我们是怎样成为世界杯赢家的
本报记者 陈欢欢
RoboCup 机器人足球世界杯赛是由国际RoboCup 联合会负责组织的学术竞赛。分为专业和业余两大层次，前者以大学和科研机构为主、以高技术企业为辅；后者仅限于中小学生。专业层次目前设置了7 个类别，分别是仿真组（simulation league ）、四足机器人组（4-legged league ）、小型机器人组（small size league ）、中型机器人组（middle size league）、人形机器人组（humanoid league ）、救援组（rescue league ）和家庭组（RoboCup@home league ）。
6 月14日至20日，第10届RoboCup 机器人足球世界杯赛及学术大会在德国不来梅举行。来自38个国家和地区的447 支队伍参加了比赛。我国高校代表队获得冠、亚、季军各一项，1 个第四名，2 个第五名和2 个第六名。中国科大“蓝鹰”队获得仿真2D冠军、仿真3D亚军和四足机器人第五名，创造了我国高校参加RoboCup 历史上的最好成绩，在众多参赛队伍中名列前茅。另外，清华大学首次参加了人形机器人组比赛，中南大学第一次参加了救援仿真比赛。
需要特别提及的是，在本次大赛之前，经过国际RoboCup 理事会全体会议的充分讨论和投票表决，决定2008年第12届机器人足球世界杯赛和大会在我国举办，这将是这一重大学术竞赛和盛会首次在非发达国家举行。
陈小平，中国科学技术大学教授、中科大“蓝鹰”队领队、国际RoboCup 联合会执行委员。在刚刚过去的6 月里，他成为另一场足球世界杯赛中的赢家。
2000年，陈小平创建的科大“蓝鹰”队成为我国历史上第一支进入RoboCup 机器人足球世界杯赛的研究团队，当时，本报曾发表了对陈小平的专访《机器人足球赛带给我们什么》。6 年多来，我国机器人足球技术取得了长足进步；今年我国高校机器人足球队获得了奖牌总数第五的历史最好成绩，其中科大的“蓝鹰”队更是力压众多世界劲旅，赢得1 项冠军、1 项亚军和1 项第五名；今年6 月，我国还获得了2008年第12届机器人足球世界杯赛和大会的举办权。这是否说明我国的机器人足球水平有了显著的提高？国内机器人足球技术处在一个什么样的发展阶段？我国机器人足球技术发展面临什么样的机遇？《科学时报》近日再次采访了陈教授。
RoboCup 机器人足球世界杯概况
《科学时报》：RoboCup 的参赛各队是如何获得参赛资格的？
陈小平：除上届进入前八自动获得参赛权的队伍以外，其他队伍都必须参加严格的“预选”。各组的预选方式不完全一样，最严格的是仿真2D组，该组的参赛队伍不仅要提交介绍研究情况的技术报告，还要参加大循环赛，大循环赛中进入前8 名的队伍才能获得进入“决赛”的资格。由于目前世界上有上百支仿真2D队伍，因此竞争极其残酷。其他组目前不打预选赛，但要提交技术报告和演示录像等材料，经过严格审查才能获得参赛资格。可以说，一个国家参赛队伍的多少本身就反映了该国的整体水平。
《科学时报》：RoboCup 从何时开始举办？历届比赛中哪些国家的比赛成绩比较突出？
陈小平：第一届是在1997年，只有仿真2D一个项目，在此之后每年一届，全部在欧、美、日、澳等发达国家举行。德国、美国和日本通常排名前三，日本和德国在机器人领域占有明显优势，而美国则在人工智能领域占有绝对优势。这三国都有许多一流大学参加比赛，如卡耐基—梅隆大学、康奈尔大学、东京大学、柏林洪堡大学等。另外，美国太空总署和微软公司、日本索尼公司和西铁城公司、德国西门子公司等也参与了这一赛事。
《科学时报》：这些公司是如何参与这一赛事的？
陈小平：主要有两种参与方式。一是赛事赞助，并在现场展出相关产品；二是直接参与研发，如索尼公司研制了AIBO四足机器人，与包括中科大在内的19个研究机构组成国际步行机器人研发联盟，AIBO四足机器人也被列为RoboCup 四足机器人竞赛的指定硬件平台，从而一举独占四足机器人国际市场。另外，也有一些高技术公司单独组队或与高校联合组队参赛。
我国机器人足球发展现状
《科学时报》：我国从何时开始参加RoboCup 机器人足球世界杯赛和学术大会？
陈小平：1999年，我应邀参加了第三届学术研讨会并观摩了比赛。这是我国大陆学者第一次参加RoboCup 的国际学术活动。第一次正式参赛是2000年，中国科大“蓝鹰”队参加了在澳大利亚墨尔本举行的第四届RoboCup 机器人足球世界杯赛仿真组比赛。我国第一支实体机器人队是参加2001年美国西雅图第五届杯赛的科大“蓝鹰”四足机器人队。今年，我国有约20支队伍参加了比赛，是迄今最多的一次。
《科学时报》：国内有没有开展机器人足球的学术活动？
陈小平：从1999年开始，国内每年举行一届RoboCup 全国大赛，目前已有7 届了。当时只有仿真2D一个项目、中科大和清华的4 支参赛队伍，现在已有来自60余所高校和科研单位的100 多支队伍，比赛项目也扩展到仿真2D、仿真3D、四足、小型、中型、人形机器人和救援等7 项。另外，首届中国机器人足球公开赛将于今年10月举行，预计约有100 支队伍参赛，包括约20支外国队伍，这也是我国队伍与国外同行面对面交流的好机会。特别值得一提的是，国际RoboCup 联盟的一些理事将到苏州现场考察。利用这一良机，我们将安排国际一流学者作一系列学术报告、技术讲座和现场演示。
《科学时报》：据报道，中国科大的机器人足球和其他机器人活动开展得非常活跃？
陈小平：在中国科大，机器人足球不仅是作为一项前沿科学研究，而且被作为人才培养的重要工作。本科生开设了“仿真机器人足球研讨班”和“四足机器人研讨班”，摆脱传统大课的教学模式和考核方式，以研讨和实践为主要教学手段，旨在培养学生的动手能力、创新精神和合作能力。研究生开设了“自主机器人信息处理”课程，直接在AIBO机器人平台上围绕机器人视觉、定位和运动控制等前沿课题展开研究性教学。学校还组织了每年一度的“机器人活动周”活动。如此，便形成了良性循环的“小气候”，为科大“蓝鹰”队在国内外学术大赛中取得好成绩创造了良好的条件。
《科学时报》：与国外相比，我国机器人足球技术的发展有什么特点？
陈小平：机器人足球可分为“仿真”和“实体”两大类。我国仿真机器人队伍数量较多、水平也较高，但实体机器人队伍较少、成绩也不如仿真项目。因为前者没有硬件，比赛是在国际RoboCup 公布的软件平台上进行的，大量相关资源可以免费下载，费用相对较低。实体机器人的研制则需要在硬件方面有更大投入，特别是好的电机、摄像头和其他传感器等，水平越低，硬件设备的影响越大。所以实体机器人研究起步比较困难，周期也比较长。
《科学时报》：国内业余层次开展机器人足球的情况如何？
陈小平：虽然我国中小学机器人足球起步较晚，但发展很快，近几年每年都有几十支队伍参加RoboCup 机器人足球世界杯赛。今年我国有36支队伍参赛，仅次于东道主德国，并且成绩很好。业余比赛的开展旨在培养少年儿童的科技兴趣和技能，主要是通过编制程序控制机器人的动作，完成较简单的比赛任务，包括机器人舞蹈、1 对1 和2 对2 足球赛等。
承办世界杯足球赛：我国机器人足球发展的新机遇
《科学时报》：我国从何时开始申办RoboCup 机器人足球世界杯赛及学术大会？
陈小平：这个想法早在2000年参加第四届杯赛时就产生了。2001年第五届杯赛期间，我们与国际RoboCup 联合会的有关人士非正式地探讨了在中国举办这一赛事的可能性，得到的答复是，目前中国的参赛队伍太少。此后，经过中国机器人竞赛工作委员会和中国科大等高校的努力，到2003年， RoboCup机器人足球赛普及到国内约30所高校。
2003年10月，国际RoboCup 联盟理事Peter Stone 博士到中科大访问，同时考察我国举办RoboCup 世界杯的可行性。2004年10月，中国科大提出以科大和苏州市为联合承办单位、在苏州举办2008世界杯赛的设想。同年11月，我们向国际RoboCup 联盟主席浅田稔教授提交了《关于我国举办2008世界杯的建议》的报告，在RoboCup 联盟理事会中得到了较好的反响。2005年9 月，我们邀请浅田教授到苏州进行现场考察，详细介绍了苏州及中国科大所具备的各种有利条件，以及为举办这一盛会所作的各种努力，得到了浅田教授的高度评价。此后我们花了5 个月的时间，详细制定了2008年世界杯赛及学术大会的承办方案，并于2006年1 月底向国际RoboCup 联合会正式提交申办报告。
《科学时报》：花了5 年时间进行准备工作，在我国举办RoboCup 世界杯赛有什么意义？
陈小平：RoboCup 机器人足球是未来50年人工智能和机器人学的重大挑战，在我国举办可以加快我国在该领域的发展、加强国际学术交流。我国成绩较好的团队，如科大“蓝鹰”队和清华“风神”队等，都是通过长期参加RoboCup 世界杯赛，与国际同行的深入交流而受益匪浅。2008年RoboCup 机器人足球世界杯赛对于国内大批研究者来说，是一次难得的观摩学习的机会。
对于实体机器人而言，由于综合性强，研究者需要掌握大量不同领域的知识，其中有很多技术细节，通过面对面的直接交流、学习，往往可以很快解决，从而将主要精力放在更重要、更前沿的研究课题；反之，如果关起门来自己做，解决一个别人早已解决的细节问题可能就要花费几个月甚至几年的时间，而且结果未必很好。对于新的研究团队，往往本来起点就不高，如果将过多的时间花费在这种“低水平重复”上，何时才能赶上别人？
同时，举办这样大规模的学术活动，有助于提高举办城市的国际形象、吸引更多一流大学到当地联合办学或开设产学研基地。对于北京和上海这样的城市来说，举办这一赛事的“边际效用”不会很高。但对我国任何其他城市来说，作用和效益都将十分明显。
《科学时报》：作为我国申办2008年RoboCup 机器人世界杯足球赛的主要策划者、执行者之一，在我国成功获得该项赛事举办权后，您有何感想？
陈小平：现在我国RoboCup 机器人足球技术水平比几年前有很大提高，这不仅来源于国内各参赛单位的努力，也与我国经济、社会的快速发展密切相关。在申办过程中，我们实实在在地感觉到国外学者特别是学术领导层对我国社会和科技发展的热情关心和期待。客观地说，中国的机会也就是世界的机会，处于这样一个充满机遇和挑战的时代实在是千载难逢的。我们应该抓住这一历史性机遇，努力发展我国机器人足球和相关科技、教育事业。
