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Elektronische Welten / Archiv | Beitrag vom 23.08.2012

Orientierungslose elektrische Ballkünstler

Künstliche Fußballspieler beim Robocup 2012

Von Dirk Asendorpf

Künstliche Fußballspieler beim Robocup 2012 in Mexico City (picture alliance / dpa / Mario Guzman)
Künstliche Fußballspieler beim Robocup 2012 in Mexico City (picture alliance / dpa / Mario Guzman)

Robotik-Experten und Informatiker wollen bis 2050 ein Team aus künstlichen Wesen schaffen, das jeden Fußballmeister besiegen kann. Im Schach hat der Sieg des Computers über den Menschen schon 1997 stattgefunden. Damals schlug der IBM-Großrechner Deep Blue den amtierenden Weltmeister Garri Kasparow. Doch im Fußball ist die Sache sehr viel schwieriger. Der Wettstreit um den Robocup, den Preis für das weltbeste Roboter-Fußballteam, zeigt es.

Foul, Freistoß, Tor: Wenn einmal im Jahr die Weltmeisterschaft im Roboterfußball ausgetragen wird, gibt es einen Schiedsrichter mit Pfeife, zwei Mannschaften, und gewonnen hat, wer den Ball am häufigsten ins Tor bekam. Doch das sind dann schon so ziemlich alle Gemeinsamkeiten mit dem Fußballspiel der Menschen.

In der sogenannten Standard-Liga sind alle Mitspieler körperlich absolut identisch. Es handelt sich um Naos, 57 Zentimeter kleine, menschenähnliche Roboter des französischen Herstellers Aldebaran. Unterschiede gibt es nur in der Software, die ihre Bewegungen steuert. Und die scheitert oft schon an der scheinbar einfachsten Aufgabe, nämlich zu wissen, in welche Richtung die eigene Mannschaft eigentlich spielt. Mit zarter Computerstimme ruft der Nao dann um Hilfe.

"Wenn er confused ist, dann weiß er nicht mehr genau, auf welches Tor er schießen soll. Dann kommt es, dass er ins Aus schießt, um eben wieder festzustellen: Wo bin ich eigentlich? Wo wird der Ball eingelegt? Wo muss ich hin?"

Die Informatikerin Judith Müller ist Doktorandin am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz und Mitglied des Bremer Robocup-Teams "B-Human". Dreimal hintereinander hatte es den Weltmeistertitel geholt, doch in diesem Jahr scheiterten die Bremer im Endspiel gegen das US-Team Austin Villa mit 2:4. Dabei spielten die amerikanischen Naos auf Grundlage der Software, die die Bremer im Vorjahr verwendet und dann veröffentlicht hatten. Doch beim Finale in Mexiko kam Pech ins Spiel.

"Unsere Spezialität ist, immer den Pfosten zu treffen, immer besonders ärgerlich. Oder, hatten wir im Endspiel: Der Ball rollt quer übers Feld und bleibt dann einen Zentimeter bevor er richtig im Tor ist, liegen. Und dann ist die Halbzeit zu Ende. Ist auch immer sehr ärgerlich."

Auch Tim Laue, der Chef des Bremer Robocup-Labors, sucht, wie jeder echte Fußballtrainer, die Ursache für das verlorene Endspiel überall, nur nicht in der eigenen Mannschaft.

"Das Laufen war nicht so gut diesmal, einfach weil der Untergrund, den sie da aufgebaut hatten, unter dem Teppich waren wahrscheinlich Holzbretter oder Holzplatten, und der Untergrund vibrierte leicht, und unsere Laufalgorithmen sind sehr kompliziert und berechnen viele Sensordaten mit ein. Aber unser Modell sieht nicht vor, dass der Untergrund vibrieren kann, wir gehen aus von einem festen Untergrund sodass der Roboter, wenn der Boden vibriert, annehmen muss, dass er selbst die Vibration auslöst, und versucht dann gegen zu regeln. Und dadurch wird das Gesamtsystem in sich instabiler und deswegen sind wir häufig umgefallen."

Mit gespreizten Beinen wuchtet sich der kleine Nao zwar recht schnell wieder in die Höhe, doch wenn er in der Nähe des Mittelkreises gestürzt war, weiß er danach nicht mehr, auf welches der beiden Tore er zielen soll. Schließlich sehen sie gleich aus und auch die spiegelsymmetrischen Markierungslinien geben ihm keine Orientierung.

"Deswegen muss man mit Wahrscheinlichkeiten rechnen und mehrere Hypothesen aufrechterhalten bis sich dann eine Wahrheit in Anführungszeichen herauskristallisiert, die dann über längere Zeit am Kompatibelsten ist zu dem, was ich gemessen hab."

Nur beim Torwart ist die Orientierung kein Problem. Er bleibt das ganze Spiel über in seinem Strafraum. Der Informatikstudent Andreas Stolpmann ist das jüngste Mitglied im Team "B-Human". 500 der über 100.000 Zeilen Programmcode stammen von ihm, sie beschreiben, wie sich der Torwart verhalten soll.

"Wenn der Ball ganz dicht an ihn rankommt, dann geht er auf ihn zu und ansonsten setzt er sich halt hin und wartet. Und wenn der Ball schnell angeschossen kommt, dann wirft er sich hin."

Am Abschneiden seines Teams bei der WM in Mexiko hat Andreas Stolpmann nichts auszusetzen.

"Vizeweltmeister wird man auch nicht jeden Tag, also ich bin ganz zufrieden. Bei den anderen, bei den Älteren, die halt schon dreimal Weltmeister waren, die sind natürlich dann nicht ganz so glücklich darüber. Aber man kann damit leben. Es ist niemand tot-unglücklich."

Und längst hat die Vorbereitung auf die nächste WM begonnen, die 2013 in den Niederlanden stattfindet. Bis dahin wird viel debattiert, umprogrammiert und ausprobiert. Denn oft tut der Nao auf dem Spielfeld doch noch nicht das, was seine Schöpfer von ihm erwarten. Einer der kleinen Roboter ist gerade auf Judith Müller zugelaufen und tritt ihr gegen den Schuh.

"Meine Schuhe sind halt rot und die haben ungefähr ziemlich ähnlich die Farbe des Balls, klein sind sie auch. Wir haben allerdings programmiert, dass er immer den Ball, den er sieht, der am dichtesten zu ihm ist, das ist dann der Ball, auf den er losgeht. Das heißt, wenn ich mich immer im Hintergrund halte, sollte ich ihn nicht allzu sehr stören dabei."

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