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Un clon robótico imita a humanos jugando al fútbol en un ordenador

Los informáticos lo han programado observando las acciones de una persona


El campo de la informática llamado “clonación del comportamiento” trata de que un máquina “clone” el comportamiento de otro agente, sea éste otra máquina o un humano. Con esta premisa, informáticos del Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) han conseguido programar clones que imitan las acciones de los humanos cuando juegan al fútbol en un ordenador. El jugador clon, de momento, es virtual y ha sido fruto de las observaciones hechas en una liga de robots llamada RobotCup, un proyecto de investigación en el que participan universidades, institutos de investigación y empresas. Por el momento, sólo han conseguido que esta máquina virtual clone acciones sencillas, pero la idea es que llegue a desarrollar acciones complejas, como regatear. Por Raúl Morales.




Uno de los partidos de RoboCup.
Uno de los partidos de RoboCup.
Uno de los partidos de RoboCup.
Uno de los partidos de RoboCup.
Informáticos de la UC3M ha logrado programar clones que imitan las acciones de los humanos cuando juegan al fútbol en el ordenador, según publica la versión on line de la revista Expert Systems with Applications

Según recoge Noticias SINC, el objetivo de este proyecto, liderado por el informático de la UC3M Ricardo Aler, uno de los autores del estudio, es programar un jugador, de momento virtual, a partir de la observación de las acciones de una persona que participa en la liga de simulación de RoboCup.

RoboCup es un campeonato de fútbol internacional organizado para promover el desarrollo de la Inteligencia Artificial y la robótica. Los promotores de esta competición tratan de desarrollar un equipo de robots totalmente autónomos para que puedan ganar al mejor equipo de futbolistas humano en el año 2050.

Según sus creadores, este proyecto es parecido a lo ocurrido en 1997, cuando el superordenador Deep Blue logró vencer al ajedrecista Kasparov. En este caso, la máquina también fue programada a partir de las observaciones hechas a jugadores de ajedrez.

Esto, que puede parecer anecdótico, no lo es, ya que, como informaba Science Daily hace un año, se trata en realidad de una ambiciosa competición en alta tecnología en la que están involucradas universidades, institutos de investigación y empresas privadas de más de 15 países. “RoboCup” estimula la investigación de un modo que otros proyectos no lo hacen.

La última edición de este campeonato internacional de fútbol robótico se organizó en Suzhou (China), y la próxima se celebrará este verano en Graz (Austria). También se realiza una competición paralela, RoboCup Rescue, que se dedica al desarrollo de robots destinados al rescate de personas en desastres naturales.

Un juego complicado

Para una máquina, jugar al fútbol es una tarea muy compleja. En primer lugar, tiene que reconocer de manera muy precisa el balón, las líneas que limitan el campo de juego, los postes de las porterías, así cómo qué jugadores van en su equipo y cuáles son los contrincantes.

Para poder jugar correctamente, incorporan todo tipo de equipamientos de alta tecnología, como cámaras, sensores que pueden escanear todo lo que rodea la robot, procesadores internos que convierten los datos obtenidos para definir las tácticas del juego y las estrategias defensivas, así como dispositivos muy innovadores que permiten al robot correr por el campo de juego para sorprender a los oponentes.

Dentro de RoboCup existen varias ligas, incluyendo la de robots reales, y que su equipo utiliza el mismo software que el usado en la llamada liga de simulación (el Soccer Server ). En este caso, el jugador humano juega como si fuera un videojuego, y el sistema observa tanto los estímulos que va recibiendo la persona por la pantalla, como las acciones que ésta realiza mediante el teclado, como chutar o pasar la pelota.

Posteriormente, los investigadores utilizan técnicas de aprendizaje automático para construir un modelo del juego de esa persona, y ese modelo sirve para crear el “agente clon” que imita al jugador humano.

Lo destacado de este proyecto de la UC3M es que se ha podido demostrar que el jugador clónico es capaz de regatear a oponentes y meter goles en la portería contraria, de forma similar a como lo hacen las personas.

Programar automáticamente

Normalmente en la liga Robocup tanto los robots reales como los virtuales son programados a mano por los investigadores, pero la propuesta de los científicos españoles es realizarlo automáticamente.
Por el momento, han logrado que los clones realicen acciones sencillas, como avanzar, girar y chutar.

Su objetivo es, sin embargo, conseguir que aprendan acciones complejas, como regatear o pasar la pelota al compañero más apropiado. Además, quieren dotar a los modelos de capacidades cognitivas tan humanas como los recuerdos o la predicción de la posición de la pelota o del rival.

Este tipo de estudios se enmarcan dentro de un campo de la informática denominado ”behavioral cloning” (clonación del comportamiento). El objetivo de esta disciplina es construir un modelo para un agente clon que aprenda del comportamiento de otro agente (que puede ser un humano) mediante la observación de los estímulos que recibe y las acciones que realiza en respuesta a ellos.

Los primeros trabajos sobre este tema demostraron que un sistema de redes neuronales puede aprender a conducir un vehículo observando a un conductor - proyecto ALVINN -, o a pilotar un simulador de vuelo analizando el comportamiento de un piloto. Hoy también se está investigando la utilización de "behavioral cloning" en videojuegos en red, además de en competiciones como RoboCup.


Raúl Morales
Miércoles, 25 de Febrero 2009
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