Nr. 186 / 2007

02. Juli 2007 : Anpfiff zur RoboCup-Weltmeisterschaft in Atlanta – Osnabrücker zählen zu den Favoriten - Gezeigt wird auch die Forschung hinter dem Fußball – Dribbeln und Ballannahme trainiert

Die Weltmeisterschaft der kickenden Roboter findet von Dienstag, 3. Juli bis Sonntag, 8 Juli in Atlanta (USA) statt. 300 Teams aus 33 Nationen gehen bei der RoboCup WM an den Start. Die »Brainstormers« von der Universität Osnabrück gehören in der Middle-Size-Liga, der Königsklasse unter den acht Ligen, zu den Favoriten. Sie sind nicht nur amtierende Weltmeister sondern auch Gewinner der German Open 2007. In der Simulationsliga 2D wurden sie im vergangenen Jahr Vizeweltmeister. Das Finale um die diesjährigen RoboCup-Weltmeisterschaftstitel findet am Sonntagnachmittag, 8. Juli, im Georgia Institute of Technology in Atlanta statt.

Die Osnabrücker Mannschaft landete mit eintägiger Verspätung in Atlanta. Am ersten Trainingstag konnten gerade noch die sieben Roboter ausgepackt, zusammengebaut und kalibriert werden, berichtet Team-Mitarbeiter Matthias Lewandowski direkt aus Atlanta. «Die ersten Funktionstests zeigten leider, dass nicht alles so funktioniert wie es soll.« Nachtschichten sind somit vorprogrammiert. Das Osnabrücker Team um Prof. Dr. Martin Riedmiller arbeitet seit 1998 mit dem Ziel, lernfähige autonome Roboter in komplexen Umgebungen wie dem Roboterfußball zu entwickeln. Neben den Spielen steht so auch in Atlanta die Forschung im Vordergrund: Wie lernen Roboter? Wie treffen sie Entscheidungen? Wie spielen sie im Team zusammen?

Solche lernfähigen Programme sind die so genannten »künstlichen neuronalen Netze«. »Dabei handelt es sich um Computerprogramme, deren Arbeitsweise stark an die eines menschlichen Gehirns angelehnt ist«, erklärt Riedmiller. Wenn unser Gehirn eine bestimmte Aufgabe erledigt, sind eine Vielzahl von Nervenzellen oder Neuronen daran beteiligt. Diese Nervenzellen stehen miteinander in Verbindung, sie tauschen Nachrichten aus. »Wenn wir lernen, werden diese Verbindungen zwischen den einzelnen Neuronen verändert – so lange, bis das angestrebte Lernziel erreicht ist«, so der Osnabrücker Neuroinformatiker. Künstliche neuronale Netze benutzen dieses Grundprinzip, um das Lernen in Computerprogrammen möglich zu machen.

Riedmiller wählt gerne das Beispiel des Tanzlehrers, der seinen Schülern die ersten Walzerschritte vorführt. Ein gelehriger Schüler wird anschließend den Walzer in jeder beliebigen Umgebung und auf jede beliebige Walzermelodie tanzen können. Er hat gelernt, zu verallgemeinern. Ähnliche Methoden können inzwischen Computerprogramme lernen und leisten dabei Erstaunliches.

Die nächste Generation der Roboter ist jetzt schon in der Lage, ganz ohne Lehrer auszukommen. Solche Programme lernen ähnlich wie ein Kleinkind, das seine ersten Bewegungen macht. Indem das Kind bestimmte Abläufe unermüdlich wiederholt – zum Beispiel beim Gehen – wandelt sich der anfängliche Misserfolg allmählich in ein befriedigendes Erfolgserlebnis. Ähnlich bei den Roboterfußballern. Unermüdlich werden Dribbeln und Ballannahme trainiert. Dabei müssen bei Weltmeisterschaften oft neue Taktiken über Nacht erlernt werden.

Die Vision der internationalen Forschergemeinde ist es, in den nächsten 50 Jahren eine Mannschaft aus Robotern zu entwickeln, die in der Lage ist, den menschlichen Fußballweltmeister zu schlagen. In Atlanta bei der diesjährigen RoboCup WM ist man von diesem Ziel noch weit entfernt. Doch hat eine Mannschaft aus lernenden Robotern inzwischen entdeckt, dass ein Doppelpass eine gute Methode ist, um eine gegnerische Deckung auszuspielen.

Die Weltmeisterschaft der Fußball-Roboter, die in diesem Jahr in den USA stattfindet, wurde bereits vor elf Jahren ins Leben gerufen. Ihr Ziel ist es, die Forschung in den Bereichen »Künstliche Intelligenz« und »autonome mobile Roboter« gezielt zu fördern. Dabei verbindet die Veranstaltung Ergebnisse der Wissenschaft in idealer Weise mit sportlichem Wettbewerb und macht sie für ein breites Publikum attraktiv. Rund 2000 Wissenschaftler und Techniker werden in Atlanta erwartet.