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PJ Robocup

Robocup

Semester: Sommersemester 2006
Art: PJ 6
LV-Nr.: 0435 L 730
Veranstalter: Albayrak
Zeit: Di 10-12:00, Beginn: 25.04.2006
Raum: FR 1002
Teilnehmerzahl: maximal 20 Studierende
Bemerkung Vertiefungsveranstaltung im Hauptstudium (KI, BKS)

Beschreibung Robocup

Der jährlich stattfindende Robocup, bei dem zwei Roboterteams gegeneinander Fußball spielen, ist ein Standard-Versuchsfeld für die Forschung auf dem Gebiet der Agententechnologie. Die Robocup-Organisation (www.robocup.org) veranstaltet jährlich mehrere Wettbewerbe für Roboter unterschiedlicher Größen. Besondere Bedeutung für die KI-Forschung hat die Simulation League (2D & 3D), bei der die physikalischen Gegebenheiten des Fußballs nur simuliert werden und die elektrotechnischen und mechanischen Probleme des Roboterbaus ausgeblendet bleiben. Dadurch ist es möglich, sich ausschließlich auf die „klassischen“ Herausforderungen der Künstlichen Intelligenz, wie Kooperation, Planen, Lernen, etc., zu konzentrieren.

Beschreibung des Projekts

Seit dem WS04/05 wird in diesem Projekt ein Agententeam für die 2D Simulationsliga entwickelt und kontinuierlich verbessert, welches von den Studierenden auf den Namen Dainamite getauft wurde. Das langfristige Ziel ist es, erfolgreich an der Weltmeisterschaft in Bremen (vom 14.-20. Juni 2006, www.robocup2006.org) teilzunehmen, wofür die erste Hürde, die Qualifikation, im letzten Semester bereits überwunden wurde. Damit ist Dainamite das erste Java-basierte Team, welches an einer Finalrunde teilnimmt. Für ein gutes Abschneiden bei der WM müssen in diesem Semester weitere umfangreiche Aufgaben in kleinen Teams gelöst werden. Diese betreffen u.a. die individuellen Fähigkeiten der Spieler (Skills), das Zusammenspiel (Kooperation und Koordination) sowie eine bessere Integration und Nutzung des Coach-Agenten.

Die Projektarbeit beinhaltet zunächst das Einarbeiten in das aktuelle Framework und in die zu verwendenden Werkzeuge. Ein gemeinsamer Wissensstand wird aufgebaut, indem der erarbeitete Stoff in Form kurzer Seminarvorträge vorgestellt wird. Zentraler Bestandteil ist hierbei der Robocup Soccer Server, ein frei verfügbares Programm (Link: Soccer Server) zum Durchführen der Simulationen. Zum Testen und Evaluieren sind in den vorangehenden Semestern weitere Grundlagen entstanden. Dazu zählen u.a. ein Monitor für die Visualisierung der Spiele und der Zustände der einzelnen Agenten, ein Trainings-Szenario Editor zum iterativen Testen spezieller Situation und Statistiken zum empirischen Bewerten neuer Features. Als Entwicklungsumgebung wird Eclipse empfohlen, da es Java sehr gut unterstützt und die benötigte Anbindung an ein CVS ermöglicht. Im weiteren Verlauf des Projekts werden Aufgaben zu den o.g. Bereichen an kleine Arbeitsgruppen verteilt und auftretende Problemstellungen in den einzelnen Veranstaltungen erörtert und diskutiert. Wichtig für die erstellten Lösungen und Grundlage der Bewertung ist die Qualität in Hinblick auf die übergeordnete Problemstellung, nämlich Spielverbesserung und Performance. Ein weiterer Aspekt besteht in der Erarbeitung und Umsetzung theoretischer Konzepte (Lern- und Koordinationsverfahren), die, auf dem Kenntnisstand der einzelnen Studierenden aufbauend, ins Agententeam einfließen sollen. Um das Gesamtziel zu erreichen, sind die Lösungen der Arbeitsgruppen gut aufeinander abzustimmen. Daher ist auch die gruppenübergreifende Kooperation ein wichtiger Gegenstand des Projekts. Sie findet in regelmäßigen Projekt-Treffen und elektronischer Online- und Offline-Kommunikation statt und fließt in die Bewertung mit ein.

Falls die Teilnehmerzahl und das Interesse dies zulässt, kann ein Teil der Projekt-Teilnehmer sich in das nicht so fortgeschrittene 3D Framework einarbeiten und dieses erweitern. Diesbezügliche Aufgaben betreffen hauptächlich Basisfunktionalitäten, wie Dribblen, Passen, etc.

Termine

Datum Themen/Inhalt
24.04. Einführungsveranstaltung, Überblick in die Problemstellung von Multi-Agenten Systemen,
  Vorstellung des Frameworks und Verteilung einzelner Vortragsthemen
02.05. Seminarvorträge (Themen sind u.A. das Weltmodell, Aktionen, Server, Tools)
09.05. weitere Seminarvorträge + Zuteilung der Aufgaben
16.05 Projekt-Treffen, Diskussion zu einzelnen Problemen und Aufgaben
23.05. Projekt-Treffen
30.05. Projekt-Treffen
06.06. Projekt-Treffen
13.06. Projekt-Treffen, letzter Termin vor der Weltmeisterschaft
14.06.-18.06 Robocup Weltmeisterschaft in Bremen
19.06.-20.06. Symposium zur Robocup WM
20.06. fällt aus (WM)
27.06. Projekt-Treffen
04.07. Projekt-Treffen
11.07. Projekt-Treffen
18.07 Vorstellung und Diskussion des Abschlussberichtes, Ergebnis-Besprechung

Voraussetzungen

  • Abgeschlossenes Vordiplom in Informatik oder einer verwandten Studienrichtung

Hilfreiche Kenntnisse (nicht zwingend erforderlich):

  • Sicherer Umgang mit Java, Eclipse und CVS
  • Kenntnisse aus AOT oder ähnlicher Lehrveranstaltung
  • Maschinelles Lernen, Plan-Algorithmen
  • Teamarbeit
  • Unix-Erfahrung (die Simulations-Umgebung läuft hauptsächlich unter Unix)

Wichtig: Lasst euch von dieser Liste nicht abschrecken. Viele dieser Punkte werden in den Terminen besprochen, und falls ihr keinen KI-Hintergrund habt, lassen sich die Aufgaben an euer Wissen anpassen.

 

Ansprechpartner

Einführende Literatur