор информатики Мануэла Велосо, научный руководитель диссертации Циклера, уверена, что в этом году их команда – пятерка миниатюрных роботов под названием CMDragons – достигнет большего успеха.

«Я не вижу причин, по которым мы можем проиграть»,

– заявила он в интервью Post-Gazette Питтсбурга.

Мини-роботы контролируются компьютером, который следит за игровой ситуацией с помощью камеры, установленной над полем. Без физически обоснованного алгоритма компьютер просто пытается навести роботов на мяч, не предпринимая попытки продумать их действия хотя бы на шаг вперед, спрогнозировав движение мяча. Новый алгоритм спасает роботов от этого недостатка, позволяя им быстро перемещаться в то место, куда мяч «собирается» переместиться. Это значительно улучшает необходимые для успешной игры ориентационные качества машин.

Скорость работы компьютера – до 60 решений в секунду.

Университет Карнеги – Меллона также выставляет и команду роботов-гуманоидов в Standard Platform League. Они больше похожи на людей: ходят на двух ногах, могут говорить и использовать метки на поле, чтобы определять свое положение.

Этих роботов также можно использовать и в других играх, например в мини-гольф. Однако футбол – самая интересная для них задача из-за постоянно меняющейся среды вокруг, а также необходимости согласованных действий команды.

Кроме «игрушек» и громких планов «стать лучше Роналду» роботы могут приносить и реальную пользу. Разработанный алгоритм планируется использовать для автоматического тушения пожаров. Такие «искусственные пожарные» могли бы сами разбираться в типе горящих материалов и воздействии ветра на пожар в каждой конкретной ситуации.

Что до чемпионата мира RoboCup, то это уже, можно сказать, соревнования со стажем и именем. Они проводятся с 1997 и являются самыми крупными соревнованиями в мире среди роботов и искусственных интеллектов разного назначения. В соревнованиях участвуют команды из США, Бразилии, Японии и Ирана.