Nr. 218 / 2008

10. Juli 2008 : Mit verfeinerter Taktik nach China - Roboterfußballer der Universität Osnabrück bereiten sich auf die Weltmeisterschaft vom 14. bis 20. Juli in Suzhou vor - 500 Mannschaften am Start

In der Welt der künstlichen Intelligenz gehören die »Brainstormer Tribots« der Universität Osnabrück zu den Spitzen-Fußballern. Sie sind zweifache amtierende Weltmeister im Roboter-Fußball und müssen vom 14. bis 20. Juli in China ihre beiden Titel verteidigen. Mit genauen Pässen, verfeinerten Dribblings und einer verbesserten Ballannahme will die Arbeitsgruppe Neuroinformatik mit Teamchef Prof. Dr. Martin Riedmiller in der MiddleSize-Liga starten. Die Konkurrenz ist hart. 500 Mannschaften aus 40 Ländern gehen in der ostchinesischen Universitätsstadt Suzhou in den verschiedenen Wettbewerben an den Start.

In der Welt der künstlichen Intelligenz gehören die »Brainstormer Tribots« der Universität Osnabrück zu den Spitzen-Fußballern. Sie sind zweifache amtierende Weltmeister im Roboter-Fußball und müssen vom 14. bis 20. Juli in China ihre beiden Titel verteidigen. Mit genauen Pässen, verfeinerten Dribblings und einer verbesserten Ballannahme will die Arbeitsgruppe Neuroinformatik mit Teamchef Prof. Dr. Martin Riedmiller in der MiddleSize-Liga starten. Die Konkurrenz ist hart. 500 Mannschaften aus 40 Ländern gehen in der ostchinesischen Universitätsstadt Suzhou in den verschiedenen Wettbewerben an den Start.

Das Runde muss in das Eckige. Auch für die Spieler aus Metall, Motoren und Mikrochips ist das eine hoch komplexe Aufgabe – denn sie müssen vollkommen selbständig über ihre Handlungen entscheiden. Dafür sind sie mit viel Technik ausgestattet: Kameras und Sensoren erfassen die Umwelt, bordeigene Prozessoren verarbeiten die Daten und errechnen die Spielzüge. Die Entwicklung von Jahr zu Jahr ist beträchtlich, erläutert Neuroinformatiker Riedmiller. »Neben der durch den Wettbewerb bedingten Weiterentwicklung der Spielstärke werden jedes Jahr zusätzlich die Regeln verschärft. Dieses Jahr fällt in der MidSize Liga z.B. die farbige Markierung der Tore weg.«

In der MidSize Liga kicken fünf radgetriebene Feldspieler und ein Torwart auf einem 18 mal 12 Meter großen Spielfeld. Sie spielen völlig autonom, werten dazu 30 Kamerabilder pro Sekunde aus, treffen dann ihre Entscheidung und sind bis zu vier Meter pro Sekunde schnell. Und mit welchen technischen Neuerungen treten die amtierenden Weltmeister in China an? »Wir testen dieses Jahr einen sehr leistungsfähigen Kicker, den wir in Kooperation mit der Firma Harting aus Espelkamp entworfen haben. Unser Roboter hat während der Vorbereitung gelernt, die Schussstärke der Distanz zum Tor anzupassen, damit wir stark und hoch ins Tor schießen, aber nicht darüber“, erläutert Riedmiller.

In der Simulationsliga treten die »Brainstormers 2D« ebenfalls als amtierender Weltmeister zur Titelverteidigung an. Die Wettkämpfe in dieser Liga werden rein virtuell ausgetragen. Die Spiele sind auf einem großen Bildschirm zu verfolgen. Der Vorteil des simulierten Roboterfußballs liegt auf der Hand: Man kann neue Verhalten wie auch lernende Algorithmen testen, ohne in teuere Hardware investieren zu müssen. Momentan wird insbesondere das Verteidigungsverhalten verbessert.

Erstmals sind die Osnabrücker bei den Weltmeisterschaften auch in der Humanoid-Liga vertreten, bei der menschenähnliche Roboter mit 40 Zentimeter Größe zum Einsatz kommen. »Microcontroller steuern bis zu zwei Dutzend Motoren und werten die Sensoren des Roboters aus«, erzählt Arne Voigtländer. »Kameras, Neigungs-, und Winkelsensoren kommen zum Einsatz. Eine besondere Herausforderung für die Roboter ist die Wahrung des Gleichgewichts im Lauf und beim Schuss.«

Die Brainstormers starteten ihr Projekt 1998. Ziel ist es, die Forschung in den Bereichen »Künstliche Intelligenz« und »autonome mobile Roboter« voranzutreiben. Sich im Rahmen der RoboCup-Meisterschaften dem internationalen Wettbewerb stellen, macht dabei den besonderen Reiz aus. Riedmiller: »Wir forschen an Computerprogrammen, die sich selbständig verändern und damit etwas dazulernen können. Mit der Teilnahme an den Wettkämpfen wollen wir zeigen, wie leistungsfähig diese Methoden heute schon sind.« Tausende von Arbeitsstunden waren nötig, um die Roboter für den Wettkampf fit zu machen. Das vierzehnköpfige Team der Universität Osnabrück, das in diesen Tagen nach China aufbricht, setzt sich aus Wissenschaftlichen Mitarbeitern und Studierenden der Fachrichtungen Informatik und Kognitionswissenschaften zusammen. Den Turnierverlauf der Brainstormers-Mannschaften kann man ab 14. Juli in einem Internet-Tagebuch unter www.brainstormers.uni-osnabrueck.de verfolgen.