Иностранная пресса о России и не только

У исследователей искусственного интеллекта появилась ясная цель

Когда раздается свисток, маленькая пластмассовая собачка в синей форме ковыляет к оранжевому мячу и добирается до него как раз вовремя, чтобы столкнуться с двумя противниками в красном. В короткой схватке они толкают, пинают и дергают друг друга.

"Меня это достает", - бормочет Такер Балч, обычно добродушный капитан команды "Желтые куртки", на игроках которой синяя форма. Во втором тайме матча с UPennalizers его команда ведет со счетом 2:1, но никак не может забить еще один гол. Он смотрит на одну из своих "собачек", которая тычется носом в ворота. "Наш вратарь ведет себя как-то странно".

Вскоре звучит свисток, означающий конец игры, и "Желтым курткам" достается нелегкая победа на пути к финалу Американского футбольного кубка для роботов. Достаточно посмотреть на роботов, играющих в футбол, несколько секунд, чтобы понять: это не Рональдо и даже не "Юнайтед", ничего похожего.

На сегодняшний день самыми удачными коммерческими роботами являются собачки Aibo, которых производит Sony. Но и эти роботы тратят очень много времени на драки и ловлю собственных хвостов и очень мало - на зрелищные атаки. Таков передний край искусственной жизни, и "люди просто не понимают, как это трудно", говорит Джим Брюс, третьекурсник университета Карнеги Меллон и ветеран Кубка роботов с четырехлетним стажем и списком мировых титулов. "Люди все время спрашивают, почему собачки двигаются так медленно, но на то, чтобы заставить их передвигаться с нынешней скоростью, ушли годы", - говорит он.

История Кубка роботов началась в 1997 году, и с тех пор разработчики многого добились. Австралийцы научили "собачек" ходить на "локтях", и лапы освободились для захватов и ударов. Их игроки находятся ближе к поверхности поля и могут толкать мяч грудью. В Карнеги Меллон добавили опознавательную метку на голове, в университете Пенсильвании разработали удар передней лапой, немцы придумали "велосипедный" удар, а Техническая школа Джорджии в этом году совершенствует хоккейный стиль - игрок загоняет мяч в угол, затем пасует его партнеру, который грудью заталкивает мяч в ворота. В матче с UPennalizers это не сработало, но Балч уверен: "У нашей команды атакующий стиль".

Несмотря на все достижения, первая реакция большинства людей на футбол роботов: "Ну и что?" В эпоху, когда роботизированные подводные лодки ищут сокровища, а беспилотные летательные аппараты успешно находят цели бомбардировок в афганской пустыне, можно считать удачей, если схватки Кубка роботов привлекут внимание 5-летних детей. Однако это дело серьезное. Состязания в "Лиге собачек Aibo" и соревнования колесных роботов проводятся по разным правилам, но их роднит одно общее требование: после того как человек щелкнул выключателем, роботы предоставлены сами себе.

Они "видят" мяч, "решают", передать мяч партнеру или нанести удар по воротам, защищаются от противников и выбирают стиль игры на основе компьютерной программы, в которой учтены почти все случайности. Роботы полностью автономны. "Ничего подобного не существует, - говорит Мануэла Велосо, исследователь в области вычислительной техники из Карнеги Меллон, вице-президент Международной федерации Кубка роботов. - Многие из нас просто влюблены в это".

У Кубка роботов есть объявленная цель - создание команды двуногих роботов, которая к 2050 году сможет побеждать футболистов-людей, выигравшие Кубок мира. И хотя время затаить дыхание еще не пришло, интерес растет. Кубок роботов 2002, прошедший в Японском городе Фукуока, собрал 193 команды и 120 тыс. зрителей. А в финале нынешнего года, который пройдет в Падуе, выступит 290 команд.

Американский чемпионат - это генеральная репетиция перед Падуей. В начале мая он собрал команды западного полушария в Карнеги Меллон, где находится Институт робототехники, один из мировых лидеров в подобных исследованиях. Толпа, собравшаяся в зале, состоит из нескольких сот студентов, аспирантов и молодых преподавателей. У каждого при себе портативный компьютер. Атмосфера дружелюбная - собралось много умных людей, умеющих себя вести.

"Это не состязание как таковое, - говорит Велосо, чья команда CMPack'03 выиграла Кубок в Фукуоке, а затем предоставила компьютерную программу всем, кто захотел загрузить ее на свои компьютеры. - Мы все занимаемся исследованиями в одной области".

Велосо, иммигрантка из Португалии, активно культивирует это ощущение одной семьи. Она подготовила нескольких капитанов команд своих противников, в том числе Балча, и терпеть не может с ними играть. "Какой кошмар! В команде, которую мы победили в прошлогоднем финале (из университета Нового южного Уэльса), был мой студент, а в UT-Austin Villa еще один, - говорит она. - Трудно, когда твои ученики играют против тебя".

Разработка полностью автономных роботов шла очень медленно до 1990-х годов, когда достижения в области микропроцессоров дали возможность развивать ее быстрее. Пока ученые тосковали, человеческое воображение восполнило пробелы, породив нереалистические ожидания на основе фильмов "Командные данные", "Терминатор" и "R2D2".

"Когда занимаешься роботами, первый вопрос, который задаешь себе по поводу Терминатора: что может использовать робот величиной с Арнольда Шварценнегера в качестве элементов питания, - говорит специалист по робототехнике из Карнеги Меллон Илла Нурбахш. - И сколько времени служат эти батареи?"

Элементы питания - одна из сложнейших проблем робототехники, но далеко не единственная. К середине 1990-х скорость компьютеров и миниатюризация чипов позволили делать с роботами многое в режиме более или менее реального времени. "Нам было нужно то, что позволило бы им воспринимать окружающий мир, принимать решения и затем двигаться", - говорит Велосо. Выбрав игроков в футбол, а не слуг или гидов, "мы усложнили задачу, поскольку добавили командный аспект. Они делят задачи между собой и имеют дело со сложной средой, поскольку у них есть противник".

Последним шагом была стандартизация соревнований. Это поставило перед всеми ряд проблем, которые надо было решать снова и снова и все лучше и лучше. Задача не для слабонервных. Некоторые самые элементарные стороны футбольной игры - солнечный свет, тени, трава, черно-белый мяч, угловые удары - для робототехники сложная проблема.

"Очень часто исследователь, если не может чего-то сделать, просто обходит этот момент, - говорит Брюс. - Здесь задачу изменить нельзя, на соревнованиях ее надо не просто решить, а решить хорошо, иначе проиграешь".

В "собачьей лиге", которая официально называется "ходячими роботами", игра проходит на столе размером 10 на 15 футов, покрытом зеленым фетром. Каждая команда состоит их четырех собачек Aibo. Эта игрушка размером со щенка терьера сегодня стоит 1299 долл. "Собачки", приспособленные для игры в футбол, общаются по радио и оснащены "штрихами памяти", которые находятся в животах и содержат все коды команды. В программном обеспечении Карнеги Меллон предусмотрено, что капитан команды меняется в зависимости от того, кто из собак находится ближе к мячу. Капитан идет за мячом, а остальные члены команды занимают позиции, с которых будут оказывать ему поддержку.

Колесные роботы - это черные цилиндрические машины размером примерно с коробку для школьного завтрака. Они не общаются друг с другом, а получают по радио инструкции от компьютера, который обращается к игрокам после того, как оценит ситуацию, используя камеру, установленную над зеленой игровой поверхностью размером с бильярдный стол. Здесь автономна скорее система, а не отдельные роботы.

В отличие от "собачек" колесных роботов не назовешь умными, но они превосходят Aibo во всех практических аспектах игры. Компьютер, на который они полагаются, совершеннее, и помимо ограничений, связанных с размером, к ним не предъявляется фактически никаких требований, касающихся дизайна. Некоторые из них довольно тяжелые, у них по четыре колеса, и они обладают способностью передвигаться с невероятной скоростью, вращаться и бить по оранжевому мячику для гольфа, как пружина в игровом автомате. Когда игра останавливается, человек, который судит матч, ставит мяч на место хоккейной клюшкой, чтобы роботы не били его по пальцам.

Перед началом турнира кажется наиболее вероятным, что в борьбе за золото среди колесных роботов в Падуе встретятся CMU Dragons из Карнеги Меллон и BigRed из университета Корнелла, где изобретена технология, которую сегодня воспринимают как данность. В "собачьей лиге" Велосо нервно следит за тем, как CMPack'03 побеждает со счетом 3:1 сильную команду университета Вашингтона UWHuskies.

Сейчас командам "собачьей лиги" предстоит настроить датчики игроков, провести калибровку и убедиться в том, что зрители знакомы с правилами поведения. Десяток 5-летних детей с голыми коленками, сидя у игрового поля, закрывают ноги черными футболками. "Они считают, что ваши колени - это мяч", - объясняет Велосо. Чуть позже она кричит студенту: "Ты слишком оранжевый!" - поскольку робот пытается влезть на стену в погоне за футболкой парня.

К полуфиналам CMPack'03 изменила настройки видеокамер роботов и изменила параметры "уровня уверенности" перед ударом. Вместо того чтобы дожидаться благоприятной возможности, "собачки" стали наносить удары быстрее и чаще. Это сработало. В матче с UPennalizers команда победила со счетом 8:0.

На следующий день на финал колесных роботов собралось несколько сот зрителей. Dragons победили BigRed. Они быстрее добирались до мяча, быстрее наносили удары и агрессивнее вели себя в обороне. Встреча закончилась со счетом 10:0.

Финал "собачьей лиги" выглядел иначе. CMPack'03 завладела мячом с момента его ввода в игру, но "Желтые куртки" Балча применили стратегию, при которой три собаки из четырех постоянно гонятся за мячом и не дают противнику нанести удар. Однако в начале второго тайма нападающий CmPack'03 обнаружил мяч перед пустыми воротами и ударил. "Куртки" ответили тем, что загнали мяч в угол, но пас в центр был блестяще перехвачен вратарем CMPack'03. Несколько мгновений спустя нападающий CMPack'03 оказался за спиной вратаря "Курток" и забил последний гол в этой игре. Встреча закончилась со счетом 2:0.