Robofutbal

Počas tohtoročných letných prázdnin sa v čínskom Pekingu uskutočnili prvé Svetové humanoidné športové hry. Zúčastnilo sa ich viac ako 500 športovcov – humanoidných robotov zo 16 krajín. Súťažili v rôznych športových disciplínach ako je beh, futbal, stolný tenis, box a tanec, ale aj v ďalších mimo športových aktivitách. Cieľom ich súperenia bolo nielen vyhrať, ale aj otestovať a zdokonaliť súčasné robotické technológie.

Jedným z vrcholov trojdňového podujatia bol futbalový turnaj robotov a pútal obrovskú pozornosť. Nebol to však len zábavný pohľad na „malých plechových panáčikov“, ale predovšetkým seriózna demonštrácia pokročilej umelej inteligencie, strojového videnia a mechatroniky v praxi. Cieľom nebolo len skórovať, ale dokázať, že roboty sú schopné spolupracovať, orientovať sa v priestore a robiť strategické rozhodnutia v reálnom čase bez ľudského zásahu.

Základné pravidlá pre účasť robotického futbalového družstva na turnaji boli nastavené takto:

• Tímy a roboty. Súťažili tímy zložené z malých humanoidných robotov. Roboty, teda hráči, boli vysoké približne 40-60 cm, aby sa predišlo vážnym poškodeniam pri ich pádoch. Najčastejšie sa hralo vo formáte 4 proti 4, pričom každý tím mal zvyčajne jedného určeného brankára a troch hráčov v poli.
• Absolútna autonómia. Toto bolo najdôležitejšie pravidlo. Akonáhle sa zápas začal, roboty museli fungovať úplne samostatne. Boli prísne zakázané akékoľvek diaľkové ovládače alebo externé zásahy od programátorov. Všetky rozhodnutia – kam bežať, kedy kopnúť, komu prihrať – musela robiť umelá inteligencia (AI) robota na základe toho, čo „videla“ svojimi kamerami počas prebiehajúcej hry.
• Ihrisko a lopta. Ihrisko bolo zmenšenou verziou skutočného futbalového ihriska s rozmermi približne 6×4 metre a so zreteľne označenými bránkami a čiarami. Hralo sa s oranžovou alebo červenou loptou, pretože tieto farby sú pre kamery robotov na zelenom pozadí najľahšie rozpoznateľné. Bránky boli taktiež farebne odlíšené (napríklad jedna modrá, druhá žltá), aby roboty vedeli, kam majú útočiť.
• Samotný priebeh hry:
  • Detekcia a orientácia. Roboty museli pomocou svojich kamier nájsť loptu, rozpoznať spoluhráčov a protihráčov, vlastnú a súperovu bránku.
  • Pohyb a pád. Veľkou výzvou bola stabilná chôdza a beh. Ak robot spadol, musel byť schopný sa samostatne a čo najrýchlejšie postaviť. Táto schopnosť často rozhodovala zápasy, i samotné finále.
  • Fauly. Agresívny kontakt bol penalizovaný. Roboty sa nesmeli do súpera úmyselne „rozbehnúť“ plnou silou. Ak sa po strete nevedeli oddeliť, rozhodca (človek) ich mohol manuálne premiestniť.
  • Čas. Zápas bol rozdelený na dva polčasy, ktoré zvyčajne trvali 10 minút.

Ako vnímali vzájomné zápolenia robotov na ihrisku diváci?

• „Syndróm opitého majstra“. Chôdza humanoidných robotov v súčasnosti stále nie je dokonalá. Často pripomínala kolísavý pohyb, ktorý diváci s humorom prirovnávali k štýlu „opitého majstra“ z kung-fu filmov. Každý krok pre robota znamená náročný komplexný výpočtový úkon.
• „Syndróm roja včiel okolo lopty.“ Najmä v prvých fázach turnaja bolo bežné vidieť, ako sa všetci roboti z oboch proti sebe stojacich tímov zhŕkli okolo lopty a snažili sa do nej kopnúť. To ukazuje, aké náročné je naprogramovať nielen individuálne správanie, ale aj tímovú stratégiu (rozptýliť sa po hracej ploche).
• Hrdinské zákroky brankárov. Brankári boli naprogramovaní na jednoduchšiu úlohu – hýbať sa do strán a vrhať sa smerom k lopte. Niektoré ich bleskové pády, ktorými zabránili istému gólu, vyvolali nadšenie a potlesk publika.
• Viac než len hra. Tak jednotlivé tímy, ako aj organizátori zdôrazňovali, že cieľom nie je len hrať futbal, ale tiež posúvať hranice technológií, ktoré je potom možné využiť aj inde – napríklad pri záchranárskych robotoch, ktoré sa musia pohybovať po nerovnom teréne, alebo v autonómnych systémoch pre logistiku.

Ak vás zaujíma, ako dopadol turnaj a kto získal víťaznú trofej, tak tu sú výsledky.

Hoci sa na turnaji zúčastnilo mnoho tímov zo svetových technologických inštitútov, výskumných laboratórií či popredných univerzít, tak vo finále sa stretli poprední čínski univerzitní giganti v oblasti robotiky. Víťazom sa stal tím „ZJUDancer“ z Če-ťiangskej univerzity (Zhejiang University) po víťazstve 3 : 2 nad tímom „Tsinghua Hephaestus“ z Univerzity Čching-chua (Tsinghua University). Hráči, teda roboty víťaza preukázali výnimočnú koordináciu, rýchle vstávanie po pádoch a presnejšiu streľbu, čo im vynieslo prvenstvo na turnaji. Porazené družstvo bolo známe svojou agresívnou útočnou stratégiou, no jeho hráči – roboty vo finále doplatili na niekoľko technických zaváhaní.

Ak si spomeniete na víťazstvo počítača Deep Blue nad šachovým veľmajstrom Garym Kasparovom alebo programu AlphaGo nad majstrom Lee Se-Dolom v hre go, natíska sa otázka, ako dlho potrvá, kým sa objaví družstvo robotov, schopné konkurovať ľudskému mužstvu vo futbale. Nedajme sa pomýliť súčasným stavom hernej úrovne robotických tímov, pretože napredovanie v tejto oblasti umelej inteligencie je skutočne neskutočné. A ktovie či už o pár rôčkov nebude víťazom futbalovej Ligy majstrov robotický tím TJ Slovan Most pri Bratislave po víťazstve nad Manchestrom City. To by bolo, čo?