未來的機器人能參加足球賽？這不是夢！

(專家：李長亮，中國人工智慧學會、中國科學院自動化研究所，科普中國微平台原創首發)

12月9日是世界足球日。足球的魅力，永遠令人激情澎湃。場上踢球的你，是否曾經擄獲了許多少女的心？今天，主角若是換成機器人，魅力是否依舊？假如，機器人也來參加足球賽，那會是怎樣的一種場面？是否好玩有趣？是否精彩連連？未來，這有可能實現嗎？

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機器人踢足球早有先例

自1956年，在達特茅斯學院上誕生以來，「人工智慧」這門新的科學領域，經過幾十年的堅持不懈的發展，已經取得了一系列舉世矚目的成就。1997年5月，IBM深藍在國際象棋中第一次擊敗人類世界冠軍卡斯帕羅夫，顛覆了人類對人工智慧之前的認知。1997年7月4日，美國宇航局的探路者號成功著陸，在火星表面部署了第一個自治機器人系統——旅行者。2016年，機器人alphago打敗人類圍棋世界冠軍李世石，將人工智慧與人類智能對決的可能性無限延伸。這也使得人們對人工智慧未來能做什麼，產生了更大的好奇和期待。比如，未來，機器人可能參加足球比賽嗎？如果參加，會發生什麼樣有趣的事情呢？

其實，和其他人工智慧的進步成果相似，機器人足球也在不斷的經歷嘗試和改進。1992年，加拿大英屬哥倫比亞大學的Mackworth教授第一次提出機器人踢足球的想法。與此同時，遠在日本的一些科研工作者也在致力於機器人足球的研究。他們在1993年6月在東京舉辦了第一場機器人足球賽。在賽事過後不到一個月，由於效果顯著，有許多國際上的科研工作者希望擴大機器人聯賽的影響，將其升級為國際聯合項目。在這個時代背景下，誕生了機器人世界盃（Robot World Cup），機器人足球正式成為世界性的研究內容。

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機器人足球賽是怎樣的？

機器人足球比賽的意義在於促進人工智慧、自動控制、決策生成、感測設備等等很多科學領域的交流和探討，同時，也是對最新科研成果的檢驗。機器人足球賽的一個比較具體的目標是，希望在未來50年的時間內，能研究出擊敗人類足球隊的機器人足球隊。這個目標很具有挑戰性，不僅要克服圖像識別、自主學習、聯合決策等機器學習領域的難題，還要克服自動控制、平衡、移動等自動控制領域的難題，甚至還要解決材料、動力、通訊等等一系列人類足球運動員不需要考慮的問題。

機器人足球賽的主要類型分為半自主型（MIROSOT）、全自主型（ROBOSOT）、類人型（HUROSOT）、模擬型（SIMUROSOT）四種類型。目前機器人足球賽，與大家看到的人類足球賽還是有很大區別的。比賽用球也不是真正意義上的足球，要比真正的足球小得多，不同類型的比賽用球大小也不一樣，比如乒乓球或者網球那樣。因為目前的科技水平，機器人還無法像人類一樣靈活控制足球。雙足機器人的站立、行走、以及自動平衡，現在依舊是機器人領域研究的難題。所以，現在選用較小的機器人，這樣對雙足要求比較低，運動和平衡能力更易自主控制。

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未來，會有無數的機器人「C羅」「梅西」誕生

目前，機器人已經能夠參加乒乓球和羽毛球比賽，雖然和人類運動員的水平，還有很大的差距，但是已經是在真實場地，相同規則下與人類競技。但是由於足球運動本身固有的特性，對足球機器人的要求更高，比如感知、平衡、協作、決策等等。機器人真正的像人類一樣參加足球賽事，還有很長的路要走，這中間需要克服很多學科的研究難點。機器人研究本身被譽為智能科學的皇冠，它的研究涉及非常廣泛的領域，包括機械電子學、機器人學、感測器信息融合、智能控制、通訊、計算機視覺、計算機圖形學、人工智慧等等。

人類的科技在不斷的發展，把很多曾經以為不可能的事情變為可能。相信真正的足球機器人，會在未來實現，到時將是一個非常有趣的場景。高科技集成的機器人，會將足球賽變成一場科技的較量，會有很多的機器人C羅、機器人梅西誕生。只是，不知道那時候人類對足球的熱情，是否還像現在一樣狂熱。

編輯：紀阿黎