Fútbol robótico: cómo el «deporte rey» ha impulsado la IA y la automatización

Programming a robot at a RoboCup tournament in Germany.
"Important real world applications can start with creating robot footballers," said the World Economic Forum's head of artificial intelligence.Image: Photo by C M on Unsplash
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  • La complejidad del fútbol supone un reto para la inteligencia artificial y las tecnologías autónomas.

  • La Federación Internacional RoboCup organiza partidos de fútbol robótico y publica artículos científicos sobre aprendizaje automático.

  • Los expertos señalan que los avances en el fútbol robótico tienen importantes repercusiones en otras formas de automatización.

En 1997, un programa informático llamado Deep Blue derrotó al entonces vigente campeón mundial de ajedrez, Garry Kasparov, en una partida de varios días que recibió mucha atención mediática. Los aficionados han debatido sobre la equidad del juego, pero la victoria del ordenador supuso un hito importante para el aprendizaje automático.

Hoy, los investigadores utilizan otro juego para impulsar la inteligencia artificial (IA) y la automatización: el fútbol.

La agilidad, la estrategia y el trabajo en equipo que exige el fútbol convierten al deporte rey en un reto estimulante y fructífero para la IA y las tecnologías autónomas. La Federación Internacional RoboCup, que organiza torneos de fútbol robótico en todo el mundo, lleva mucho tiempo liderando estos esfuerzos.

«RoboCup es un evento muy especial y excepcionalmente inspirador», afirmó Peter Stone, expresidente de RoboCup y director ejecutivo de Sony AI America, una empresa de desarrollo e investigación de IA. «Combina una visión ambiciosa y a largo plazo sobre cómo la IA y la robótica cambiarán el mundo con consideraciones prácticas e inmediatas sobre cómo diseñar, construir y programar robots prototipo personalizados para percibir, decidir y actuar».

Según las reglas de RoboCup, cada equipo debe estar formado por futbolistas robóticos totalmente autónomos; una vez iniciado el partido, los entrenadores humanos no pueden interactuar con sus jugadores robóticos. Stone, quien también es profesor de informática en la Universidad de Texas en Austin, Estados Unidos, y director del Grupo de Investigación sobre Agentes de Aprendizaje de la universidad, señaló que los logros del fútbol robótico han impulsado diversos campos de la IA y el aprendizaje automático, entre ellos la interacción entre humanos y robots, la visión artificial y los sistemas multiagente.

Estos avances se comparten en el Simposio RoboCup, una división editorial de la organización que hasta ahora ha producido cientos de artículos científicos sobre avances en aprendizaje automático surgidos de las competiciones.

RoboCup es un desafío de referencia permanente para la IA y la robótica, y un campo de entrenamiento para la próxima generación

Peter Stone, profesor de informática en UT Austin, director ejecutivo de Sony AI America y expresidente de RoboCup

Hace poco, otros investigadores también utilizaron el fútbol para impulsar la IA: crearon con éxito futbolistas digitales que aprendieron a jugar mientras se enfrentaban entre sí en una simulación informática. El proyecto, publicado en agosto en Science Robotics, una revista científica con revisión por pares, utilizó datos del movimiento humano y otros sistemas de aprendizaje automático para que los jugadores pudieran ejecutar y mejorar sus habilidades futbolísticas.

«Abordamos la integración del control motor y la toma de decisiones a largo plazo en el contexto del fútbol humanoide simulado, que requiere un control motor ágil y coordinación multiagente», escribió el equipo de investigación. «Nuestro trabajo constituye una demostración completa de la toma de decisiones integrada aprendida a múltiples escalas en un entorno multiagente».

Los expertos señalan que los avances en el fútbol robótico tienen importantes repercusiones en otras formas de IA y automatización, como los coches autónomos y los robots de asistencia.

«En muchos países, no hay suficientes jóvenes para cuidar de las personas mayores. Los robots permitirán prestar esos cuidados para que las personas sigan activas y puedan permanecer más tiempo en sus hogares. Los vehículos autónomos facilitarán la movilidad de las generaciones mayores», afirmó Kay Firth-Butterfield, responsable de IA y aprendizaje automático del Foro Económico Mundial. «Estas importantes aplicaciones prácticas pueden empezar con la creación de futbolistas robóticos, en los que las pruebas de agilidad, visión artificial y aprendizaje automático son esenciales para jugar».

RoboCup, por ejemplo, ha ampliado sus iniciativas para incluir nuevas ligas competitivas con robots de servicio autónomos. Entre ellas está RoboCup@Home, centrada en desarrollar capacidades robóticas de asistencia personal y doméstica. La organización también celebra la liga RoboCup Rescue, en la que los equipos compiten por desarrollar herramientas robóticas avanzadas para los servicios de emergencia. El ganador más reciente de este torneo fue un equipo de investigación de la Universidad de Kioto, en Japón, cuyo robot de búsqueda y rescate demostró una destreza novedosa.

La complejidad inherente al fútbol sigue haciendo del torneo de fútbol RoboCup una fuente destacada de inspiración y desafíos para los investigadores de robótica e IA.

«¿Seguirá el fútbol el camino del ajedrez, las damas, el póquer, Jeopardy, Starcraft, Gran Turismo y otras actividades hasta ahora humanas que la IA ha conquistado? ¿O los requisitos de percepción del mundo real y de velocidad y agilidad similares a las humanas lo mantendrán fuera de su alcance?», preguntó Stone. «Esta cuestión sigue siendo motivo de debate e incertidumbre en la comunidad».

Aun así, los organizadores de RoboCup mantienen un objetivo ambicioso: para mediados del siglo XXI, un equipo de futbolistas robóticos totalmente autónomos se enfrentará al ganador más reciente de la Copa Mundial y lo vencerá.

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