Футбол роботов

Что это?

Долгое время игра компьютера в шахматы рассматривалась в качестве полигона по отработке методов теории искусственного интеллекта. После победы суперкомпьютера Deep Blue над Каспаровым возникло предложение выбрать игру в футбол как задачу, которая может на ближайшие десятилетия стать аналогичным полигоном. Более того, поставлена честолюбивая задача – на чемпионате мира в 2050г. команда роботов должна победить команду людей-футболистов. Начиная с 1997г. проходят чемпионаты мира среди роботов – футболистов (Robocup). Сейчас они проводятся в нескольких лигах, одна из которых – компьютерное моделирование игры (соревнование алгоритмов). В начале декабря 2001 г. в рамках Фестиваля Мобильных Роботов в МГУ прошел первый чемпионат СНГ по компьютерному моделированию игры в футбол.

Зачем?

Как ни странно, но для компьютера игра в футбол является значительно более сложной, чем игра в шахматы. Она происходит в реальном времени, в реалистичных физических условиях, при неполной информации. К тому же, имеет (в силу своей непрерывности) значительно большее число комбинаторных вариантов при принятии решения. Построение живого робота - футболиста требует решения многих задач, начиная от компьютерного зрения и распознавания образов до координации и управления группой роботов. Компьютерное моделирование роботов футболистов концентрируется на вопросах стратегического и тактического управления группой объектов в реальном времени находящихся во внешнем, изменяющемся окружении (так называемые мультиагентные системы). Эти задачи находят многочисленные применения в военных приложениях, спасательных операциях, мониторинге экологической ситуации микророботами и т.п.

Как?

Суть модели, лежащей в основе лиги моделирования СНГ, очень проста. Футболисты и мяч представляют собой массивные, квазиупругие двухмерные цилиндрические объекты с соответствующей физикой столкновений. Футбольное поле ограничено отражающими стенками, и в этом смысле правила скорее хоккейные, чем футбольные. Каждый игрок обладает полной информацией о координатах и скоростях всех объектов на поле. В качестве управляющих используются два параметра - линейное ускорение и угловая скорость футболиста. Начиная с версии 2.0 (2003 г.) добавляется так же вектор удара по мячу. Тем самым моделируются колесные роботы, наиболее популярные на RoboCup.

Организаторы соревнований СНГ-лиги предоставляют серверную программу, выполняющую все необходимые расчеты физики столкновений и выводящую на экран игровую ситуацию на поле. Задача участников соревнований - подготовить dll модуль, состоящий, по крайней мере, из одной функции, которая должна в каждый такт времени возвращать изменение линейной скорости и угла поворота для каждого игрока в команде. Существует подробная документация по подготовке и компиляции этого модуля, а также обо всех функциях SDK.

SDK разработано для языков C++ и Pascal и работает на различных операционных платформах. В поставке SDK приведен пример простейшей команды, футболисты которой просто бегут на мяч. С исходниками на C++ и алгоритмом работы реальной команды n-th.com (Днепр) можно ознакомиться здесь.

История

Организаторами и вдохновителями соревнований по виртуальному футболу роботов были и остаются сотрудники института прикладной механики МГУ. Руководит этой деятельностью и является ее идеологом проф. Павловский В.Е. Активное участие в разработке SDK принимают А.Г.Плахов, А.Н.Туганов, В.В.Павловский.

В октябре 2001 г. в пос. Дивноморское, в рамках конференции по ИИ-2001 прошел пробный, товарищеский матч в котором приняло участи три команды: “VST” (ИПМ, Москва), “Серебряные Акулы” (Таганрог) и Днепр (n-th.com). В декабре 2001г. в Москве состоялся первый союзный чемпионат по виртуальному футболу. В нем приняло участие уже 10 команд. После серии игр 2002г. (апрель-Москва, июнь-Таганрог), в сентябре 2002 г., в Крыму, прошел турнир на приз президента футбольного клуба “Шахтер” Рината Ахметова в котором участвовало 15 команд из 7 городов России и Украины.

На Фестивале Мобильных Роботов в МГУ в начале зимы 2002 планируется провести второй чемпионат СНГ по компьютерному моделированию игры в футбол.

Дальше:

• Изучем Описание Алгоритм команды Днепр
• Читаем Документацию на SDK (09.09.2002)
• Смотрим Историю турниров