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Le tournoi de football qui fait avancer la science

Ridha Loukil

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Le tournoi de football qui fait avancer la science

Stephane Persyn, directeur marketing chez Fluke Networks

Le tournoi de football RoboCup entre robots et humains est plus qu’un évènement de divertissement. Il fait avancer la science et pas seulement en robotique. Stephane Persyn, directeur marketing chez Fluke Networks, spécialiste du test des réseaux sans fil, explique pourquoi.

La création d’une équipe de robots capable de battre une équipe d’humains au football peut sembler tout droit sortie d’un livre de science-fiction. Il s’agit pourtant de l’objectif à long terme d’un tournoi de football international organisé au nom de l’intelligence artificielle. Pour le moment cependant, les participants se cantonnent à plusieurs objectifs plus immédiats, notamment celui fondamental de s’assurer que les joueurs peuvent communiquer entre eux.

Contrairement à ce que tout le monde pense, ce sont les Pays-Bas et non pas l’Espagne qui ont remporté la Coupe d’Europe de football… pour robots. Les robots-footballeurs de l’équipe Tech United Eindhoven ont en effet fini en tête de leur ligue lors du tournoi 2011 de l’Open d’Allemagne RoboCup, qui s’est déroulé à Magdebourg. De plus, la même équipe a fini deuxième aux derniers Championnats du Monde d’Istanbul (consultez le site www.techunited.nl pour plus d’informations, images et vidéos).


                                    


Car il existe bel et bien un tournoi de football pour la robotique autonome et l’intelligence artificielle. Le secteur possède par ailleurs sa propre fédération, ses propres ligues, ses propres stars, une version adaptée du règlement de football de la FIFA et affiche plus qu’une simple ressemblance avec le sport d’équipe le plus populaire au monde.

Encourager la recherche en robotique intelligente

La Robot World Cup Initiative (ou RoboCup) présente en outre un objectif sérieux. Il s’agit d’une initiative internationale de recherche et d’éducation visant à encourager l’intelligence artificielle (IA) et la recherche en robotique intelligente. Bien sûr, la science de la robotique a déjà réalisé de nombreuses avancées importantes. Les robots peuvent par exemple battre les humains aux échecs. Cependant, le développement de robots capables de jouer un vrai match de football entre eux, voire avec des humains, relève d’un degré de difficulté bien supérieur. Après tout, il est déjà bien difficile de faire fonctionner ensemble des humains doués, athlétiques (et bien payés) pour qu’ils forment une équipe de footballeurs collaboratifs, proactifs, vifs d’esprit et rapides.

Mais il en fallait plus pour démoraliser l’équipe Tech United Eindhoven. Formée il y a seulement six ans dans le cadre d’activités de recherche en robotique de l’Eindhoven University of Technology, l’équipe est désormais championne de l’Open d’Allemagne et deuxième au monde. Comme le reconnaît Roel Merry, chef d’équipe chez Tech United : « ce qui se passe en coulisses est probablement plus important que les joueurs eux-mêmes ». En effet, les expériences variées de ces participants humains reflètent la nature multidisciplinaire du projet, un projet dans lequel le matériel et le logiciel constituant le robot ont dû être entièrement développés et intégrés. L’équipe rassemble des scientifiques et des techniciens de dépannage, notamment des étudiants en Master, des stagiaires et des étudiants issus de divers départements de l’Eindhoven University of Technology (TU/e) : Ingénierie mécanique, Ingénierie électrique, Ingénierie biomédicale, Informatique et Physique. Roel Merry est lui-même mécatronicien et détenteur d’un Master de la TU/e.

Le but du jeu est évidemment de gagner. Cependant, un match de football joué par des robots fournit également un environnement dynamique dans lequel chaque seconde est différente et l’équipe de robots doit coopérer pour atteindre cet objectif. « Le projet poursuit donc un double objectif, puisqu’il concerne à la fois la recherche et l’éducation », indique M. Merry, dont l’équipe figure parmi une trentaine d’équipes de taille moyenne issues de grandes universités du Japon, de Chine, d’Australie, d’Iran, d’Allemagne, du Portugal, d’Italie et d’Autriche.

La communication passe par le Wi-Fi

Dans la ligue Taille moyenne, deux équipes de cinq robots de 50 x 50 x 80 cm au maximum jouent de manière entièrement autonome sur un terrain en salle de 18 x 12 mètres. Chaque robot est doté de capteurs et d’un ordinateur intégré qui lui permettent d’analyser la situation actuelle de jeu et de jouer correctement au football.

La technologie sans fil est un élément important du jeu. Tandis que les humains peuvent se parler et se faire des signes, les robots, eux, communiquent via le Wi-Fi. Ils utilisent la communication sans fil pour établir une coopération entre eux et pour recevoir des instructions de l’arbitre. Aucune intervention externe par des humains n’est autorisée, sauf pour effectuer des remplacements.

Les bandes de fréquences ont été fractionnées en fréquences spécifiques pour chaque ligue. Cependant, comme le souligne M. Merry : « Vous vous doutez bien qu’avec les robots de toutes les équipes et plusieurs routeurs, le réseau devient très vite saturé. Sans la technologie Wi-Fi, aucune communication n’est possible entre les joueurs, ni entre l’arbitre électronique et les joueurs. Jouer un match devient impossible ».

Le concept du robot-footballer a fait bien du chemin depuis la 1ère RoboCup officielle qui a eu lieu en 1997. Aujourd’hui, outre la ligue Taille moyenne dans laquelle évolue Tech United Eindhoven, il existe également d’autres compétitions de football: ligues de simulation ; de petite taille ; standard et humanoïdes par exemple. Et il ne s’agit pas que de football. Il existe aussi une ligue RoboCup Sauvetage, une ligue RoboCup@Home et des ligues RoboCup Junior (consultez les sites www.robocup.org ou wiki.robocup.org pour plus d’information).

Aucun de ces tournois n’affiche cependant une ambition à la hauteur de celle des ligues de football RoboCup, laquelle s’expose en ces termes : « D’ici la moitié du 21e siècle, une équipe de robots humanoïdes-footballeurs entièrement autonomes remportera un match de football, conformément au règlement officiel de la FIFA, contre le vainqueur de la dernière Coupe du Monde en date ».

Ambitieux ? Peut-être. Mais pas assez pour décourager l’équipe Tech United. « Chaque année, nous réalisons des progrès », souligne M. Merry, « et notre deuxième place à la Coupe du Monde nous place sur un pied d’égalité avec l’équipe de football officielle des Pays-Bas ! ».


Stephane Persyn,


Directeur marketing chez Fluke Networks

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