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RoboCup-WM: Wie Roboter das Laufen und Sprechen lernen sollen

Nach Abschluss der Wettkämpfe wurde beim wissenschaftlichen Symposium über Methoden diskutiert, wie das Verhalten der Roboter verbessert werden soll.

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RoboCup-WM: Wie Roboter das Laufen und Sprechen lernen sollen

(Bild: Hans-Arthur Marsiske)

Nach dem Abschluss der Wettkämpfe haben sich die Teilnehmer der diesjährigen RoboCup-Weltmeisterschaft in Montréal am Freitag zum wissenschaftlichen Symposium getroffen. Dort wurde über die Methoden diskutiert, mit denen das Verhalten der Roboter auf den Spielfeldern und in den Arenen verbessert werden soll. Lernverfahren nahmen einen breiten Raum ein. Es gab aber auch Überlegungen zur Weiterentwicklung der Wettbewerbe.

Der Eindruck, den die Leistungen der Roboter bei einer RoboCup-WM hinterlassen, hängt stark vom Blickwinkel des Zuschauers ab. Wer die Entwicklung über mehrere Jahre verfolgt hat, wird in diesem Jahr eher beeindruckt gewesen sein, wie gut die humanoiden Roboter mittlerweile mit dem vor zwei Jahren eingeführten Kunstrasen zurechtkommen. Wer dagegen das Turnier zum ersten Mal besucht hat, könnte enttäuscht sein, wenn er die vorsichtigen, langsamen und immer noch unsicheren Schritte mit den akrobatischen Aktionen menschlicher Fußballer vergleicht. Diese Klappergestelle sollen bis zum Jahr 2050 die Fußball-WM gewinnen? Lachhaft.

Es ist eben keine Kleinigkeit, Robotern oder auch nur Softwareagenten das Kicken beizubringen. "Wir wissen alle, dass dieses Problem sehr viel schwieriger zu lösen ist als ein Brettspiel wie Go", sagte Oliver Obst (Western Sydney University) beim RoboCup Symposium. Um die dafür erforderlichen Lernmethoden weiterzuentwickeln, hat er daher gemeinsam mit anderen Forschern die bei den Spielen der RoboCup Simulation League angefallenen Daten sowie die verwendete Software unter dem Titel RoboCupSimData allgemein zugänglich gemacht.

Mit der Frage, wie Simulationsdaten helfen können, das Verhalten realer Roboter zu optimieren, beschäftigte sich Diego Rodriguez (Uni Bonn). Am Beispiel des Laufverhaltens eines zweibeinigen Roboters konnte er zeigen, wie mithilfe Bayes‘scher Verfahren der Parameterraum in der Simulation eingegrenzt und so die Notwendigkeit von Experimenten mit dem realen Roboter deutlich reduziert werden kann. Auf dem Spielfeld der Humanoid League brachte das dem Team Nimbro den Weltmeistertitel in der Adult Size.

Eine große Herausforderung für alle Fußball-Ligen beim RoboCup ist nach wie vor die Bildverarbeitung. Das Erkennen des Balls ist im Lauf der Jahre kontinuierlich erschwert worden, indem zum einen der farbige Ball abgeschafft, zum anderen die Lichtverhältnisse variabler gestaltet wurden, bis hin zu Spielen unter Tageslichteinfluss. Damit die Roboter den Ball trotzdem schnell und auch in großer Entfernung finden, werden Neuronale Netze verwendet, wie sie beim Symposium jetzt etwa von den Teams HULKs (TU Hamburg-Harburg) und FW Wolves (Ostfalia Hochschule) präsentiert wurden. Die Bit-Bots (Uni Hamburg) wiederum stellten mit ImageTagger eine offene Bilddatenbank vor, die solchen Lernverfahren die nötige Datenbasis bieten kann.

Was den Fußballrobotern das Laufen und Kicken, ist den Haushaltsrobotern der RoboCup@home League die Verständigung mit Menschen. Das Team Homer (Uni Koblenz), in der Kategorie Open Platform gerade Weltmeister geworden, beklagte, dass die Verständigung mit den Robotern immer noch in einer sehr künstlichen, robotergerechten Sprache erfolge. Um zu einer menschlicheren Interaktion zu kommen, schlug Homer eine Roadmap vor, die bis zum Jahr 2044 einen entspannten Mensch-Roboter-Dialog in natürlicher Sprache ermöglichen soll. Wenn sich diese Idee durchsetzt, wäre die RoboCup@home League der erste anwendungsorientierte Wettbewerb beim RoboCup mit einer ähnlich langfristigen Zielsetzung wie die Fußball-Ligen.

Damit ein Roboter in Zukunft auf die Bitte "Bring mir etwas zu trinken“ oder womöglich auch nur auf den Ausruf "O Mann, hab ich einen Durst!" angemessen reagiert, muss er aber auch wissen, welches Getränk die jeweilige Person bevorzugt. Die Entwicklung des dafür erforderlichen Langzeitgedächtnisses will ein Forschungsteam von der Universidad de Chile und der Universität Osnabrück durch die Einführung neuer Tests in der RoboCup@home League vorantreiben.

Damit stellen sich neue Fragen: Wenn es im Jahr 2050 tatsächlich zum großen WM-Finale zwischen Menschen und Robotern kommen sollte, mögen viele Zuschauer das Spiel gemeinsam mit ihren Haushaltsrobotern verfolgen. Wenn die dann über ein Tor ihrer Mannschaft jubeln und der Mensch verärgert sagt: "Halt die Klappe!" – wie sollen sie dann reagieren? Oder sind sie bis dahin intelligent genug, so ein Kommando einfach stillschweigend zu ignorieren?

RoboCup WM 2018: RoboCup-Symposium (5 Bilder)

„Was kann ich für Sie tun?“

Diese kleine Installation am Rande des RoboCup-Turniers ist ein Fake: Die Roboter sind ausgeschaltet. Und überhaupt: Was soll ein Roboter, der selber ein wandelnder Computer ist, mit einem Laptop? (Bild: Hans-Arthur Marsiske)

(bme)

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