Introducció:

L'objectiu d'aquest treball és aconseguir realitzar la passada entre dos micro-robots futbolistes utilitzant una eina anomenada Xarxes Neuronals. La idea d'aquest projecte parteix d'un treball realitzat a la universitat americana de Carnegie Mellon on es planteja la simplificació del problema reduint-lo a la intercepció de la pilota.

Partint d'aquest treball es planteja la possibilitat de superar els resultats obtinguts per aquesta universitat i que se situen en una efectivitat del 30%.

Estructura del projecte:

Aquest treball fa un repàs al que és la història i la teoria de les xarxes neuronals. Amb això s'intenta adquirir la base necessària per a començar a treballar amb aquesta tècnica de la intel·ligència artificial.

La següent part important és el treball previ amb el simulador JavaSoccer. En aquesta part es treballa amb dades simulades i serveix per a començar la familiarització amb el programa Matlab, que és l'utilitzat per a fer l'aprenentatge de la xarxa. Aquesta fase va precedida d'un senzill estudi per trobar una aproximació de la funció de transferència de la pilota. Aquesta aproximació és introduïda en el simulador de manera que s'intenta ajustar el comportament ideal al que és en la realitat. El treball amb el simulador proporciona unes dades que serveixen per fer l'aprenentatge amb la primera xarxa neuronal. El resultat és avaluat sobre el mateix simulador i amb els robots reals. En aquest últim cas no són gaire bons.

La següent fase és l'adquisició de dades necessàries a partir d'assajos amb els robots real. Després de l'adquisició de les dades i de la seva utilització per a calcular la xarxa neuronal s'obtenen resultats millors, però encara limitats pel que fa a les prestacions que ofereixen els robots.

Es replanteja el problema de la passada per tal de millorar els resultats obtinguts fins el moment. Aquest canvi consisteix en reduir les entrades a la xarxa neuronal i a canviar la sortida que tenia fins el moment. Amb aquest nou plantejament les dues entrades són la distància de la pilota al punt d'intersecció entre la pilota i el robot passador, i la velocitat inicial de la pilota. Amb el plantejament anterior a més hi havia la distància del segon robot al mateix punt. La sortida en el nou plantejament és el temps que tarda la pilota a arribar al punt d'intersecció, per tan el temps del que disposa el segon robot per arribar-hi. Fins aleshores la sortida de la xarxa era el temps que s'havia d'esperar el jugador rematador a sortir fins al punt amb velocitat constant de 40 cm/s. Amb aquest nou plantejament es milloren els resultats obtinguts amb un assoliment proper al 100% d'efectivitat en el plantejament de la intercepció.

Addicionalment es crea una altra xarxa neuronal que s'encarrega de dir si el moviment que ha de realitzar el segon robot és pot fer amb l'especificació de temps que ha donat l'anterior xarxa. Aquesta és una eina que pot anar bé a l'hora d'implementar la passada en el programa principal de l'equip dels robots futbolistes.

La última fase del treball i la de la implementació de la xarxa conjuntament amb el sistema de visió per tal de poder generalitzar les situacions inicials dels robots a l'hora de començar la jugada. Com que es generalitzen molt els casos de la passada entre els dos robots, i com que es canvia a un camp més gran (introduint així l'inconvenient de la deformació del camp), es redueix el percentatge d'efectivitat.

Tot i això el nivell de gols obtinguts és força elevat, de 25%, mentre que el d'intercepcions és de 55 o 60%, superior al de Carnegie Mellon.

Conclusions i treballs futurs