Robocup: El mundial de la robótica

El programa informático AlphaGo de Google triunfó sobre un experto en Go a principios de este año, un miembro del equipo humano de Google tuvo que mover físicamente las piezas. Manuela Veloso,  jefa del departamento de aprendizaje de robótica en la Universidad de Carnegie Mellon, lo habría hecho de otra manera. “Necesitaría que la máquina moviera las piezas como lo hago yo”, dice ella. “Ese es el mundo en el que vivo, que es un mundo físico”.

Suena bastante simple. Si Google puede hacer que los coches se conduzcan solos, sin duda se podría añadir brazos robóticos para un partido Go.

Para Veloso, sin embargo, el desafío no está en la construcción de un robot para jugar en una tabla dada en unas condiciones dadas, sino más bien construir uno capaz de jugar en cualquier tablero. 

Y si las idiosincrasias de piezas de ajedrez estáticas son difíciles para la robótica moderna, imagine lo difícil que sería hacer frente a un balón de futbol. Y además, agregue todo un equipo de otros robots que persiguen la misma pelota. Esa es la configuración de RoboCup, la competencia anual de soccer robótico, co-fundada por Veloso en 1997.

Un juego como Go es un juego de uno contra uno, ambos lados pueden ver el tablero completo y pueden hacer sus movimientos con precisión perfecta.
Las contingencias del mundo físico hacen que cada juego de futbol sea diferente y completamente impredecible.

“Tan pronto como entra el balón, la física de la pelota, la gravedad, la fricción en la alfombra (que no es reproducible). ¿Cómo va usted  a escribir una pieza de código que juega un partido sin saber lo que va a pasar?”, dice Veloso.

Los robots que participan en la RoboCup varían en tamaño en todas maneras, desde pequeños como tazas de café o hasta el tamaño de un adulto. El tamaño del Robot tiende a estar inversamente correlacionado con su capacidad para jugar al futbol. Los robots pequeños recorren la cancha como ardillas y hacen lo que parecen ser pases intencionales. En la liga de tamaño adulto, los robots se mueven con cautela y de manera poco elegante. Tropiezan a menudo, se caen.

Atrapados en cuerpos brillantes, los jugadores de RoboCup se enfrentan a algunos de los mismos problemas que los jugadores humanos. Los sensores están defectuosos, la comunicación es ruidosa, las articulaciones se rompen, la visión es estrecha y la táctica se deshace por las limitaciones físicas además de enfrentatr a  otro equipo.

Los frágiles y curiosamente lentos robots hacen algo notable, mientras que luchan a través de sus juegos: parecen crear el espacio para los comportamientos complejos, algunos de los cuales pueden parecer vagamente familiares e incluso humanos. Al ver que los robots intentan jugar al futbol en equipo, podemos ver indicios de cooperación, agresión, e incluso, a veces, una especie de individualidad.

La primera tarea de los robots en el mundo físico de futbol es algo humano: ellos deben, al igual que en todos los partidos de futbol, elegir un bando.

  “Creo que es más como ‘Estos chicos que son de nuestro equipo y los que no lo son’”, dice Veloso. 

En un tipo de liga RoboCup, los robots son controlados desde la barrera y la elección de los lados es fácil desde una computadora de un “entrenador”, centralizado simplemente le dice a cada robot a dónde ir y qué hacer. Tener una computadora que hace todo es más parecido a los juegos como el ajedrez y Go. 

Pero en otro tipo de liga RoboCup, las cosas se ponen interesantes. Cada uno de los robots es totalmente autónomo y tiene todos sus sensores y equipos, por lo tanto tomar sus propias decisión durante el juego. 

En primer lugar, que necesitarían para determinar si son de color blanco o negro. A continuación, se trataría de averiguar, desde su punto de vista, la manera de cooperar estratégicamente con sus compañeros de equipo.

En el futbol funciona de manera similar.

El método exacto que cada robot jugador utiliza para determinar su equipo depende de una combinación de señales visuales como el color de jersey, información de posición sobre otros robots, la comunicación entre robot y de qué lado del campo se encuentra. 

Los investigadores de RoboCup tienen la esperanza de un día, hacer por el fútbol lo que  I.B.M. hizo con el ajedrez: Para el año 2050 esperan presentar un equipo capaz de vencer a los actuales campeones humanos de la Copa del Mundo de la FIFA.

En 2025 esperan introducir saltos y poder “cabecear” en el repertorio del robot, así como tener un equipo de seis robots que hagan trabajo en equipo. Para el año 2030, se espera que los equipos de 8 robots sean capaces de anotar contra un portero humano, defenderse contra una patada humana, y ser competitivos contra un equipo humano.

Para el año 2035, tendrán una tolerancia para condiciones de lluvia y suciedad, permitiendo el juego al aire libre. Y en 2040, la meta es tener 11 robots que jueguen un campo con dimensiones reales y con todas las reglas de la FIFA, además de poder lograr tanto la puntuación y defenderse contra jugadores estrella de futbol de humanos.

Cualquier camino del desarrollo que tome RoboCup, parece inevitable que sus robots no sólo vayan a jugar contra humanos, sino junto a ellos. Veloso ve esto como una progresión natural.

Más extraño aún, Veloso dice que algunos robots pueden, un día, ver desde las gradas. Los investigadores de RoboCup ya han tratado de hacer aficionados al deporte robóticos. Durante el 2013 RoboCup, cientos de pequeños robots fueron programados para moverse y animar cuando sus sensores detectaran ruido por encima de un cierto nivel. “Fue muy gracioso verlos a todos en movimiento en respuesta a lo que estaba ocurriendo en el juego”, dice Veloso.

Ella explica que la creación de un verdadero aficionado a los deportes robóticos, sin embargo, sería aún más difícil que la creación de un jugador. Para ello sería resolver el llamado “I.A. completo” solución de los más duros porque la definición del fandom está tan inextricable ligada al deseo humano, de recompensa, una emoción e identidad.

Las Ligas
- Liga de simulación.
No existen robots físicos, sino que se enfrentan en un terreno virtual.
Puede ser en 2D o en 3D.

- Liga de robots de tamaño pequeño (SSL).
Dos equipos de seis robots cada uno.
Cada robot no debe medir más de 18 cm de diámetro y 15 cm de alto.
Usan un balón anaranjado del tamaño de una pelota de golf.
El tamaño de la cancha es de 9 metros de largo por 6 metros de ancho.

- Liga de robots de tamaño medio (MSL).
Juegan cinco jugadores por equipo.
La cancha mide 52 cm. de ancho por 80 cm. de largo.
Los robots no pueden exceder un peso de 40 kilos.

- Liga de robots standar (SPL).
Los robots funcionan de manera autónoma.
Equipos de 5 miembros y un entrenador.
La cancha mide 6 metros de ancho por 9 metros de largo.
Usan pelotas de 65 mm de diámetro con un peso de 55 gramos, similar a las pelotas de hockey sobre pasto.