Los jugadores de fútbol tienen 'ciberclones'

Estos programas  aprenden el comportamiento de los jugadores y aplican los datos adquiridos para mejorar sus regates a los oponentes o para meter más goles en la portería contraria, según un trabajo publicado en la versión on line de la revista Expert Systems with Applications.  “El objetivo de este trabajo es programar un jugador, de momento virtual, a partir de la observación de las acciones de una persona que participa en la liga de simulación de RoboCup”, señala Ricardo Aler, uno de los autores del estudio e investigador del Departamento de Informática de la UC3M.

RoboCup es un campeonato de fútbol internacional organizado para promover el desarrollo de la Inteligencia Artificial y la robótica. Los promotores de esta competición tratan de desarrollar un equipo de robots totalmente autónomos para que puedan ganar al mejor equipo de futbolistas humano en el año 2050. “Es parecido a lo que ocurrió con el ordenador Deep Blue cuando logró vencer al ajedrecista Kasparov en 1997”, comenta Aler. La última edición de este campeonato internacional de fútbol robótico se organizó en Suzhou (China), y la próxima se celebrará este verano en Graz (Austria). También se realiza una competición paralela, RoboCup Rescue, que se dedica al desarrollo de robots destinados al rescate de personas en desastres naturales.

El investigador aclara que dentro de RoboCup existen varias ligas, incluyendo la de robots reales, pero que su equipo participa en la liga de simulación, utilizando un software denominado Robossocer.  “El jugador humano juega a Robosoccer como si fuera un videojuego, y el sistema observa tanto los estímulos que va recibiendo la persona por la pantalla, como las acciones que ésta realiza mediante el teclado, como chutar o pasar la pelota”, explica.  Posteriormente, los investigadores utilizan técnicas de aprendizaje automático para construir un modelo del juego de esa persona, y ese modelo sirve para crear el  “agente clon”  que imita al jugador humano.  Los resultados del estudio muestran que el jugador clónico es capaz de regatear a oponentes y meter goles en la portería contraria, de forma similar a como lo hacen las personas.

En busca de predicción y recuerdos futbolísticos
Normalmente en la liga RoboCup tanto los robots reales como los virtuales son programados a mano por los investigadores, pero la propuesta de los científicos españoles es realizarlo automáticamente. Aunque de momento han logrado que los clones realicen acciones de “bajo nivel”, como avanzar, girar y chutar, su objetivo es conseguir que aprendan acciones de “alto nivel”, como regatear o pasar la pelota al compañero más apropiado. Además, quieren dotar a los modelos de capacidades cognitivas tan humanas como los recuerdos o la predicción de la posición de la pelota o del rival.  Una de las ideas que subyacen en este trabajo es que para un jugador humano es más interesante desafiar a un oponente que tiene las mismas habilidades y dificultades que él, en lugar de enfrentarse a un adversario con un comportamiento robótico.

Este tipo de estudios se enmarcan dentro de un campo de la informática denominado "behavioral cloning" (clonación del comportamiento). El objetivo de esta disciplina es construir un modelo para un agente clon que aprenda del comportamiento de otro agente (que puede ser un humano) mediante la observación de los estímulos que recibe y las acciones que realiza en respuesta a ellos.  Los primeros trabajos sobre este tema demostraron que un sistema de redes neuronales puede aprender a conducir un vehículo observando a un conductor (proyecto ALVINN) o a pilotar un simulador de vuelo analizando el comportamiento de un piloto. Hoy también se está investigando la utilización de "behavioral cloning" en videojuegos en red, además de en competiciones como RoboCup.

Imagen: Interfaz del juego. En rojo, el agente clon; en amarillo, los contrarios.
Crédito: Aler et al

OIC / UC3M