RoboCup 3D

Ivan Kapustík

 

Téme RoboCup, presnejšie lige simulovaného robotického futbalu sa naši študenti venujú už trinásť rokov. Tímy študentov sa snažia vytvárať a vylepšovať programy, ktoré simulujú správanie sa futbalového hráča. Každý tím sa v rámci obmedzení, určených pravidlami hry futbal a špecifikami simulačného prostredia, snaží vytvoriť čo najlepšieho hráča. Mužstvo, vytvorené z takýchto hráčov, by malo vyhrať nad mužstvom súpera. O súťaži a doterajšej činnosti je možné dozvedieť sa na stránke STU turnaj v simulovanom robotickom futbale. Prácu doterajších tímov nájdete na tejto stránke v časti výučba – tímový projekt, pozerajte hlavne tímy za posledné tri roky.

Simulácia futbalu pôvodne prebiehala iba v dvoch rozmeroch. Pre zvýšenie reálnosti simulácie bolo vytvorené 3D simulačné prostredie, ktoré rozširuje možnosti hry. 3D simulačné prostredie sa pomerne výrazne líši od doposiaľ používaného 2D prostredia, a to jednak spôsobom simulácie, ale hlavne možnosťami ktoré poskytuje hráčom. Na rozdiel od 2D simulácie ide o simuláciu jednotlivých pohybov humanoidného robota.

Hlavným cieľom projektu bude vylepšiť doterajšieho hráča pre 3D simuláciu, ktorý dokáže plnohodnotne využívať možnosti poskytované simulačným prostredím. Úlohou bude naštudovať hráča vytvoreného na našej fakulte v minulom roku, podľa potreby refaktorovať zdrojový kód, aby ho bolo možné rozšíriť o nové schopnosti a možnosti. Doterajší hráč mal staticky definované pohyby, ktoré sa vykonávali bez ohľadu na stav prostredia. Je potrebné, za pomoci výsledkov z viacerých úspešných diplomových prác, vytvoriť pohyby, ktoré dynamicky reagujú na zmenu prostredia – udržujú hráča stabilného a vedia svoje parametre (smer, veľkosť, rýchlosť) meniť podľa potreby. Nové schopnosti hráča treba systematicky začleniť do architektúry hráča a využiť ich pri strategickom rozhodovaní. Je nevyhnuté použiť moderné prístupy robotiky a umelej inteligencie.

Samotné rozširovanie a trénovanie hráča by malo byť robené s trvalým dôrazom na prehľadnosť a rozširovateľnosť výsledného riešenia tak na úrovni návrhu, ako aj na úrovni implementácie.

Dôležitou podpornou úlohou bude spraviť zoznam prístupov, ktoré boli na našej fakulte použité v predchádzajúcich rokoch, aby bolo možné jednoducho využiť skúsenosti nazbierané predchádzajúcimi riešiteľmi, či už to boli tímové projekty, diplomové alebo bakalárske práce. Je potrebné aktualizovať a rozšíriť on-line dokumentáciu.

Je veľmi vhodné naďalej vylepšovať a využívať podporné nástroje, akými sú testovací framework a vizualizátor vnútorného stavu hráča. Je potrebné udržiavať podporu spoločných knižníc pre tieto aplikácie a hráča, aby bol ich vývoj vzájomne konzistentný a neprogramovali sa rovnaké veci viacnásobne.

Zimný semester je vyhradený na oboznámenie sa s celým simulačným prostredím, hráčom ktorý sa bude rozširovať, ďalšími existujúcimi hráčmi (2D aj 3D) a podpornými prostrediami. Hlavný dôraz sa bude klásť na refaktorizáciu a dolaďovanie rozširovateľnej, jednotnej architektúry hráča a spolupracujúcich aplikácií a návrh vylepšení schopností hráča. Očakáva sa aj prototypová realizácia návrhu. Vytvorí sa tiež plán implementácie a overovania prístupu pre nasledovný semester.

V letnom semestri nás čaká dokončenie realizácie návrhu, jeho overovanie a priebežné tvorenie dokumentácie, ktorá poskytne tímom v ďalších rokoch dobrý odrazový mostík. Po zapracovaní navrhnutých riešení je druhá časť semestra určená na ladenie schopností hráča, aby sa efektívne správal vo svojom prostredí a dosahoval čo najlepšie výsledky v hre.