Платформа на основе открытого исходного кода и на основе Python для 2D-симуляции Robocup Soccer

Снимок экрана футбольной 2 -й лиги на базе Python. Zare et al.

Robocup - это международное ежегодное мероприятие, предназначенное для демонстрации успехов в области робототехники и искусственного интеллекта (ИИ).На этом мероприятии разные команды гуманоидных роботов играют в футбол друг против друга,

Каждый год ученые по всему миру собираются чтобы разработать роботов и алгоритмы, которые могут быть представлены в Robocup.Однако до того, как они будут испытаны в реальных средах, большинство из этих систем запускаются и оцениваются в моделировании, чтобы точно настроить их производительность.

Исследователи из Университета Далхаузи и Мемориального университета Ньюфаундленда в Канаде недавно представили Pyrus Base, новую платформу с открытым исходным кодом для питона для двумерного (2D) моделирования робокового футбола.Эта платформа, представленная в статье, опубликованной на сервере Pre-Print Arxiv, может помочь исследователям обучать и тестировать свои алгоритмы, связанные с роботизированным футболом, как легко, так и надежно.

«Документ о базовом коде, разработанный в Python для исследователей, заинтересованных в 2D -средах для футбола ИИ и робокап, - сказал Tech Xplore Ареф Сайарех, один из исследователей, которые провели исследование.«Поскольку в Python есть мощные рамки, мы создали этот базовый код, чтобы исследователям было легче разрабатывать свои идеи в этой многоагентной среде».

Большинство существующих рамок для запуска роботизированных футбольных симуляций, включая Heliosbase и Cyrus2dbase, используют язык программирования C ++.Хотя C ++ имеет много преимуществ, например, упрощение адаптации одного и того же кода для различных видов использования, он довольно продвинут по сравнению с другими языками программирования, такими как Python.

В результате, моделирующие платформы, основанные на C ++, обычно могут использоваться только теми, кто имеет хорошее знание программирования.Сайаре и его коллеги решили разработать альтернативную структуру, основанную на Python, которая может использоваться более широким спектром пользователей с различными уровнями технической экспертизы.

«Мы сделали нашу базу максимально простой, со многими функциями и классами, которые позволяют исследователям сосредоточиться только на их идее, а не на сложных математике и программировании», - объяснил Сайаре.«Кроме того, в этом базовом коде, такие как Tensorflow и Pytorch, являются простыми. Кроме того, структура Pyrus очень похожа на базовые коды C ++, поэтому люди с высоким опытом в этой лиге могут легко использовать базу Python».

Pyrus Base - это простая и доступная 2D -модель, которая позволяет даже новичкам или неопытным программистам тестировать модели искусственного интеллекта на Robocup.Исследователи надеются, что их платформа побудит больше исследователей проверять свои идеи, подпитывая инновации в области роботизированного футбола.

«2D-лига футбола в Robocup-это многоагентная и шумная среда, которая больше сосредоточена на оскорбительном и оборонительном поведении»,-сказал Саяре.«Таким образом, ИИ может играть значительную роль в этой среде. Например, используя методы обучения подкрепления, агенты могут изучать поведение, такое как дриблинг или проходное, или некоторые методы машинного обучения, которые могут уменьшить шум окружающей среды».

Базовый код Pyrus уже доступен на GitHub и вскоре может быть загружен и используется энтузиастами робототехники и исследовательскими группами по всему миру.В своих следующих работах Сайаре и его коллеги надеются еще больше улучшить структуру, чтобы его можно было использовать для обучения еще большего пула алгоритмов ИИ.

«Теперь мы будем оптимизировать базу Pyrus, чтобы улучшить ее производительность», - добавил Сайаре.«Кроме того, мы добавим некоторые примеры для изучения информативного подкрепления, такие как вратарь с обучением подкрепления, в базовый код для исследователей и новичков в эту лигу, чтобы они могли учиться проще и быстрее».

Больше информации: Nader Zare et al., Pyrus Base: Python Framework с открытым исходным кодом для симуляции Robocup 2D футбола, Arxiv (2023).Doi: 10.48550/arxiv.2307.16875