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Programmierte Weltmeister

Wenn die deutsche Fußball-Nationalelf vom 12. Juni bis 13. Juli 2014 in Brasilien um den Weltmeistertitel kämpft, tritt sie nicht als Titelverteidigerin an. Anders das Bremer Fußballroboter-Team "B-Human": Beim RoboCup im letzten Jahr wurde der amtierende deutsche Meister zum vierten Mal Weltmeister. Im Sommer wollen die Bremer bei der diesjährigen Fußballroboter-WM – ebenfalls in Brasilien – wieder Erster werden.

6:2. Mit diesem traumhaften Ergebnis wurde Bremen 2013 Fußball-Weltmeister. Die Spieler liefen, zielten, schossen – ins Schwitzen gerieten sie allerdings nicht. Sie sind Roboter, programmiert von Informatik- und Mathematik-Studenten der Universität Bremen und von Betreuern des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI). "B-Human" heißt das Team, das seit 2009 schon vier Mal den WM-Titel abräumte. Die Namen der Spieler: Penny, Sheldon oder Lennard – angelehnt an die Helden der US-Fernsehserie "The Big Bang Theory", in der es um Wissenschaftler geht.

Während die deutsche Nationalmannschaft für einen Sieg in Brasilien vor allem eine gute Spieltaktik entwickeln muss, geht es bei den Robotern um viel grundsätzlichere Probleme: Wie nehmen die Spieler ihre Umgebung wahr? Wie bewegen sie sich? Wie kann ein Softwareabsturz vermieden werden? "Wir sind noch nicht soweit, dass man sich mit Fußball auskennen muss, um den WM-Titel zu holen", sagt Teamchef und Informatiker Thomas Röfer. Bei der nächsten RoboCup-Weltmeisterschaft vom 21. bis 25. Juli in Brasilien spielen lange Befehlsketten in Programmiersprachen die Hauptrolle.

Das "B-Human"-Team kickt in der sogenannten Standardplattform-Liga: Alle Mannschaften treten dabei mit den gleichen, knapp einen halben Meter großen Robotern an, die eine französische Firma herstellt. "Es ist ein reiner Software-Wettbewerb", sagt Dozent Thomas Röfer. 20 Mannschaften gehen 2014 in dieser Liga an den Start. Aus Deutschland sind gleich mehrere Teams dabei, zum Beispiel aus Leipzig und aus Dortmund. Pro Team treten fünf Spieler auf einem neun mal sechs Meter großen Spielfeld gegeneinander an.

Während die Roboter kicken, schauen die Programmierer am Spielfeldrand nur zu. Sie dürfen Beifall klatschen und anfeuern - mehr aber nicht. "Es wird nicht von außen gesteuert", sagt Röfer. "Die Spieler müssen selbst herausfinden, wo sie stehen, wo der Ball und wo der Gegner ist." Dazu haben die Maschinen zwei Kameras im Kopf, die 60 Bilder pro Sekunde machen. Der Computer, der ebenfalls im Kopf sitzt, wertet die Bilder aus und gibt Befehle an die Motoren ab, die die 25 Gelenke im Körper bewegen. Über Funk können sich die Spieler einer Mannschaft zudem austauschen. Das ist notwendig, denn die Kameras haben einen Tunnelblick. Manchmal muss deshalb ein Mitspieler einem anderen "sagen", wo sich der Ball gerade befindet.

"Anders als bei den menschlichen Fußballern haben die Roboter keine festen Rollen", sagt Röfer. Weil alle Spieler einer Mannschaft die gleiche Software haben, kann jeder je nach Spielsituation zum Verteidiger oder Stürmer werden. Die Programme verbessern sich Jahr für Jahr – auch für Außenstehende sichtbar: Beim ersten RoboCup 1996 spielten noch Roboterhunde gegeneinander. Ab 2008 kickten in der Standardplattform-Liga schließlich je zwei menschlich anmutende Roboter gegeneinander, 2013 waren es bereits fünf. Dementsprechend musste auch das Spielfeld immer größer werden.

Früher waren zudem bunte Markierungen am Spielfeldrand und verschieden farbige Tore notwendig, damit die Roboter die Informationen verarbeiten konnten. Inzwischen ist zwar der Ball noch orange, die farbigen Kennzeichen am Spielfeldrand sind aber fast alle verschwunden, und die Tore sind beide gelb. "Ein Spieler muss also aufpassen, in welches er schießt", so Röfer.

Einen Trainer wie die deutsche Nationalelf haben die Roboter bislang nicht. Möglicherweise ändert sich das aber bald: "Er könnte die Schwächen des Gegners erkennen und taktische Entscheidungen treffen." Denn die Spieler selbst lernen während des Spiels nichts dazu. Sie machen das, was ihnen vorher einprogrammiert wurde und können somit auch schnell ausgetrickst werden.

Das muss sich in Zukunft ändern, denn die Roboter-Fußball-Gemeinde hat ein ehrgeiziges Ziel: Bis zum Jahr 2050 soll ein Team entwickelt werden, das in der Lage ist, den dann aktuellen Fußballweltmeister der Männer zu schlagen. "Das wird nicht einfach", räumt Röfer ein. Allein schon aus praktischen Gründen: "Wenn das Bremer Team Testspiele machen will, müsste gleich das Weserstadion angemietet werden."

Allerdings dauerte es von der Entwicklung des ersten Raketenantriebs bis zur Landung auf dem Mond auch nur 50 Jahre. „Die Technologie entwickelt sich immer exponentiell", sagt Röfer. "Erst geht es langsam los und dann rasend schnell." Deshalb hält der Informatiker es auch nicht für ausgeschlossen, dass das Ziel umsetzbar ist. "Ob das Spiel dann wirklich stattfindet, wird man sehen", sagt er. Schließlich sei es für die menschlichen Sportler nicht ganz ungefährlich, gegen Roboter anzutreten.

Als Nächstes steht nun aber erst einmal die RoboCup-Weltmeisterschaft in Brasilien an. Die Chancen, wieder den Titel zu holen, schätzt Thomas Röfer gut ein. „Wir machen viele Testspiele und werten Videos aus." Nach den Wettkämpfen stellen die Bremer allerdings stets den Großteil ihrer Software auch den anderen Teilnehmern zur Verfügung. Schließlich geht es darum, die internationale Forschung auf diesem Gebiet stetig voranzubringen. So wurde 2012 "Austin Villa" aus Texas Weltmeister – mit der Lauf-Software der Bremer.

Seit Jahren schon trainiert Thomas Röfer zusammen mit Tim Laue das Bremer Roboter-Team – fußballbegeistert ist er selbst aber nicht. Wenn Joachim Löw und seine Mannschaft im Sommer um den Pokal kämpfen, wird er nicht einmal vor dem Bildschirm dabei sein. Stattdessen werden Sheldon, Penny und Co. fit gemacht, damit sie wieder zahlreiche Tore schießen.

Mehr unter www.robocup2014.org, www.b-human.de

5.912 Zeichen, Autorin: Janet Binder

Pressekontakt:

Franziska Martin

Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz,
Forschungsbereich Sichere Kognitive Systeme

E-Mail: franziska.martin[at]dfki.de

Erstellungsdatum: 25.03.2014