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29/abr/02




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Investigadores de la UBA trabajan contra reloj en los últimos detalles del equipo nacional que jugará en Corea. El campeonato empieza el 23 de mayo.

A 26 días del Mundial de fútbol... robótico

(La Nación) El robot la toma... analiza los puntos débiles del adversario... evalúa si conviene hacer un pase... estudia la posibilidad de llegar a la pelota... consulta con su red neuronal artificial... decide si él es el más indicado para intervenir... y entonces... ¡sí!... patea y... ¡¡¡¡¡gooool!!!!, ¡¡¡¡gooool del equipo argentinooooo!!!!

Video de los robots en pleno partido. Foto: La Nación.Tal como les ocurre a millones de fanáticos de la selección argentina de carne y hueso, por estas horas catorce investigadores de la Universidad de Buenos Aires sueñan con que la escena que encabeza esta nota se repita muchas veces a partir del 23 del mes próximo, fecha de inicio del Campeonato Mundial de Fútbol Robótico, en el que sólo tienen derecho a participar los países clasificados para el otro Mundial, y en el que por primera vez participa un equipo argentino.

A sólo tres semanas de la partida (el viaje está previsto para el 18 de mayo), el factótum del emprendimiento, doctor en matemática Hugo Scolnik, el director del proyecto, Juan Miguel Santos, que hizo su tesis de doctorado en Francia sobre métodos de aprendizaje de robots y se graduó summa cum laude, y el grupo que conducen están trabajando a un ritmo frenético en el Pabellón I de la Ciudad Universitaria.

Es que, aunque parezca un juego, cuando se intenta hacer que un grupo de robots se mueva en la cancha como parte de un equipo, surge una cantidad de problemas que requieren de un sesudo trabajo científico. De allí que el conjunto multidisciplinario de la UBA que prepara el seleccionado robótico incluya a matemáticos, físicos, especialistas en ciencias de la computación e ingenieros electrónicos (Nota de Joe: ¿Futbolistas no hay?).

Contra viento y marea (corralito, devaluación, etcétera), los investigadores están poniendo a punto las capacidades de juego de los pequeños robots de alrededor de 7,5 cm de lado, y tienen la moral muy alta. "Tenemos mucha capacidad goleadora y muy buena defensa", exclama, entusiasmado, Scolnik.

Desde el principio

El proyecto de intervenir en el Mundial de Fútbol Robótico comenzó hacia septiembre del año último, después de que Scolnik y Santos hicieron una evaluación de las capacidades locales en el tema.

Realizaron una intensa tarea y avanzaron en muchos campos sobre los que desarrollaron trabajos de investigación que fueron aceptados en el congreso científico.

Pero también debieron enfrentar problemas inesperados. Descubrieron que los robots (importados) tenían fallas en el sistema de visión y problemas en el sistema de transmisión de radio y mecánico, y que desconocían los comandos emitidos desde la computadora.

"Además de diseñar nuestras propias estrategias —explica Santos—, tuvimos que rehacer todos los sistemas fundamentales."

A mediados de enero, cuando ya habían desarrollado casi el 80% de un nuevo sistema de visión, hicieron un control exhaustivo de los aparatos. Las primeras mediciones les habían permitido concluir que el mal funcionamiento se debía a un error en el programa del controlador suministrado por el fabricante. Hicieron un reclamo a la empresa, sin respuesta. Entonces, decidieron no perder tiempo.

Fue así como Andrés Stoliar y Andrea Katz, coordinados por Patricia Borensztejn, emprendieron una tarea titánica: levantaron byte por byte cada uno de los comandos codificados, almacenados en una memoria permanente de los robots. "Este proceso se conoce como desensamblado —explica Santos—. El desensamblado de casi un 70% del programa duró dos semanas de días de 12 horas de trabajo."

Los científicos detectaron dos errores que, al corregirse, permitieron bajar la tasa de error del 30 al 6%. Pero no se quedaron conformes. "Hoy día estamos lo suficientemente adelantados como para lograr no una corrección del programa del fabricante, sino producir nuestro propio programa —afirma Scolnik—. Esto se ha convertido en una carrera contra reloj, pero confiamos en que podremos competir con nuestro propio software. Es decir que luego de la competencia estaremos en condiciones de ofrecer robots más robustos y con más capacidades. Hasta hay empresarios interesados en apoyar la instalación de una fábrica de robots en el país."

Lo que hace falta

Cada uno de los cinco robots que forman el equipo de la UBA es capaz de llevar adelante distintos comportamientos, tales como ir hacia la pelota para patear, moverse a un punto en la cancha, hacer un pase, interceptar una pelota en defensa o relocalizarse para evitar un ataque al arco local. (Como excepción, hay un robot especializado en el comportamiento de arquero: es casi infalible bloqueando la entrada de la pelota al arco.)

Los procesos duran 33 milisegundos, al cabo de los cuales el robot evalúa si conviene optar por otro comportamiento. Esto sucede unas 18.000 veces para cada uno de los robots, durante los 10 minutos que dura un partido.

Para evaluar un pase, analiza los posibles puntos débiles del adversario. Con esa información, estudia la factibilidad de llegar a la pelota mediante la predicción de su posición usando un método desarrollado por Hugo Scolnik y Sergio Daiscz. Para decidir si es el más indicado para llevar adelante el pase, consulta un conjunto de redes neuronales artificiales desarrolladas por Santos que estiman un parámetro basado en un método de optimización numérico diseñado por Scolnik.

Por su parte, los aspectos de control y estrategia fueron desarrollados por Santos e Ignacio Laplagne. El desarrollo de los comportamientos individuales estuvo en manos de Sergio Daicz e Ignacio Laplagne. Mientras que el análisis geométrico para la detección de trayectorias libres, desarrollado por Sergio Soria, condujo a una herramienta valiosa para la toma de decisiones.

Marta Mejail, Julio Jacobo, Mariano Cecowski, Andrés Stoliar, Andrea Katz, Patricia Borensztejn y Andrés Ferrari tuvieron una participación clave en el desarrollo de un sistema de visión que permite identificar las posiciones de los robots y de la pelota basándose en el color de los objetos.

Hasta ahora, estos Maradona de la robótica cuentan con seis pasajes y algún presupuesto para la estada suministrados por sus sponsors, la Universidad de Buenos Aires, Hewlett Packard y Microsoft-Intel. Pero les faltan fondos para la estada, y para que la actuación del equipo nacional pueda lucirse es necesario que viajen por lo menos tres o cuatro investigadores más, algo que los escasos recursos disponibles no alcanzan a costear.

"Hay una cantidad de problemas técnicos muy especializados que deberemos resolver in situ —explica Scolnik—. Tenemos que instalar la computadora, ajustar el sistema de visión a la luminosidad de la cancha, jugar algún partido de práctica... Según los resultados, a lo mejor nos tenemos que poner a programar en Corea. Por eso es imperativo tener más materia gris en el campo de juego."

Y, a modo de conclusión, desliza: "El equipo está jugando espectacular."

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El torneo

Dos iniciativas surgidas de la actividad académica y científica en 1997 y 1998 impulsaron el proyecto del fútbol robótico: RoboCup, con sede en Japón, y la International Federation Robot Soccer Association (FIRA), en Corea. El objetivo fue plantear un problema lo suficientemente difícil como para que despertara el interés de los científicos que trabajan en Inteligencia Artificial y Robótica y cuyos resultados fueran aplicables a la industria, generando avances en estas áreas del conocimiento.

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Otros Links

Nota de La Nación y fotos en http://www.lanacion.com.ar/02/04/28/sl_392222.asp?origen=premium

Nota anterior de La Nación del 2/10/2001, con fotos del equipo de investigadores.

Preparan un equipo nacional de fútbol robótico

Otra disciplina robótica de moda en los Estados Unidos (Clarín).

Robots guerreros: un show cargado de tecnología, destreza y emoción

Para los fans de los juegos robóticos de ingenio en PC, la página de MindRover, The Europa Project.

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(Gracias Carlos Ferro)


            

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