Техника - молодёжи 2005-05, страница 44

«ТМ» уже рассказывала вкратце о правилах соревнований роботов и «виртуальном футболе» в этой рубрике в № 2/2005 г. В продолжение темы ответим на два важных вопроса, которые вправе задать наш читатель.

Кому светят

МАЯКИ ПОЛИГОНА ИМех МГУ? Ответ таков: и роботам, и их авторам -студентам-аспирантам, и преподавателям молодых роботостроителей.

Согласно правилам соревнований, во всех упражнениях «судьями» возможностей «зрения» и «осязания» роботов становятся инфракрасные маяки, подвешенные над полигоном. Они «зовут» машину, которая по команде «Старт!» должна доехать до включенного маяка и «погасить» его, не касаясь (по новым правилам), - оптическим бесконтактным методом. Этот момент фиксируется автоматикой полигона и включается следующий маяк - новая цель для робота, настроенного погасить и его. Если включены «ворота» - два соседних маяка, то умной машине необходимо в них «вписаться». А если же все маяки выключены, она при помощи того же «зрения» (телекамер или других оптических датчиков) должна двигаться по трассе.

Сложность маршрута определяется шириной «ворот», расположением и порядком включения маяков, задающих траекторию робота, и числом поворота полосы. Эти параметры меняются для различных упражнений соревнований. При каждой попытке

фиксируется время прохождения маршрута, за невыполненные задания добавляются штрафные секунды, а победителем считается робот, показавший в финале лучшее время.

В этом году задания на полигоне значительно усложнились: если раньше все цели-огоньки были неподвижными, то теперь роботам нужно было

«поймать» излучатели нескольких постоянно перемещающихся маяков - и авторам пришлось совершенствовать свои машины, готовя их к Фестивалю.

Но основная сложность и главное условие всех соревнований для мобильных роботов - полная автономность в их действиях, во время движения

они могут опираться только на свой «собственный интеллект». Всякие попытки создателей в оказании внешней помощи своему «питомцу» сурово пресекаются судьями вплоть до дисквалификации провинившейся команды.

А значит, при желании победить сту-денты-разработчики должны не только сами обладать глубокими теоретическими знаниями в области точных наук, но и уметь превратить эти знания в «живое железо» - самостоятельного мобильного робота. И для них соревнования на полигоне ИМех МГУ -это «маяки» развития научно-техниче-ской и практической деятельности в достижении высот роботостроения.

Безусловно, многие проблемы, с которыми приходится сталкиваться молодым создателям роботов, далеко выходят за рамки учебных программ и находятся на переднем крае научных исследований: например, многопроцессорные и нейропроцессорные системы управления, «капризы» коллективного поведения группы роботов... И тут молодежи приходят на помощь их преподаватели: ученые, посвящающие немало времени работе со студентами, - люди, которые держат в руках «маяки» интеллектуального образования.

Кому нужен

ВИРТУАЛЬНЫЙ ФУТБОЛ? Всем, кому знакомо чувство азарта, кто интересуется программированием, и тем, кому захочется ощутить свою власть управления группами объектов и научиться тому, как это делается...

Точное определение «Виртуального футбола» звучит так: «Научно-техни-ческий проект по разработке интеллектуальных программ управления командами роботов-футболистов, в рамках которого организуются соревнования этих программ в режиме моделирования с визуализацией игры на компьютере». Такие «состязания» позволяют наглядно сравнить и оценить различные подходы к разработке алгоритмов управления группой объектов, выработать наиболее эффективные методы коллективного управления роботами в командной интеллектуальной игре и решать, тем самым, одну из центральных задач роботоуп-равления, сформулированную Международным научным сообществом специалистов по искусственному интеллекту. Причем, участие в них - и очное, и... заочное: по сети Интернет.

С сайта проекта можно свободно «скачать» схему, правила, модель проведения соревнований и порядок подготовки игровых алгоритмов. Это специальный программный пакет «Виртуальный футбол» - гордость разработчиков из МГУ и ИПМ им. М.В. Келдыша, которыми руководит профессор МГУ, д. ф.-м. н. В.Е. Павловский.

Виртуальная среда представляет собой программу-сервер, к которому можно подключиться по определенному интерфейсу. В пакете - широкий набор средств разработки управляющих алгоритмов с библиотеками и демонстрационными примерами. Поддерживаются наиболее популярные программные среды разработки программ на языках С и Pascal для операционных систем MS WINDOWS, есть программная документация по применению и использованию созданных средств.

При проведении турнира используется одна из операционных WINDOWS-систем ('95/ '98/ '2000) на компьютерах, совместимых с IBM PC. Состав участников определяется по типовым заявкам команд, но для обеспечения высокого качества игр турнира проводится жесткий предварительный отбор - и только тем, кто был оценен по квалификации, Оргкомитет высылает официальное приглашение к участию.

Число 12 в количестве принятых команд определяет число этапов соревнования: до в один круг, где каждый играет с каждым (для 12 команд - 66 матчей), после 12 -в два этапа, где на первом в предварительных группах по 3-5 команд, сформированных по жребию, идут круговые турниры, а на втором - финальный, который также может быть круговым или проводиться по олимпийской системе с выбыванием: четвертьфиналы, полуфиналы, финал.

За победу в матче команде начисляется 3 очка, за ничью - 1 очко, за поражение - как водится, «баранка». Побеждает в круговом (групповом) турнире, естественно, набравший больше очков. Но в случае их равенства у двух команд для «поиска» лидера дей

12

игры

ствуют следующие правила: 1-е - по результату очной встречи, 2-е - при ничьей в этой встрече - по лучшей разнице забитых и пропущенных «мячей», 3-е - в случае равенства и этого показателя назначается «переигровка» до первого забитого гола (правило «золотого гола»),

В случае равенства очков у трех и более команд для них назначается новый круговой мини-турнир, где каждая игра идет до «золотого гола». Олимпийская система с выбыванием выявляет победителя по результату, показанному в основное время игры, а в случае ничьей назначается дополнительное время до «золота». На двухэтапном турнире итог подводят игры в финале, но результаты групповых турниров и дополнительных переигровок при этом не учитываются.

В ходе борьбы сервер ведет «видеозаписи» всех игр, хранит их в своей базе данных, чтобы «проигрывать» потом специальной программой, давая возможность анализировать прошедшие встречи всем разработчикам. Результаты, итоговые таблицы соревнований и статистика всех игр также хранятся в базе данных и тоже доступны участникам - в том числе, и по Интернету.

Предполагается ведение и специальной базы данных с алгоритмами программ-иг-роков с их кратким описанием руками разработчиков (по их желанию). А вот для победителя соревнований предоставление алгоритма - дело обязательное. Таким образом, создается фонд алгоритмов и программ управления роботами-футболи-стами, постоянно совершенствуется и расширяется программный пакет форм и «формул» игры роботов в виртуальный футбол.

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 5 2 0 0 5

42