作者: 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2010-9-14 14:32:51
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科学家研制新型智能足球机器人

(图片来源:Aldebaran)

马德里的世界杯庆典才刚刚结束,英格兰超级联赛新赛季已经开始。而根据《WIREs认知科学》(WIREs Cognitive Science)上刊登的研究成果,世界最佳球员们可能很快就要面对来自足球机器人的全新挑战了——其创造者声称,这些机器人很快就能上场比赛并击败人类球队。研究揭示了建造足球机器人如何能够推动人工智能和机器人技术的发展,这些发展可用于诸如搜救和家庭援助等工作。
 
作者Claude Sammut来自位于悉尼的“澳大利亚研究理事会自治系统优秀人才中心(ARC Centre of Excellence for Autonomous Systems)”,他回顾了今年在新加坡举办的RoboCup机器人足球世界杯中所展示出来的技术。举办机器人竞赛已经成为了激励机器人学创新的一种流行方式,并且竞赛也能够为各个科学家团队提供一种对人工智能(AI)全新编程方法进行比较和检验的途径。
 
Sammut说道:“对开发机器人人工智能的科学家来说,足球是一项很有用的工具,因为这种运动要求机器人感知其周围环境,使用传感器建立环境模型,然后运用这些数据进行思考并采取适当的行动。在足球场上,环境变化迅速而且无法预测,这要求机器人能够迅速感知、思考和行动,并进行相应的互动。”
 
正如人类球员一样,足球运动也要求机器人球员之间进行交流与合作,并且要求至关重要的学习能力,作为团队调整其战术,以更好地与对手进行比赛。
 
除了足球之外,这项竞赛也包括城市搜救和机器人家庭援助,其比赛场景是模拟建筑物倒塌和家居环境的区域,揭示了这一技术的多种用途。
 
足球场的布局是结构化的,而且可以事先了解,但搜寻和救援的环境则高度散乱,并无特定结构,因此这项比赛的搜救竞技场向开发者们提出了一系列全新的挑战。在足球场上,机器人可以通过辨认门柱等路标来进行定位和定向;但在搜救情况下,这种定位极端困难,这意味着机器人必须同时绘制环境地图并对周围物体作出反应和进行互动。
 
在家庭援助比赛中,机器人被编程为可以识别大多数家庭里常见的家电和路标,但除了能够自我定位之外,它们必须能够对人类有所反应和互动。
 
随着机器人技术的持续发展,比赛的规则也会进行调整,以提高难度和鼓励创新。主办方的目标是,通过竞赛将机器人技术推向更高的水准,并最终使足球机器人能够挑战由人类组成的球队。
 
Sammut总结道:“1968年,John McCarthy和Donald Michie跟国际象棋冠军David Levy打了一个赌,说十年内电脑程序将有能力击败他。虽然实际所用的时间略微超过了十年,但这样的程序最终出现了。正是同样伟大的挑战精神使RoboCup世界杯定下了一个宏伟的目标即,到2050年时,开发出一支由全自主机器人组成的队伍,并击败人类的世界冠军队。”
 
因此,尽管足球运动员们暂时可以为了举起银质奖杯而专心窝里斗,但明天可能就要面对非常不同的挑战了。
 
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