Robocup 2009, Graz

Diese Seite gliedert sich in dieser Reihenfolge in

• Aktuelle Neuigkeiten zum RoboCup 2009 in Graz in Form von News-Artikeln
• eine Einleitung zum RoboCup,
• Eine Sammlung an Tabellen und Spielständen der Humanoidenliga, sowie
• Allgemeine RoboCup-Informationen zu verschiedenen Ligen.

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Früher wurde als Standardproblem der Künstlichen Intelligenz das Schachspiel angesehen – sprich, ein Computer sollte als intelligent angesehen werden, wenn er einen renommierten Schachspieler schlagen kann. Heute gibt es Computer, die dies vermögen. Als intelligent wird keiner von ihnen angesehen: Die Computer gewinnen mit überlegener Rechenpower, die es erlaubt, Teile des sehr großen Baumes an Spielsituationen auf Gewinnwahrscheinlichkeit hin zu überprüfen. Menschliche Herangehensweisen sind ihnen fremd.

Schach kann also kein wirklicher Maßstab für die Intelligenz eines Computers sein. Es spielt in einer mathematisch klar definierbaren, sterilen Problemwelt, die mit effizienten Suchverfahren erschlagbar ist. Als Lösung könnte sich, was sterile Problemwelten angeht, das Brettspiel Go erweisen: Es erzeugt einen gigantischen Situationsbaum, der in absehbarer Zeit¹⁾ nicht von Computern bewältigt werden kann.

Einen einfachen Wechsel von Schach zu Go zu vollziehen, würde jedoch der Sache nicht gerecht. Verbreitet anerkannte Erkenntnisse machen für die Entstehung von Intelligenz bei Lebewesen vor allem ihre Situiertheit verantwortlich: Intelligenz scheint für ihre Entstehung einen Körper und eine (naturgemäß unvollständige) Wahrnehmung einer äußerst dynamischen Außenwelt zu benötigen. Sensoren liefern verrauschte und unvollständige Eingaben einer sich ständig verändernden Welt, auf die angemessen reagiert werden muss. So wählte man das Fußballspiel aus, indem man den RoboCup ins Leben rief. Man erhofft sich durch die Erforschung und den Bau von Fußballrobotern Entdeckungen in den Bereichen der Sensorik, Robotik, sowie der Computervision. Nicht zuletzt, wie im Artificial Life dem Bottom-Up-Ansatz folgend, erhofft man sich Aufschlüsse über den Aufbau der intelligenten Fähigkeiten von Lebewesen. Als objektiver Maßstab der Leistung der so entstandenen Systeme werden im Rahmen der Robocup-Wettbewerbe Fußballtourniere ausgetragen – im Jahre 2009 in Graz²⁾.

Um Missverständnissen vorzubeugen, weise ich ausdrücklich darauf hin, dass ich als Mitglied des Teams NimbRo der Arbeitsgruppe Autonome Intelligente Systeme der Universität Bonn vor Ort sein werde. Dies wird meine Berichtsneutralität nicht beeinflussen, da meine Berichte und ungekennzeichnete Fotos private Eigenarbeiten sind. Aufgrund der rein privaten Natur findet die Veröffentlichung auch auf meiner privaten Website statt. Allerdings kriege ich naturgemäß von einigen Ligen mehr mit, als von den anderen, so dass die Informationsfülle zu den Ligen hin gewichtet ist, in denen NimbRo partizipiert.

Mehr Informationen über die teilnehmenden Teams gibt es hier.

Die Kid-Size-Liga durchläuft verschiedene Phasen, die zunächst für maximal 24 Teams ausgelegt sind. Zusätzlich findet am Freitag, 3. Juli noch eine Technical Challenge statt, in der verschiedene Spezialfähigkeiten der Roboter in den Wettbewerb treten.

In der ersten Round-Robin-Phase werden die 22 vorhandenen Teams sowie 2 Leerslots Teams in 8 Gruppen A bis H mit jeweils drei Teams unterteilt. Die besten 8 Teams aus dem letzten Jahr werden gleichmäßig auf die Gruppen verteilt, Newcomer ebenfalls, soweit möglich. Nach der ersten Round-Robin-Phase werden Erstplatzierte einer jeden Gruppe (genannt A1 – H1) direkt zur zweiten Round-Robin-Phase zugelassen. Zweit- und Drittplatzierte einer jeden Gruppe (genannt A2 – H3) müssen sich hingegen noch in der Intermediate Round messen.

Die Intermediate Round besteht aus acht Knock-Out-Games von jeweils einer zweitplatzierten gegen eine drittplatzierte Mannschaft. Der jeweilige Gewinner rückt in die zweite Round-Robin-Phase vor (genannt M1 – M8), Verlierer scheiden aus.

Die zweite Round-Robin-Phase besteht aus Gruppen I – L, welche jeweils aus vier Teams bestehen: Jeweils zwei erstplatzierte Teams aus der ersten Round-Robin-Phase und zwei gewinner aus der intermediate round. Die erst- und zweitplatzierten Teams der zweiten Round-Robin-Phase (genannt I1 – L2) gehen in die Finalrunde über.

Die Finalrunde beginnt mit dem Viertelfinale und endet mit dem Finale. Zusätzlich wird ein Spiel um den dritten Platz durchgeführt („kleines Finale“).

Was für die Roboter der Kid-Size Fußballspiele sind, sind für die Roboter der Teen-Size Dribble and Kick Challenges. Zusätzlich gibt es wieder Technical Challenges.

In einer Dribble and Kick Challenge ist eine Mischung aus Dribbeln und einem Elfmeter: Der Ball muss vom angreifenden Roboter in die Nähe des Tors geführt werden und dann ins Tor geschossen werden. Der abwehrende Roboter muss dies als Torwart verhindern. Pro Dribble and Kick Spiel ist jeder der beiden beteiligten Roboter jeweils fünfmal Torwart und Angreifer.

Es existieren 8 Teilnehmende Teams, aus denen zwei Vierergruppen geformt werden.

Im Rahmen der RoboCup gibt es verschiedene Ligen, Roboter und Forschungsziele. Einige sollen hier kurz vorgestellt werden, wobei die Liste nur ein Auszug sein wird. Die Ligen haben gemein, dass die Roboter sich vollends autonom verhalten sollen, ihnen darf also nicht vom Menschen geholfen werden (ausgenommen natürlich Defekte, etc.).

In der Humanoidenliga spielen Roboter mit menschenähnlicher Körperform, also zwei Armen, zwei Beinen, Rumpf und Kopf, welche in bestimmten Proportionen zueinander stehen müssen. Sicht-Sensorik darf sich hierbei nur im Kopf befinden, und auch für die Standfläche gelten bestimmte Regeln, welche sich kontinuierlich verschärfen.

Kid-Size-Roboter sind zwischen 30 und 60 Zentimeter hoch und tragen Fußballspiele in Teams von 3 gegen 3 aus. Die Spiele bestehen aus zwei Halbzeiten von jeweils 10 Minuten, und die Regeln für die Spiele sind – soweit für Roboter anwendbar³⁾ – nach dem Vorbild der FIFA-Fussballregeln entstanden. Zusätzlich zu den Spielen werden variierende Technical Challenges ausgetragen, in denen verschiedene Leistungen der Roboter, wie z.B. Hindernisumgehung, bewertet werden.

Anders als in der Kid-Size sind die Roboter hier zwischen 100 und 160 Zentimetern groß. Sie bewältigen keine wirklichen Fussballspiele, sondern treten in Technical Challenges, wie z.B. Elfmeterschießen gegeneinander an.

Im vergleich zu den beiden obigen Ligen ist in der Standard Platform League der Unterschied, dass (ebenfalls humanoiden) Roboter von den Teams nicht selbst gebaut, sondern festgelegte Robotermodelle gekauft werden. Gehen sie kaputt, werden sie auch nicht von den Teams repariert, sondern eingeschickt. Dies verlagert den Wettbewerb auf die reine Softwareerstellung.

Roboter der Mid-Size Liga fahren auf Rädern und besitzen omnidirektionale Sicht, was ein wesentlich schnelleres und dynamischeres Spiel ermöglicht, als bei den Humanoiden. Nachteil ist natürlich die fehlende natürliche Motivation.

In dieser relativ neuen Liga werden Aufgaben für Haushaltsroboter definiert, und über die Erfüllung derselben Wettbewerbe ausgetragen. Dies schließt z.B. das zurechtfinden in einer Wohnung ein, oder das Anbringen eines Objektes wie z.B. einer Getränkedose auf verbale Anforderung eines Menschen.

Eine weitere neue Liga ist die Rescue-League, in der das autonome Auffinden von Personen in schwerem Gelände geübt wird. Als Personen halten kohlendioxidverströmende Wärmedecken her, welche von den Robotern detektiert werden.