Григорий Тарасевич: В футбол играют роботы

Григорий Тарасевич

Когда Евро-2004 будет приближаться к своей кульминации, в Лиссабоне начнется еще один футбольный чемпионат под названием RoboCup-2004 (27 июня - 5 июля). Вместо людей на поле выйдут роботы самых разных размеров и конструкций.

Чемпионат мира по футболу среди роботов в этом году проводится уже в восьмой раз. Конечно, ажиотаж вокруг технологического чемпионата меньше, чем вокруг человеческого. Но постепенно и это событие привлекает все большее внимание. В последние годы общее количество зрителей RoboCup доходило до 100-150 тысяч человек.

Сама идея таких соревнований появилась в 1992 году во время проходившегося в Токио симпозиума “Великий вызов в сфере искусственного интеллекта”. Организаторы чемпионата поясняют свой выбор так: “Футбол имеет много аспектов, которые важны для технологий будущего. Например: взаимодействие роботов в группе, очень быстрый анализ информации и принятие решений, оперативное восприятие, быстрые и разнообразные движения. Кроме того, футбол это - наиболее популярные спортивные состязания в мире”.

Первый RoboCup удалось провести через пять лет в японском городе Нагоя. “Когда мы начинали футбольный чемпионат среди роботов, то совсем не ожидали, что он завоюет такую популярность”, - рассказывает профессор Мануэла Велоссо, руководитель разработчиков программы для футбольного чемпионата. Он вспоминает, что первых роботов было очень сложно заставить играть в футбол - они были квадратными, упрямыми и неповоротливыми. При этом передвигались роботы не на ногах, а на колесах, поэтому и уровень их игры оставлял, конечно, желать лучшего.

В 2002 году произошел серьезный прорыв. В городе Фукуоке, в Японии, на RoboCup-2002 состоялся первый в истории футбольный матч между человекообразными роботами, которые при этом были полностью автономны (до этого использовались пульты дистанционного управления). Игра электронного гуманоида гораздо зрелищнее и в тоже время сложнее, с точки зрения технологий. Это уже первый шаг на пути к главной цели RoboCup: “К 2050 году создать футбольную команду полностью автономных гуманоидных роботов, которые смогут победить людей - мировую сборную чемпионов”.

Соревноваться с людьми в 2050 году – это мечта, утопия, которую многие считают слишком оптимистичной. Однако, с точки зрения развития современной техники, до 2050 года – “дистанция огромного размера”.

В начале 70-х годов назад основатель корпорации Intel ученый Гордон Мур сформулировал закон, гласивший, что число транзисторов, которые можно разместить на компьютерной микросхеме определенной площади, должно увеличиваться вдвое каждые 18-24 месяца. Грубо говоря – каждые два года мощность компьютеров должна удваиваться. Все три десятилетия “Закон Мура” исправно работал. Если он будет так же действовать до 2050 года, то производительность процессора вырастет примерно в 8 000 000 раз, по сравнению с сегодняшним днем.

Но если, равенство человека и машины на футбольном поле – это дело относительно далекого технологического будущего, то в шахматах картина совершенно другая:. вот уже десять лет компьютер с переменным успехом соревнуется с чемпионами мира. Получается, что для профессионального пинания мячика по полю требуется гораздо больше электронных мозгов, чем для такого интеллектуального вида спорта, как шахматы.

Дело в том, что формализация действий футболиста гораздо сложнее, чем компьютерное моделирование шахматной партии. Чтобы играть в футбол, роботы должны уметь определять свое положение на поле, сканируя его цифровыми камерами, и вычислять предстоящие им передвижения. Система должна мгновенное принимать решения, учитывая множество факторов: действия игроков своей и чужой команды, направление и скорость полета мяча, разметку поля и т.д. Человек-футболист учитывает, например, такие нюансы, как мимика других игроков или их невнятные выкрики. Можно себе представить насколько сложным должен быть алгоритм, который позволит роботу отличать реальную попытку соперника ударить по мячу от обманного движения.

“Шахматный компьютер "думает" радикально отлично от человека и побеждает скорее своей вычислительной мощностью, чем "умом". При этом, мне лично, не известно ни одного шахматного компьютера, который был бы способен управлять хотя бы мухой. По его мнению, разница в задачах игры в шахматы и управления мухой принципиальная. Шахматы - это строго формализованная задача "от и до". Её можно раз и навсегда запрограммировать - различные алгоритмы будут отличаться только своей производительностью. А управление мухой - это неформализованная задача. Её невозможно описать стройной и логически завершённой программой, т.к. мир, окружающий муху, непрерывно изменяется, а, значит, программа также вынуждена меняться вместе с ним. Муха должна адекватно реагировать на совершенно разные малознакомые объекты, находя в них известные ей признаки. Поэтому для достижения поставленной цели к 2050 году придется решить очень много проблем, начиная с создания совершенно новых компьютерных архитектур и заканчивая высококачественной механикой для тел роботов”

- рассказал в интервью “Полит.ру” Виктор Артюхов, генеральный конструктор компании “Умник”, разрабатывающей системы искусственного интеллекта в том числе и для роботов-футболистов.

“Умником” было придумано даже название для российской сборной роботов – “Железные парни России”. Однако к этому чемпионату российские разработчики не успели: “Нам пока не удалось найти средств на изготовление робота-гуманоида. Впрочем, как оказалось, среди российских компаний, мало кто способен изготовить "тело" требуемого качества”, - рассказывает Виктор Артюхов. Однако он не теряет надежды принять участие в следующем чемпионате: “На данный момент мы работаем совместно с лабораторией робототехники МФТИ. В рамках проекта "Железные парни России", изготавливается также прототип манипулятора. Он будет использоваться не только в робофутболистах, но и в бытовых роботах”.

Другая потенциальная команда роботов-футболистов могла быть создана петербургской компанией “Новая ЭРА”. Летом 2003 года они представили первых в России гуманоидных роботов. Человекообразная машина была выпущена в двух экземплярах – АрнЭо (“Андроидный Робот Новой Эры”) и его механическая “подружка” АрнЭя. Российские андроиды умеют “разговаривать” - задавать вопросы и отвечать на них, ходить, ориентироваться в пространстве, “осязать” и махать руками. Организаторы чемпионата возлагали на “Новую Эру” большие надежды. В пресс-релизе, выпущенном оргкомитетом RoboCup-2004 этой весной, Россия значилась как одна из немногих стран, участвующих в соревнованиях гуманоидных роботов (большинство команд соревнуются в других номинациях).

Однако в финальном списке команд слово Russia появляется только один раз - в наименее престижной номинации: “футбольные симуляторы”, то есть не роботы, а компьютерные программы, играющие друг с другом в футбол. В количестве выставленных команд мы сильно отстаем не только от Японии, США и Германии, но и от менее технологически продвинутых государств. Например, Иран (!) представил на RoboCup-2004 более 30 команд.

Виктор Артюхов прокомментировал это странное соотношение так: “В робототехнике Россия отстаёт не меньше, чем в электронике. Со стороны государства интерес отрицательный - чиновники, кроме слова “нефть”, других почти не знают, хотя, наверное, знают ещё слово - “газ”. Военные ведомства проявляют интерес, но у них бюджеты более чем скромные, поэтому им не имеет смысла тратиться на игрушки. Большой интерес со стороны частных компаний и инвесторов, но они умеют считать деньги и пока не рискуют вкладывать достаточно крупные средства в столь рисковые предприятия, как участие в чемпионате роботов. Хотя я считаю, что вкладывать деньги в людей-футболистов - не менее рискованное занятие, что и доказала игра российской сборной”.