Roboterfußball ist Grundlagenforschung

Bernhard Nebel: Das war ein Elfmeterschießen bei einer Europameisterschaft. Da hat ein Spieler daneben geschossen und ich konnte gut nachvollziehen, wie er in dem Moment wohl am liebsten im Erdboden versunken wäre.

Bernhard Nebel: Ja, das Halbfinalspiel Italien gegen Freiburg bei der Weltmeisterschaft 1999 in Stockholm. Da hat unser Roboter beim Elfmeterschießen ebenfalls kläglich versagt.

Bernhard Nebel: Die Technical Challenge wäre aber gar nicht nötig gewesen, wenn unser Spieler von den fünf Strafstößen nicht vier vergeigt hätte. Im Spiel selbst hatte es auch schon einige klare Torchancen gegeben. Die Technical Challenge, bei der es um hundertstel Sekunden ging, hat dem Ganzen dann noch die Krone aufgesetzt. Bei dem Spiel war ich ganz schön in Schweiß gebadet.

Bernhard Nebel: Ich hatte sie natürlich spielen gesehen und wusste, dass sie gut waren. Aber dass sie sich im Endspiel dann auch gegen Italien durchsetzen konnten, war schon eine Überraschung.

Bernhard Nebel: Es hilft natürlich immer, wenn man Geld hat. Aber es muss schon noch etwas dazu kommen. Die Iraner hatten eine sehr clevere Idee beim mechanischen Design gehabt, die ihre Roboter sehr beweglich macht. Ganz ähnlich war es im vergangenen Jahr mit dem italienischen "Golem"-Team, das die Roboter ebenfalls selbst konstruiert und mit omnidirektionalen Rädern und Sensoren ausgestattet hatte. Damit haben sie es auf Anhieb zur Vizeweltmeisterschaft geschafft.

Bernhard Nebel: Eine Rolle spielt das auf jeden Fall. Wir werden von der Firma SICK AG unterstützt, die mittlerweile auch Mitträger der Mannschaft geworden ist. Die Unterstützung erfolgt aber weniger in Geldform, sondern durch Dinge, die man gar nicht bezahlen kann, wie etwa die Nutzung von deren Werkstatt. Informatik-Institute verfügen ja in der Regel über keine eigenen Werkstätten. Das ist schon eine große Hilfe.

Bernhard Nebel: Das Geld für die Studentenreisen ist immer noch relativ einfach aufzutreiben. Wir werden da unter anderem von der Medien und Filmgesellschaft Baden Württemberg (MFG) unterstützt.

Bernhard Nebel: Ja, das war sehr schön. Wir haben ein paar Basisfehler beheben können und konnten sehen, wo wir stehen.

Bernhard Nebel: Wir hatten zuvor unsere gesamte Hardware erneuert und die Software entsprechend anpassen müssen. Dadurch gab es zu Beginn des Turniers noch einige Probleme, zum Beispiel bei der Bilderkennung. Da stimmte etwas nicht bei der Vergabe der Zeitstempel, sodass die Roboter den Ball dann immer an einer Stelle sahen, wo er eine Minute zuvor gelegen hatte. Nachdem wir das behoben hatten, lief das Spiel natürlich viel besser.

Bernhard Nebel: Wir sind noch einmal in die Tiefen hinabgestiegen und haben eine Softwareschicht herausgenommen, die immer etwas unzuverlässig war. Die Motor Controller werden jetzt direkt angesteuert, dadurch können unsere Spieler flüssiger fahren und schneller reagieren.

Bernhard Nebel: Im Verlauf der letzten drei Jahre haben wir uns ganz gut gesteigert. In Paris 1998 lagen wir noch bei maximal 80 Zentimeter pro Sekunde, jetzt fahren wir etwa doppelt so schnell.

Bernhard Nebel: Das ist interessant. Auf den derzeitigen Feldern stehen sich die Spieler ja oft gegenseitig im Weg. Ob das allerdings in nächster Zeit über bloße Demonstrationsspiele hinausgehen kann, bezweifle ich. Bei elf Spielern pro Team würde sich ein großer Wartungsaufwand ergeben. Es fällt ja immer irgend etwas aus, so dass man wahrscheinlich ständig zwei oder drei Roboter hätte, die man am Spielfeldrand behandeln muss. Die Zuverlässigkeit der Hardware lässt noch zu wünschen übrig.

Bernhard Nebel: Dies ist ja die allgemeine KI-Konferenz, daneben gibt es eine ganze Menge spezialisierter Konferenzen, die sich auf bestimmte Themen wie Bildverarbeitung, Data Mining, Robotik oder natürliche Sprache konzentrieren. Von all diesen Spezialkonferenzen haben wir Vertreter eingeladen, um zu erfahren, was in den einzelnen Fachgebieten gerade Spitzenforschung ist. Dabei zeigt sich unter anderem, dass Multiagentensysteme, also kooperierende intelligente Computerprogramme, gerade ein sehr beliebtes und rasch wachsendes Forschungsgebiet sind.

Bernhard Nebel: Warten wir's mal ab. Man weiß nie, durch welche Interessen solche Studien motiviert sind.

Bernhard Nebel: Seltsamerweise nicht. Die Leute aus der Multirobotik, die sich mit Roboterteams beschäftigen, reden kaum mit den Multiagentenforschern. Das hat auch damit zu tun, dass in beiden Feldern derzeit noch unterschiedliche Probleme im Mittelpunkt stehen. Die Robotiker haben eher mit Fragen der Sensorik, der Selbstlokalisierung oder Exploration zu tun, typischen Robotikproblemen also, die wiederum die Multiagentenleute nicht so sehr interessieren. Die beschäftigen sich eher mit Interaktionsmöglichkeiten, mit Auktionen und der Verteilung von Aufgaben und so weiter. Aber es gibt natürlich auch Überschneidungen.

Bernhard Nebel: Ja, da passiert nicht so viel. Gelegentlich kommt es mal zu wechselseitigen Anregungen. So benutzen wir in unseren Robotern die Aktionsauswahlkomponente, die ein Freiburger Kollege für das Simulations-Team "Magma Freiburg" entwickelt hat, den Vizeweltmeister von 1999. Bei der Carnegie Mellon University gab es ähnliche Überschneidungen zwischen den Teams der Simulationsliga und der Small Size League. Aber das sind Ausnahmen.

Bernhard Nebel: Ich denke, das liegt eher daran, dass es noch so weit entfernt ist. Es wirkt auf den ersten Blick auch vermessen, mit humanoiden Robotern die Fußball-WM gewinnen zu wollen. Wenn man sich aber die rasante Entwicklung der Computer über die letzten 50 Jahre anschaut, rückt es schon eher in den Bereich des Vorstellbaren.

Bernhard Nebel: . Auch außeruniversitäre Forschungsinstitute kochen nur mit Wasser und es macht auch gegenwärtig kaum Sinn beliebig viel Geld in ein Team zu stecken. Mit 200.000 Mark sind die Kosten für den Aufbau einer Robotermannschaft ganz gut beziffert. Allerdings muss man die Roboter natürlich nach einigen Jahren runderneuern. Das haben wir gerade getan. Von den alten Modellen sind nur die Gehäuse, die Räder und die Laserscanner übrig geblieben. Ansonsten haben wir neue Motoren, neue Elektronik, neue Laptops, neue Kameras. Schließlich sind die Motivation und der Arbeitseinsatz der Entwicklermannschaft noch viel wichtiger als Geld und Material. Dazu kommen dann noch die Konzepte, die einen qualitativen Vorsprung bringen.

Bernhard Nebel: Im Wesentlichen ist das Grundlagenforschung. Über eine Dissertation, die ich betreue, gibt es jetzt aber auch einen Kontakt zu Siemens. Da geht es darum, Gruppen von Reinigungsrobotern zu steuern. Die Probleme, die dabei zu lösen sind, sind mit denen beim Roboterfußball zwar nicht identisch, aber doch so ähnlich, dass man sich davon inspirieren lassen kann.

Bernhard Nebel: Doch, mein Sohn ist sechs, meine Tochter neun Jahre alt. Die will jetzt zusammen mit den Mädchen in ihrer Klasse ein Fußballteam aufstellen. Es ist schon sehr beeindruckend zu beobachten, wie kleine, hilflose Babys rasch lernen, die Welt um sich herum zu begreifen und sich in ihr zu orientieren.

Bernhard Nebel: (lacht) Ich glaube, das ist jetzt schon so. Wenn die Kinder mich an der Uni besuchen, schießen sie jedenfalls gerne aufs Robotertor. Die Roboter sind allemal beeindruckender als der Papa.