AI足球革命:DeepMind技术突破,机器人球员展现惊人技艺!

 新闻中心     |      2024年04月24日

       最新进展!DeepMind利用深度强化学习技术,成功打造了能够在足球赛场上展现超凡技能的机器人球员,这一成就被《Science Robotics》杂志选为封面故事,标志着AI在具身智能领域的一大飞跃。

AI足球革命:DeepMind技术突破,机器人球员展现惊人技艺!

      在这项研究中,DeepMind的团队采用了一种创新的方法,通过深度强化学习(deep RL)技术,训练出能够在模拟环境中进行一对一足球比赛的机器人。这些机器人不仅能够快速奔跑和过人,还能准确预测足球的移动方向,有效阻挡对手的射门。在实验中,与对比基线相比,这些机器人的奔跑速度提升了181%,转身速度提升了302%,起身时间缩短了63%,踢球速度提升了34%。这些数据充分展示了通过深度强化学习训练的机器人在足球技能上的显著提升。


       DeepMind的研究成果不仅在模拟环境中得到了验证,更重要的是,这些训练策略成功迁移到了真实世界的机器人上。在真实环境中,这些机器人展现出了与模拟环境中相当的性能,这在人工智能领域是一个巨大的挑战。在点球和起跳射门定位球的测试中,真实环境中的机器人在10次尝试中分别命中了7次和8次,这一成绩虽然略低于模拟环境中的表现,但仍然证明了深度强化学习在真实世界应用的可行性。


       为了实现这一突破,DeepMind的团队采取了分阶段的训练策略。在第一阶段,他们专注于训练机器人两种基本技能:起身站立和射门得分。在第二阶段,通过自我博弈的形式,智能体被训练以完成完整的1v1足球任务,其中对手是从智能体本身的部分训练副本池中抽取的。这种方法使得智能体能够结合以前学到的技能,预测和适应对手的行为,从而在足球比赛中展现出更高的水平。


       此外,DeepMind的研究还展示了机器人在足球比赛中的一些高级行为。例如,智能体学会了对足球和对手做出预测,根据比赛环境调整动作,并在较长的时间尺度内协调动作,最终完成进球。这些行为的学习和执行,都得益于深度强化学习算法的先进框架,该框架能够诱导AI球员产生运动行为,并通过注意力感知算法模拟出AI球员增量训练的全过程。


      尽管DeepMind的研究成果令人印象深刻,但研究团队也指出了该研究的一些局限性。例如,学习流程依赖于特定领域的知识和随机化,这可能对更动态的平台来说难以实现或不切实际。此外,研究方法完全依赖于模拟到真实的迁移,而不是在训练中结合真实数据,这可能限制了迁移效果和行为的稳定性多样性。还有,研究应用在小型机器人上,并未考虑与更大尺寸相关的额外挑战,这对于未来研究提出了新的问题和挑战。


      未来的工作将集中在两个方向。一是“多智能体足球”,即训练两个或更多智能体组成的团队,这将涉及到更复杂的协作和分工问题。二是“从原始视觉训练足球”,即仅使用机载传感器进行学习,而不依赖于运动捕捉系统的外部状态信息,这将大大增加问题的难度,但也会使智能体更加自主和适应性强。


       DeepMind通过深度强化学习技术打造的机器人球员,在足球领域取得了显著的成就。这些机器人不仅在模拟环境中展现出超凡的技能,而且在真实世界中也证明了其策略的可行性。尽管存在一些局限性和挑战,但这一研究无疑为人工智能在具身智能领域的发展开辟了新的道路,预示着未来机器人在更多复杂任务中的应用潜力。随着技术的不断进步,我们有理由相信,未来的机器人将在足球以及更多领域中展现出更加惊人的能力。