■将新闻进行到底

    “不是假新闻 中国足球勇夺世界杯”

    “中国足球夺冠了，球员是机器人”

    “机器人世界杯 中国足球终圆冠军梦”

    不同媒体的新闻标题，都在传递同一个消息：荷兰时间6月30结束的2013年机器人世界杯足球赛，北京信息科技大学“水之队”3∶2击败东道主荷兰埃因霍温科技大学队夺冠，在人工智能领域率先圆了中国足球的冠军梦。

    在埃因霍温科技大学队拥有天时、地利、人和的情况下，“水之队”为何能成为本届世界杯的大赢家呢？7月5日，科技日报记者见到了这支载誉归来的冠军队。田野、朱棣、张宗义、周杰鸣、李斌斌等5位同是大二的阳光少年，用自己的努力和智慧在机器人世界杯上为国人带来了一场提气的足球赛。

    硬件不如别人，拼的就是程序设计

    运用拼抢的策略，“水之队”一直压制着埃因霍温科技大学队，在数千名观众面前上演了“绝杀”好戏。

    6月30日，荷兰埃因霍温。3000多名观众让赛场的气氛更为热烈。在一块18米×12米的绿茵场地上，决赛双方的10名机器人球员正在“斗智斗勇”。

    凭借未失一球的不败战绩进入决赛的埃因霍温科技大学队，以“球员”传接球精准、“守门员”灵活、硬件水平高著称。但是，面对来自中国的“水之队”，这些招数似乎不那么好使了。开场不到1分钟“水之队”就率先攻破了对方球门。

    “针对荷兰队的技术特点，我们选择了拼抢的策略。”负责程序编写的“水之队”队长田野告诉记者。“我们把机器人的速度加快，对方球员拿到球以后的2秒内，我们的球员保证会去抢球。他们传球的机会基本上变成零了。”

    “荷兰队的前场任意球非常厉害，如果让对方‘开脚’，我方基本‘没戏’。比赛中，预设的程序能保证我们的球员在对方射门之前把球拦下，这种策略拦下了3个球。”队员周杰鸣告诉记者。

    埃因霍温科技大学队的机器人守门员能上下、左右伸展，接球能力好，此前从未被进球。为了突破“禁区”，“水之队”对射门的角度进行了精调。“会更刁一些，射门时与对方守门员的距离控制在3米左右，保证对方无法接到球，因为这个距离对机器人来说已经到近极限了。”田野解释到。

    决赛中，运用拼抢的策略，“水之队”一直压制着埃因霍温科技大学队，在数千名观众面前上演了“绝杀”好戏，正赛战成2∶2平之后，加时赛“水之队”利用一次定位球的机会再次取得领先，并将优势保持到最后。

    机器人“斗勇”，全靠大学生“斗智”

    “球队的战术、站位等程序都事先‘灌入’机器人‘大脑’，可以说机器人在赛场上‘斗勇’，全靠大学生在场外‘斗智’。”

    在夺冠中大出风头的5个机器人球员并没有随队同机回国，它们被精心装进了托运箱，正在回国的路上。北京信息科技大学清河校区的实验室里，记者见到了“水之队”平常练习用的机器人球员。

    身高约80厘米的“球员”，“体重”30多公斤，在赛场上靠吸球器控球运动。装在底部的全向底盘，根据控制核心计算的轨迹能自主移动。“球员”能通过装在顶部的全景摄像头捕捉影像，计算球运动的轨迹，自主跑位接球。它们在传球前，可通过无线电通信系统准确地将球的轨迹、力度等信息传给下一个“球员”。

    “球队的战术、站位等程序都事先‘灌入’机器人‘大脑’，可以说机器人在赛场上‘斗勇’，全靠大学生在场外‘斗智’。” “水之队”指导教师王雪雁说。

    “水之队”有一张“射门表”。这是根据单个机器人的不同站位和力度，把将近40个点转化成一条合理的曲线。“为了找这40个点，我们必须让‘球员’一脚一脚地去踢，并对所使用的不同力度做记录。然后把这些数据转化成程序，过程十分繁琐。” 田野告诉记者。

    足球场上，形势瞬息万变，如果把针对这些复杂情况的策略都转化为程序，“灌输”给机器人呢？作为机器人球员的“教练”，田野更偏重从思想层面考虑问题。他告诉记者：“从人工智能的角度来讲，安装的程序太多很容易陷入穷局。必须对程序进行优化。一般是3—5种情况可以合到一块。” 为了优化程序。田野和队员要尽可能地考虑每种情况。“平常我们会反复研究以前的比赛录像，有时一段录像要看上10遍左右，反复琢磨，输球赢球的问题到底出在哪里？”

    正是这种“反复琢磨”，“水之队”的机器人球员拥有了更多实战经验，加上针对性强的比赛策略，经受住三轮小组循环赛和四强淘汰赛共13场比赛的考验，“水之队”顺利挺进决赛，爆冷击败卫冕冠军——埃因霍温科技大学队。

    兴趣是赢得比赛的最大动力

    “除了学习各自的专业课，他们还要学习程序设计、机械等其他学科知识。正是对这方面有兴趣，他们才能加班加点、咬牙坚持。”

    虽然在比赛中得了冠军，回国后的5名同学并不能彻底放松，迎接他们的，除了鲜花和掌声，还有期末考试。

    “准备比赛的过程中我们也在准备期末考试。就是比别人多花点时间。”负责硬件维修和改进的张宗义对他们的付出轻描淡写。

    其实，机器人足球赛运用了人工智能和机器人制造两方面技术，研制过程涉及了计算机、自动控制、传感与感知、通讯等众多学科知识，对参赛选手的综合素质要求很高。

    王雪雁告诉记者：“队员们为准备本次比赛付出了艰辛的努力，实际上从去年墨西哥世界杯比赛回来，大家就开始着手编写适应新规则的比赛程序。全体队员每周至少要去三次机器人实验室，赛前三个月基本上每天晚上都要去，在赛前两周的调试关键期，个别队员甚至将行军床搬到了实验场地，通宵达旦地加班加点调试机器。”

    “兴趣”似乎成了他们这种付出的最好注解。“因为兴趣浓厚，愿意投入更多。”身为队长的田野这样说。共同的兴趣促使5个人走到了一起。大一的时候，他们就加入了学校的“机器人科技兴趣小组”。“除了学习各自的专业课，他们还要学习程序设计、机械等其他学科知识。正是对这方面有兴趣，他们才能加班加点、咬牙坚持。” 王雪雁说。

    浓厚的兴趣让他们5个在兴趣小组里脱颖而出。“今年3月份，确定我们5个人参加世界杯比赛，我们每个人都有详细的分工，负责的重点都不一样。此前的很多演练都是为了保证团队能高效运行。”田野告诉记者。

    对于比赛的结果，他们没有想象中的兴奋。“赛场上已经兴奋过了。”周杰鸣说，“如果没有比赛可能不会那么紧张，加入兴趣小组最初是希望学到各方面的知识，能接触到这种机器人，学到一些经验。比赛更能激发我们的兴趣。”

    相关链接

    RoboCup 机器人足球世界杯概况

    RoboCup（Robot Ｗorld Ｃup）机器人世界杯是目前国际机器人研究与教育领域最具影响力的活动之一。始于1997年，如今已经成为各国展示人工智能最新进展和进行人工智能技术交流的重要平台。

    它包括机器人足球世界杯、机器人救援世界杯、机器人家用世界杯、机器人青少年世界杯共四大类九个组别。本届比赛共有美国、德国、巴西、西班牙、意大利、中国等约40个国家和地区的2500名“选手”参赛。

    RoboCup中型组比赛是机器人足球赛中难度最大的项目，不仅要求场地大，而且机器人全部自主比赛，是对机器人图像处理、运动控制、电路、多智能体的协调以及无线网络通讯等多种能力的综合考验。也是机器人世界杯中综合性最强、竞争最激烈、观赏性和关注度最高的项目之一。

    RoboCup最终目标是在2050年由拟人的机器人足球队与人类进行真正意义上的比赛。