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模拟几十年比赛 人工智能学会踢足球 智能机器人踢足球

模拟几十年比赛 人工智能学会踢足球

0分享至在短短几周内,人工智能(AI)通过模拟数十年足球比赛的情况,学会了熟练地控制数字人形足球运动员,相关研究发表于最新一期的《科学·机器人》杂志。

AI研究公司“深度思维”的研究人员利用一种加速版运动课程,通过计算机模拟训练AI踢足球,类似于将人类婴儿培养为足球运动员。结果显示,AI能很好地控制代表它的数字人形机器人,该数字人形机器人被设定为真实身体质量和关节运动。

“深度思维”公司研究人员表示:“我们不会让婴儿参加11对11的比赛,他们得先学会四处走动,然后学会运球,然后再玩1对1或2对2比赛。”

课程的第一阶段是模仿人类踢足球的视频剪辑,训练数字类人机器人自然奔跑。第二个阶段则通过一种试错机器学习的形式来练习运球和射门。

前两个阶段代表了大约1.5年的模拟训练时间,AI能在大约24小时内快速完成。模拟5年的足球比赛后,AI开始表现出运动和控球之外更复杂的行为。研究人员称:“机器人学会了协调,也学会了我们以前没有明确设定为训练内容的动作技能。”第三阶段的训练则让数字人形机器人参与2对2比赛。

在耗时2—3周,学习了20—30年的比赛数据后,AI学会了团队合作技能,例如预测在哪里传球等。

不过,这种模拟并不意味着科学家们可以很快研制出能踢足球的机器人。研究人员表示,漫长的学习时间使工作更难以直接转移到真正的足球机器人上,但看看“深度思维”公司的方法在年度机器人杯3D模拟联盟中是否具有竞争力,也是一件有趣的事。

据悉,“深度思维”团队已经开始教真正的机器人如何将球推向目标,并计划研究这种AI训练策略是否适用于足球以外的领域。

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智能机器人在沪显身手:灭火、踢足球样样能干(组图)

参加戏曲比赛的机器人扮相惟妙惟肖机器人舞蹈大赛独有一番韵味“广茂达杯”中国智能机器人大赛昨天在沪摆开擂台。来自全国23个省、直辖市的350多支代表队带着各自的机器人“选手”亮相赛场,接受灭火、搜救、踢足球等各项挑战。

编程构建机器人“大脑”

昨天一大早,机器人便开始在上海工程技术大学体育馆内“忙活”起来了。短暂的“热身”之后,它们或英勇地寻找火源,扑灭火种;或躲过障碍物和黑色地带,执行搜救行动;还有的俨然成了足球运动员,和“搭档”组成团队进行“二对二”足球比赛。

宝山区和衷小学和华东师范附小的机器人足球赛高潮迭起。哨声一响,双方机器人便直扑足球。和衷小学的机器人方向感好,善于拼抢,一看到足球便直往怀里送,然后二话没说奔向对方球门。而即使在其中一位队员突然“生病”、换下去修理之时,另一名队员仍然“一个顶二”。结果以7比5赢得了胜利。

据介绍,足球机器人由主板、电机、马达和指南针等部件组成。而主板是“智慧的结晶”,同学们要在指导老师帮助下,亲自编程,构建机器人的“大脑”。电机和马达主管驱动,指南针则用于确定对方球门的方位。

简单任务里有“大智慧”

始创于2000年的中国智能机器人大赛诞生过很多机器人“世界冠军”。它们的身体里,隐藏着人类的“大智慧”。

麻雀虽小,但是五脏俱全。对于搜救机器人来说,光是应用的传感器就有三种。它的使命是:在到达搜救目标前,要躲过数个锥形障碍物和黑色长方形胶布代表的“陷阱”。

多数机器人表现都很神勇。它们用红外传感器躲过“山川”,灰度传感器绕过“陷阱”,用光敏传感器确定装有信号灯的目标,然后在一片叫好声中凯旋。

此外,灭火机器人的任务不轻松。它们要在迷宫一样的虚拟房间内寻找“火源”,之后奋力吹灭蜡烛。不少机器人不是撞在墙上,就是原地打转,不过这也丝毫不能动摇它们“跌倒了再爬起来”的勇气。

这些生龙活虎的机器人可是凝聚着参赛者很大的心血。向明初级中学的韩驹鹏今年读初三,他的机器人选修课已经上了两年。而和衷小学代表队的机器人整整花费了师生一个学期的时间。

本次大赛的主题是“欢乐、创新、动手”。学生不仅是为比赛输赢、比赛结果而紧张,更享受动手过程、体验计算机教育的快乐。

记者孙中钦摄实习生李晓清记者钱滢瓅文(来源:新民晚报)

模拟几十年比赛 人工智能学会踢足球

0分享至科技日报北京9月1日电(记者刘霞)在短短几周内,人工智能(AI)通过模拟数十年足球比赛的情况,学会了熟练地控制数字人形足球运动员,相关研究发表于最新一期的《科学·机器人》杂志。

AI研究公司“深度思维”的研究人员利用一种加速版运动课程,通过计算机模拟训练AI踢足球,类似于将人类婴儿培养为足球运动员。结果显示,AI能很好地控制代表它的数字人形机器人,该数字人形机器人被设定为真实身体质量和关节运动。

“深度思维”公司研究人员表示:“我们不会让婴儿参加11对11的比赛,他们得先学会四处走动,然后学会运球,然后再玩1对1或2对2比赛。”

课程的第一阶段是模仿人类踢足球的视频剪辑,训练数字类人机器人自然奔跑。第二个阶段则通过一种试错机器学习的形式来练习运球和射门。

前两个阶段代表了大约1.5年的模拟训练时间,AI能在大约24小时内快速完成。模拟5年的足球比赛后,AI开始表现出运动和控球之外更复杂的行为。研究人员称:“机器人学会了协调,也学会了我们以前没有明确设定为训练内容的动作技能。”第三阶段的训练则让数字人形机器人参与2对2比赛。

在耗时2—3周,学习了20—30年的比赛数据后,AI学会了团队合作技能,例如预测在哪里传球等。

不过,这种模拟并不意味着科学家们可以很快研制出能踢足球的机器人。研究人员表示,漫长的学习时间使工作更难以直接转移到真正的足球机器人上,但看看“深度思维”公司的方法在年度机器人杯3D模拟联盟中是否具有竞争力,也是一件有趣的事。

据悉,“深度思维”团队已经开始教真正的机器人如何将球推向目标,并计划研究这种AI训练策略是否适用于足球以外的领域。

总编辑圈点

虽然足球网络游戏很常见,但这和一个人工系统真正走向人类水平的运动还是有一定差距的。因为人类看似自然的踢球运动,跨越了从肌肉到认知、到决策、再到行为,非常多的组织层次,而在空间和时间上模拟并表现它们,正是AI长期面临的巨大挑战。本文的成果是一个此类研究非常完美的案例,不过看完这条消息,大家应该还有个疑问:如果通过合适的训练,人工系统都能从“小白”变成“优秀球员”,有些足球队能不能也有所感悟呢?

来源:科技日报

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RoboCup智能机器人足球教程(三)

RoboCup智能机器人足球教程(三)实现守门员代码

守门员逻辑实现比较容易,但是最好开始的时候画好流程图,理顺逻辑,守门员一直盯着球,当球距离守门员够近的时候,守门员前去扑球,扑到球后朝对面射出,逻辑图为:实现逻辑的办法就是定义状态变量,用if控制,在这里,我们定义如下几个重要的状态变量:isCatchBall:球是否在脚下

isMove:是否进行了瞬移,守门员扑到球后是可以进行瞬移的,我们要利用好。

主要架构的伪代码为:

ifisCatchBall==truesearchgoalkickelseifball_distance

导读:             智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器,如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受器外,它还有效应器,作为作用于周围环境的手段。这就是筋肉,或称自整步电动机,它们使手、脚、长鼻子、触角等动起来。

 

4、机器人视觉

视觉系统是自主机器人的重要组成部分,一般由摄像机、图像采集卡和计算机组成。机器人视觉系统的工作包括图像的获取、图像的处理和分析、输出和显示,核心任务是特征提取、图像分割和图像辨识。

5、智能控制

随着机器人技术的发展,对于无法精确解析建模的物理对象以及信息不足的病态过程,传统控制理论暴露出缺点,近年来许多学者提出了各种不同的机器人智能控制系统。

6、人机接口技术

智能机器人的研究目标并不是完全取代人,复杂的智能机器人系统仅仅依靠计算机来控制目前是有一定困难的,即使可以做到,也由于缺乏对环境的适应能力而并不实用。智能机器人系统还不能完全排斥人的作用,而是需要借助人机协调来实现系统控制。因此,设计良好的人机接口就成为智能机器人研究的重点问题之一。

四.智能机器人的主要分类

(一).按功能分类

1、传感型机器人

也外部受控机器人。机器人的本体上没有智能单元只有执行机构和感应机构,它具有利用传感信息(包括视觉、听觉、触觉、接近觉、力觉和红外、超声及激光等)进行传感信息处理、实现控制与操作的能力。受控于外部计算机,目前机器人世界杯的小型组比赛使用的机器人就属于这样的类型。

2、自主型机器人

在设计制作之后,机器人无需人的干预,能够在各种环境下自动完成各项拟人任务。自主型机器人的本体上具有感知、处理、决策、执行等模块,可以就像一个自主的人一样独立地活动和处理问题。许多国家都非常重视全自主移动机器人的研究。智能机器人的研究从60年代初开始,经过几十年的发展,目前,基于感觉控制的智能机器人(又称第二代机器人)已达到实际应用阶段,基于知识控制的智能机器人(又称自主机器人或下一代机器人)也取得较大进展,已研制出多种样机。

3、交互型机器人

机器人通过计算机系统与操作员或程序员进行人-机对话,实现对机器人的控制与操作。虽然具有了部分处理和决策功能,能够独立地实现一些诸如轨迹规划、简单的避障等功能,但是还要受到外部的控制。

(二).按智能程度分类

1、工业机器人

只能死板地按照人给它规定的程序工作,不管外界条件有何变化,自己都不能对程序也就是对所做的工作作相应的调整。如果要改变机器人所做的工作,必须由人对程序作相应的改变,因此它是毫无智能的。

 

2、初级智能机器人

具有象人那样的感受,识别,推理和判断能力。可以根据外界条件的变化,在一定范围内自行修改程序,也就是它能适应外界条件变化对自己怎样作相应调整。不过,修改程序的原则由人预先给以规定,这种初级智能机器人已拥有一定的智能。

3、高级智能机器人

具有感觉,识别,推理和判断能力,同样可以根据外界条件的变化,在一定范围内自行修改程序。所不同的是,修改程序的原则不是由人规定的,而是机器人自己通过学习,总结经验来获得修改程序的原则。所以它的智能高出初能智能机器人。这种机器人已拥有一定的自动规划能力,能够自己安排自己的工作。这种机器人可以不要人的照料,完全独立的工作,故称为高级自律机器人。这种机器人也开始走向实用。

五.当今智能机器人的主要类型

1、工业生产型机器人

现阶段,“机器换人”观念已经越来越多的获得生产、加工型企业的青睐,工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构工成,是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。

2、日本拟在特殊灾害现场使用机器人

该技术主要针对核电站事故、NBC(核、生物、化学)恐怖袭击等情况。远程操控机器人装有轮带,可以跨过瓦砾测定现场周围的辐射量、细菌、化学物质、有毒气体等状况并将数据传给指挥中心。指挥者可以根据数据选择污染较少的进入路线。现场人员将携带测定辐射量、呼吸、心跳、体温等数据的机器开展活动。这些数据将即时传到指挥中心,一旦发现有中暑危险或测定精神压力、发现危险性较高时可立刻指挥撤退。

3、医用胶囊内镜机器人

外形与普通胶囊无异的“胶囊内镜机器人”,由上海安翰医疗技术有限公司和安翰光电技术(武汉)有限公司研发,采用了国际首创的遥控胶囊内窥镜控制系统。通过这个系统,医生可以通过软件来控制胶囊机器人在胃内的运动,改变胶囊姿态,按照需要的角度对病灶重点拍摄照片,从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断的目的。在这个过程中,图像被无线传输至便携记录器,数据导出后,还可继续回放以提高诊断的准确率。这与传统胃镜相比,具有数据采集更加精确、完全无痛苦、一次性使用无交叉感染等优势。截至目前,共有321位患者志愿同意并参与磁控胶囊内镜临床研究。通过对研究结果的初步分析,证明了遥控胶囊内镜系统使用安全,诊断准确率达到92.8%,这对提高百姓消化道健康检查和消化道早期疾病发现比例,降低恶性消化道疾病的晚期发病率具有重要意义。

 

4、达芬奇高清晰三维成像机器人

“达芬奇”机器人全称为达芬奇高清晰三维成像机器人手术系统。达芬奇手术机器人是目前世界范围应用广泛的最先进的微创外科手术系统,适合普外科、泌尿外科、心血管外科、胸外科、妇科、五官科、小儿外科等进行微创手术。这是当今全球唯一获得FDA批准应用于外科临床治疗的智能内窥镜微创手术系统。自2000年开始投入临床应用,我国于2006年由北京解放军总医院率先引入。500多年前,达芬奇就设计了机器人的雏形。共有三大组成部分:1.按人体工程学设计的医生操作系统;2.拥有3个器械臂和1个镜头臂组成的4臂床旁机械臂系统;3.高清晰三维视频成像系统。

5、“阿尔法”智能人形机器人

2014年9月下旬,一场在北京工人体育馆进行的足球比赛,让一对机器人球迷借此走红,而它们也拥有一个别具深意的名字,即“阿尔法”。其为深圳优必选科技有限公司研发的机器人产品之一,公司内部称其为“阿尔法”,而这款机器人具有编辑动作等智能化的扩展学习能力,是一款不折不扣的智能型机器人。

总结:机器人是多学科交叉的产物,集成了运动学与动力学、机械设计与制造、计算机硬件与软件、控制与传感器、模式识别与人工智能等学科领域的先进理论与技术。同时,它又是又是一类典型的自动化机器,是专用自动机器、数控机器的延伸与发展。当前,社会需求和技术进步都对机器人向智能化发展不断提出了新的要求。

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