Ce week-end, dans une arène pleine de supporters et de concurrents, un match de football plutôt inhabituel a eu lieu. Les joueurs sur le terrain de 9 mètres sur 6 mètres ont marché, passé, sont tombés en arrière et ont même marqué quelques buts. Non, ce ne sont pas les championnats de la maternelle, mais bien la 21e RoboCup, la compétition internationale qui oppose des équipes de football robotisées d'universités du monde entier.
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Plusieurs événements ont eu lieu en 2017, notamment le Rhoban Football Club de l'Université de Bordeaux et l'Institut polytechnique de Bordeaux, les lauréats du prix «Best Humanoid» de l'Université de Bonn et des collaborateurs du Centre allemand de recherche sur l'intelligence artificielle et de l'Université de Brême.
Cette année, RoboCup a atterri à Nagoya, au Japon, site du premier concours. Depuis lors, l'événement a pris de l'ampleur et a pris de l'ampleur. Il comporte désormais 15 compétitions utilisant différents types de robots, notamment des robots sur mesure, prêts à l'emploi et même des robots entièrement virtuels. Mais le football, en particulier les robots humanoïdes, est le plus important d'entre eux.
«Le football est un très bon objectif de recherche car tout le monde connaît le football», déclare Itsuki Noda, président actuel de RoboCup. "Et aussi, le football lui-même est un jeu très complexe et intelligent, même pour les humains."
Les fondateurs Minoru Asada, Yasuo Kuniyoshi et Hioaki Kitano ont exposé l'objectif initial du projet: faire en sorte que la compétition motive la construction d'une équipe de robots footballeurs pouvant battre les champions de la Coupe du monde d'ici 2050. À cet effet, le comité exécutif a progressivement augmenté les enjeux, en introduisant de nouvelles compétitions tous les deux ans et en modifiant les règles et la conception du jeu pour pousser les concurrents vers de nouveaux territoires.
«L'une des grandes valeurs de RoboCup est d'intégrer de nombreux problèmes d'intelligence artificielle dans un seul et même système», explique Peter Stone, professeur d'informatique à l'Université du Texas, qui y dirige les équipes RoboCup. «Il ne suffit pas d'avoir un robot capable de marcher vite; cela ne sert à rien s'il ne peut pas également, avec une grande fiabilité, voir où se trouve le ballon, déterminer où il se trouve sur le terrain et coordonner avec ses coéquipiers. "
L'année dernière, il y a eu quelques changements importants dans les règles, notamment le passage d'un ballon orange vif à un ballon de football de couleur normale, et les équipes ont réagi en améliorant la vision de leurs équipes. L’équipe du Texas a terminé deuxième de la compétition de la plate-forme standard 2016, dit Stone, en grande partie à cause du succès de son système de détection de balle. La compétition de la plate-forme standard exige que les équipes utilisent le même matériel. Le logiciel est donc ce qui fait l’équipe de robots gagnants de cet événement.
Les robots UT Austin Villa de la "Standard Platform League" (signifiant que toutes les équipes utilisent le même matériel) à Robocup 2017. (Avec la permission de l'Université du Texas à Austin) En plus de la plate-forme standard, les concurrents peuvent entrer dans les ligues humanoïdes avec trois tailles différentes de robots humanoïdes conçus à cet effet, d’une hauteur allant d’environ 16 pouces (remportée par Rhoban de Bordeaux) à la taille de l’humain (remportée par l’Université de Bonn). Les ligues de robots à roues comprennent des petites (7 pouces de diamètre, remportées par Seer Robotics, une société chinoise avec des étudiants de Pékin et du Zhejiang) ou moyennes (carrées, d'environ 20 pouces de côté, remportées par l'Université des sciences et technologies de l'information de Beijing), et ont moins de restrictions sur la forme.
Contrairement aux BattleBots et autres compétitions similaires, tous les robots de RoboCup sont autonomes: les équipes les placent sur le terrain et abandonnent le contrôle au logiciel qu'ils ont programmé. Ce dernier doit non seulement exécuter les robots individuels, mais les coordonner en équipe. Les robots doivent prendre des décisions seuls et en équipe, explique Stone. Par exemple, il est important pour un robot de savoir où il se situe par rapport au terrain, au but, au ballon et aux autres robots. Mais il peut recueillir cette information de plusieurs manières. il doit équilibrer sa propre compréhension - j'ai pris quatre étapes de cette façon, donc je suis à quatre pas de la ligne - avec une entrée visuelle et ce que ses coéquipiers perçoivent du terrain.
L'un des changements les plus importants en 2017 a été l'ajout d'un défi pour une équipe mixte, déclare Joydeep Biswas, un ancien membre de l'équipe de robotique Carnegie Mellon au succès fulgurant, qui a amené une nouvelle équipe de l'Université de Massachussets-Amherst où il est actuellement. un assistant professeur d'informatique. Dans le défi des équipes mixtes, les équipes ont été jumelées sans notification préalable des noms de leurs coéquipiers.
Cela a des implications directes sur la robotique du monde réel. «À mesure que nous progressons, nous ne pouvons pas nous attendre à ce que tous les robots soient créés par la même personne ou le même groupe», explique Biswas. "L'intelligence artificielle et les logiciels doivent être suffisamment intelligents pour jouer avec des membres de l'équipe qu'ils n'ont pas programmés eux-mêmes." Ce week-end, Biswa a souligné plusieurs nouvelles innovations techniques qui ont fait progresser la concurrence au cours des années précédentes, notamment des changements dans la manière dont les robots "lancent" des coups. et la façon dont ils planifient.
Autre nouveauté en 2017: la ligue, dans laquelle des robots domestiques tentent de réaliser des tâches telles que chercher des bouteilles et ouvrir des rideaux. Mais ceux-ci avaient toujours une sensation secondaire par rapport aux robots de football.
En regardant la compétition de football humanoïde, il est clair que les robots ont encore du chemin à faire. Ils semblent souvent bouger au ralenti. Ils se dandinent maladroitement et se retournent facilement. Mais de réels progrès sont en cours. De nos jours, l’équipe de football de taille moyenne sur roues gagnante joue un match de démonstration contre les administrateurs humains qui dirigent la compétition. Alors que les humains ont l'habitude de se débrouiller avec les robots, ces derniers parviennent à bloquer des tirs et à obtenir quelques passes, bien qu'ils soient loin de réussir des infractions.
Mais ce n'est pas de la farce. Les robotistes peuvent tirer de ce jeu de vraies leçons et connaissances pratiques. Stone compare cela à un grand défi, comme la course à l'espace ou Deep Blue, l'ordinateur qui joue aux échecs. Pour atteindre un objectif majeur qui a peu de pertinence pratique, il faut beaucoup de technologies qui seront applicables dans de nombreux autres domaines. Pour jouer au football, les robots doivent percevoir leur environnement, élaborer un plan ou une stratégie, puis effectuer une action, telle que courir, passer ou tirer.
Biswas souligne que le défi des équipes mixtes est une étape cruciale pour faire en sorte que les robots d'un fabricant fonctionnent avec des robots d'un autre. Et peut-être le plus important, le football est un jeu qui nécessite de la créativité en temps réel, chose facile pour les gens et très difficile pour les robots. Résoudre ce problème rendra les robots plus utiles dans des situations réelles, où ils doivent réagir à des conditions changeantes et à des scénarios pratiquement infinis. Et le faire avec des robots humanoïdes présente un avantage particulier.
«Dans un proche avenir, nous devons collaborer avec des robots», explique Noda. «Les humains se comprennent en voyant le visage, le comportement, les mouvements de la main, etc. La forme est donc très importante pour la communication et l'interaction. "
Note de l'éditeur: Cet article avait à l'origine faussement déclaré que RoboCup avait 20 ans. Le concours est en fait dans sa 21ème année. Smithsonian.com regrette l'erreur.
