Entrevista com Marek Šuppa: insights sobre RoboCupJunior

Uma partida de futebol RoboCupJunior em ação.

Em Julho deste ano, 2.500 participantes reuniram-se em Bordéus para RoboCup2023. A competição compreende uma série de ligas, e entre elas está RoboCupJúniorque tem como objetivo apresentar o RoboCup às crianças em idade escolar, com foco na educação. Existem três subligas: Soccer, Rescue e OnStage.

Marek Šuppa atua no Comitê Executivo da RoboCupJunior e nos contou sobre a competição deste ano e os últimos desenvolvimentos na liga de futebol.

Qual é a sua função na RoboCupJunior e há quanto tempo você está envolvido nesta liga?

Comecei no RoboCupJunior há bastante tempo: minha primeira competição internacional foi em 2009 em Graz, onde tive a sorte de competir no futebol pela primeira vez. Nossa equipe não se saiu muito bem naquele evento, mas a RoboCup causou uma profunda impressão e por isso fiquei por aqui: primeiro como competidor e depois para ajudar a organizar a liga RoboCupJunior Soccer. No momento estou servindo como parte dos Executivos da RoboCupJunior que são responsáveis ​​pela organização da RoboCupJunior como um todo.

Como foi o evento este ano? Quais foram alguns dos destaques?

Acho que o tema ou slogan deste ano, se o definissemos, seria “de volta ao regular”, ou algo parecido. Embora a RoboCup 2022 já tenha ocorrido presencialmente na Tailândia no ano passado, após dois anos de pausa pandémica, teve uma capacidade bastante limitada, uma vez que a COVID-19 ainda afetou algumas regiões. Foi ótimo ver que a comunidade RoboCup foi capaz de perseverar e até mesmo prosperar durante a pandemia, e que a RoboCup 2023 foi mais uma vez um evento onde milhares de robôs e roboticistas se reuniram.

Também seria difícil fazer justiça a esta questão sem agradecer aos organizadores franceses locais. Na verdade, eles estavam prontos para organizar o evento em 2020, mas ele foi cancelado devido ao COVID-19. Mas eles não desistiram da ideia e conseguiram montar um evento incrível este ano, pelo qual estamos muito gratos.

Exemplos de robôs utilizados pelas equipes de Futebol RoboCupJunior.

Voltando especificamente ao RoboCupJunior Soccer, você poderia falar sobre a missão da liga e como vocês, como organizadores, realizam essa missão?

A missão da RoboCupJunior consiste em dois objetivos concorrentes: por um lado, precisa ser um desafio acessível, interessante e relevante para (principalmente) estudantes do ensino médio e, ao mesmo tempo, precisa estar intimamente relacionado com o “Main” da RoboCup. desafios, que são enfrentados por estudantes universitários e seus mentores. Portanto, estamos continuamente tentando torná-lo mais atraente e cativante para os alunos e, ao mesmo tempo, garantir que seja técnico o suficiente para ajudá-los a crescer em direção aos “grandes” desafios da RoboCup.

Uma das maneiras de fazer isso é introduzindo o que chamamos de desafios “SuperTeam”, nos quais equipes dos respectivos países formam uma chamada “SuperTeam” e competem contra outra “SuperTeam” como se fossem equipes distintas. No RoboCupJunior Soccer os “SuperTeams” são compostos por quatro a cinco equipes e competem em um campo seis vezes maior que os campos “padrão” usados ​​para os jogos individuais. Enquanto nas partidas individuais cada equipe pode jogar com no máximo dois robôs (resultando em um jogo 2v2), em uma partida SuperTeam, cada SuperTeam coloca cinco robôs, o que significa que há 10 robôs que jogam no campo SuperTeam durante uma partida SuperTeam. A configuração é muito semelhante à Divisão B do Liga de Pequeno Porte da RoboCup “Main”.

Os jogos SuperTeam existem no RoboCupJunior Soccer desde 2013, já há algum tempo, e o suggestions que recebemos sobre eles foi extremamente positivo: foi muito divertido tanto para os participantes como para os espectadores. Mas em comparação com os jogos da Small Measurement League ainda havia duas diferenças perceptíveis: os robôs não tinham como se comunicar entre si e, além disso, os árbitros não tinham como se comunicar com os robôs. O resultado foi que além de haver pouca coordenação entre os robôs do mesmo SuperTeam, sempre que o jogo precisava ser interrompido, os árbitros tinham que correr fisicamente atrás dos robôs em campo para pegá-los e dar o pontapé inicial após a marcação de um gol. Embora hilário, está longe de como imaginaríamos que seriam os jogos SuperTeam.

Os Módulos de Comunicação Padrão do RoboCupJunior Soccer visam fazer ambos. O módulo em si é um pequeno dispositivo conectado a cada robô no campo SuperTeam. Esses dispositivos são todos conectados through Bluetooth a um único smartphone, por meio do qual o árbitro pode enviar comandos a todos os robôs em campo. Os próprios dispositivos também suportam a troca direta de mensagens entre robôs em um único SuperTeam, o que significa que as equipes não precisam investir para descobrir como se comunicar com os outros robôs, mas podem fazer uso de uma plataforma comum. Os dispositivos, bem como o seu firmware, são de código aberto, o que significa que não só todos podem construir o seu próprio Módulo de Comunicação Padrão se quiserem, mas também que a comunidade pode participar no seu desenvolvimento, o que o torna uma adição interessante ao RoboCupJunior Soccer. .

Equipes de futebol RoboCupJunior se preparando para a competição.

Como esse novo módulo funcionou na competição? Você notou uma melhoria na experiência das equipes e organizadores?

Neste primeiro grande teste público nos concentramos em explorar como (e se) esses módulos podem melhorar a jogabilidade – especialmente a “perseguição de robôs no início”. Embora já tenhamos feito “experimentos de laboratório” no passado e tivéssemos algumas evidências empíricas de que deveria funcionar muito bem, esta foi a primeira vez que testamos isso em uma competição actual.

Em suma, eu diria que foi uma experiência muito positiva. Os módulos em si funcionaram muito bem e para alguns de nós, que por acaso tínhamos experiência com a “perseguição de robôs” mencionada acima, foi uma espécie de sensação mágica ver os robôs pararem emblem no apito do árbitro principal.

Também descobrimos áreas potenciais para melhorias no futuro. Os módulos em si não possuem fonte de energia própria e eram alimentados pelos próprios robôs. Não pensamos que isso seria um problema, mas no teste do “mundo actual” descobriu-se que os níveis de tensão que os robôs são capazes de fornecer flutuam significativamente – por exemplo, quando o robô determine acelerar agressivamente – o que por sua vez significa que alguns dos os módulos se desconectam quando a tensão é reduzida significativamente. No entanto, acabou sendo uma bela lição para todos os envolvidos, com a qual certamente poderemos aprender quando projetarmos as próximas iterações.

A transmissão ao vivo do Dia 4 do RoboCupJunior Soccer 2023. Esta transmissão inclui as finais do SuperTeam e os desafios técnicos. Você também pode ver a transmissão ao vivo das semifinais e finais do terceiro dia aqui.

Você poderia nos contar sobre o surgimento de modelos de aprendizagem profunda nas ligas RoboCupJunior?

Isso é algo que começamos a observar nos últimos anos e que surpreendeu até certo ponto a nós, organizadores. No nosso trabalho diário (isto é, quando não estamos organizando a RoboCup), muitos de nós, os organizadores, trabalhamos em áreas relacionadas à robótica, ciência da computação e engenharia em geral – com alguns de nós também fazendo pesquisas em inteligência synthetic e aprendizado de máquina. E embora sempre tenhamos pensado que seria ótimo ver mais pesquisas de ponta sendo aplicadas na RoboCupJunior, sempre descartamos isso como algo muito avançado e/ou difícil de configurar para os alunos do ensino médio que compõem a maioria dos RoboCupJunior. estudantes.

Pois bem, para nossa grande surpresa, algumas das equipes mais avançadas começaram a utilizar métodos e tecnologias muito próximos do estado da arte atual em diversas áreas, principalmente visão computacional e aprendizagem profunda. Um bom exemplo seriam os detectores de objetos (geralmente baseados no Arquitetura YOLO), que agora são usados ​​em todas as três ligas juniores: no OnStage para detectar vários adereços, robôs e humanos que atuam juntos no palco, no Rescue para detectar as vítimas que os robôs estão resgatando e no Soccer para detectar a bola, os gols, e os adversários. E embora os participantes geralmente usassem implementações prontas para uso, eles ainda precisavam realizar todas as etapas necessárias para uma implantação bem-sucedida dessa tecnologia: reunir um conjunto de dados, ajustar o modelo de aprendizagem profunda e implantá-lo em seus robôs – tudo isso o que está longe de ser trivial e está muito próximo da forma como estas tecnologias são utilizadas tanto na investigação como na indústria.

Embora tenhamos visto apenas as equipes mais avançadas usarem modelos de aprendizagem profunda no RoboCupJunior, esperamos que no futuro veremos isso se tornar muito mais predominante, especialmente à medida que a tecnologia e as ferramentas em torno dela se tornam mais maduras e robustas. Mostra, no entanto, que, apesar da idade, os alunos do RoboCupJunior estão muito próximos de pesquisas de ponta e tecnologias de ponta.

Ação do RoboCupJunior Soccer 2023.

Como as pessoas podem se envolver no RCJ (seja como participante ou organizador?)

Uma pergunta muito boa!

O melhor lugar para começar seria o Website RoboCupJúnior onde se podem encontrar muitos detalhes interessantes sobre o RoboCupJunior, as respectivas ligas (como Soccer, Rescue e OnStage), e os representantes regionais relevantes que organizam eventos regionais. Entrar em contato com um representante regional é de longe a maneira mais fácil de começar a usar o RoboCup Junior.

Além disso, posso certamente recomendar o Fórum RoboCup Junioronde muitos participantes do RoboCupJunior, antigos e atuais, bem como os organizadores, discutem abertamente muitos tópicos relacionados. A comunidade é muito amigável para iniciantes, então se RoboCupJunior parece interessante, não hesite em passar por aqui e dizer oi!

Sobre Marek Šuppa

Marek tropeçou na IA quando period adolescente ao construir robôs jogadores de futebol e rapidamente percebeu que não period inteligente o suficiente para fazer toda a programação sozinho. Desde então, ele vem descobrindo maneiras de fazer com que as máquinas aprendam sozinhas, principalmente a partir de textos e imagens. Atualmente, ele atua como Cientista de Dados Principal na Slido (parte da Cisco), melhorando a forma como as reuniões são realizadas em todo o mundo. Mantendo-se fiel às suas raízes, tenta proporcionar a outros a oportunidade de terem uma experiência semelhante, organizando a competição RoboCupJunior como parte da Comissão Executiva.