Estrutura da Apresentação

(1)

Construção de uma Equipa de

Futebol Simulado

–

FC Portugal

Luís Paulo Reis

lpreis@fe.up.pt

http://www.fe.up.pt/~lpreis

LIACC

LIACC ––LabLab. Inteligência Artificial e Ciência de Computadores. Inteligência Artificial e Ciência de Computadores FEUP

FEUP ––Faculdade de Engenharia da Universidade do PortoFaculdade de Engenharia da Universidade do Porto Membro do Comité Técnico da Federação RoboCup

Membro do Comité Técnico da Federação RoboCup

Estrutura da Apresentação

Introdução

-

A Iniciativa RoboCup

A Liga de Simulação e o Simulador

SoccerServer

O Futebol Robótico em Portugal

Projecto FC Portugal

Resultados Obtidos

(2)

LIACC

LIACC--FEUPFEUP Luís Paulo Reis / 2003Luís Paulo Reis / 2003 Slide Nº Slide Nº 33

Introdução ao Futebol Robótico

O Projecto RoboCup

Projecto

Internacional

–

– Inteligência Artificial (Distribuída)Inteligência Artificial (Distribuída)e e –

– Robótica InteligenteRobótica Inteligente

Futebol

-

tópico central de investigação:

–

– Jogo colectivo Jogo colectivo complexo e atractivocomplexo e atractivo –

– Enorme leque de Enorme leque de Tecnologias:Tecnologias:

Agentes Autónomos, Agentes Autónomos, Sistemas Sistemas MultiMulti--AgenteAgente, , Cooperação,

Cooperação, RobóticaRobótica, Comunicação, Fusão , Comunicação, Fusão

Sensorial, Raciocínio em Tempo

Sensorial, Raciocínio em Tempo--Real, Real, Aprendizagem, etc.

Aprendizagem, etc.

Introdução ao Futebol Robótico

Objectivos do Projecto RoboCup

Objectivo do Projecto: Objectivo do Projecto:

–

“Que em 2050, uma equipa de Robôs consiga

vencer a equipa humana campeã do mundo!”

(3)

LIACC

Introdução ao Futebol Robótico

Modalidades do RoboCup

Modalidades do RoboSoccer

–

– Simulação Simulação --SoccerServerSoccerServer –

– Robots Robots SmallSmall--SizeSize –

– Robots Robots MediumMedium--SizeSize –

– Robots Robots LeggedLegged((AiboAiboda da SonySony)) –

– Robots Robots HumanoidesHumanoides(demo)(demo)

Desafios Associados

Introdução ao Futebol Robótico

Desafios Associados

–

– Liga de TreinadoresLiga de Treinadores –

– Visualizadores 3DVisualizadores 3D –

– Comentador InteligenteComentador Inteligente –

– RobocupRobocupRescueRescue –

– RoboCup JúniorRoboCup Júnior

(4)

LIACC

RoboCup 2002

–

Fukuoka

Dome

Estrutura da Apresentação

Introdução

-

A Iniciativa RoboCup

A Liga de Simulação e o Simulador

SoccerServer

O Futebol Robótico em Portugal

Projecto FC Portugal

Resultados Obtidos

(5)

LIACC

Introdução

-

Futebol Robótico

A Liga de Simulação

Robôs Virtuais (agentes de software)Robôs Virtuais (agentes de software)

Campo virtual com 105*68mCampo virtual com 105*68m

Agentes controlados por computadores ou Agentes controlados por computadores ou processos distintos

processos distintos

SimuladorSimuladorenvia percepções e recebe acções envia percepções e recebe acções dos agentes

dos agentes

Equipas de 11 jogadores (+ treinador)Equipas de 11 jogadores (+ treinador)

O

Soccer

Server

Funcionamento do Simulador

–

Visão Geral

Como Funciona o Simulador?Como Funciona o Simulador? –

– Sistema Sistema ClienteCliente--ServidorServidor –

– Agentes (cérebros dos jogadores)Agentes (cérebros dos jogadores)controlam um controlam um jogador cada

jogador cada

SocketsSocketsUDPUDP

LinuxLinux C++C++ – – ServidorServidor

Recebe comandosRecebe comandosdos agentes dos agentes

Simula o movimentoSimula o movimentodos objectos dos objectos

Envia percepçõesEnvia percepçõesaos agentesaos agentes –

– 2 Equipas com 11 jogadores procuram marcar golos!2 Equipas com 11 jogadores procuram marcar golos!

(6)

LIACC

LIACC--FEUPFEUP Luís Paulo Reis / 2003Luís Paulo Reis / 2003 Slide Nº 11Slide Nº 11

O

Soccer

Server

Funcionamento do Simulador

-

Características

Características da Simulação

–

– Tempo Real Tempo Real --humanohumano –

– Distribuída Distribuída ––24 processos24 processos –

– Mundo Inacessível (escondido), Contínuo e DinâmicoMundo Inacessível (escondido), Contínuo e Dinâmico –

– Erros na percepção, movimento e acção Erros na percepção, movimento e acção –

– Recursos limitados Recursos limitados ––Energia e RecuperaçãoEnergia e Recuperação –

– Comunicação limitadaComunicação limitada –

– Acção e percepção assíncronas!Acção e percepção assíncronas! –

– Ambiente MultiAmbiente Multi--Objectivo, cooperativo e adversoObjectivo, cooperativo e adverso

O

Soccer

Server

Percepção dos Agentes

–

Visão Geral

Percepção dos Agentes

–

Percepção Auditiva

Comunicação entre agentesComunicação entre agentes

Largura de banda limitadaLargura de banda limitada

–

Percepção Visual

Visão Limitada e com ErrosVisão Limitada e com Erros

–

Percepção Física

(7)

LIACC

O

Soccer

Server

Acção dos Agentes

Acções dos Agentes

–

Turn

(Ângulo)

-

Rodar

–

Dash

(Potência)

-

Acelerar

–

Kick

(Potência, Ângulo)

-

Chutar

–

Catch

(Ângulo)

-

Agarrar

(G.Redes)(G.Redes)

–

Turn_Neck

(Ângulo)

-

Rodar Pescoço

–

Say

(Mensagem)

-

Falar

Novas Acções (2002)

–

PointTo

,

AttentionTo

,

Tackle

Introdução

-

Futebol Robótico

A Liga de Simulação

Equipas Mais Significativas:

–

FC Portugal (Portugal)

–

Univ. Porto e Aveiro

Tácticas, Formações, Papeis, Estratégia Flexível e Tácticas, Formações, Papeis, Estratégia Flexível e Configurável

Configurável

Comportamento Estratégico Comportamento Estratégico vsvsActivoActivo

SBSP SBSP ––Posicionamento Estratégico Baseado em Posicionamento Estratégico Baseado em Situações

Situações

DPRE DPRE ––Troca Dinâmica de Posições e PapeisTroca Dinâmica de Posições e Papeis

ADVCOM e SLM ADVCOM e SLM --StrategicStrategicLookingLookingMechanismMechanism

Visual Visual DebuggerDebugger

CoachCoachUnilangUnilang

(8)

LIACC

Introdução

-

Futebol Robótico

A Liga de Simulação

–

CMUnited

(EUA)

-

Carnegie

Mellon

University

Formações, SPAR, PapeisFormações, SPAR, Papeis

Aprendizagem em Camadas (Aprendizagem em Camadas (LayeredLayeredLearningLearning))

Disponibilização do Código (baixoDisponibilização do Código (baixo--nível)nível)

–

Karlsruhe

Brainstormers

(Alemanha)

-

Univ.

Karlsruhe

Aprendizagem Aprendizagem --ReinforcementReinforcementLearningLearning

–

Tsinghuaeolus

(China)

-

Tsinghua

University

Utilização do Windows, Monitor WindowsUtilização do Windows, Monitor Windows

Marcação Individual, DribleMarcação Individual, Drible

Introdução

-

Futebol Robótico

Complexidade do Futebol Robótico

Distribuído

Centralizado

Controlo

Não Simbólica

Simbólica

Leitura dos

Sensores

Incompleta

Completa

Acessibilidade ao

Estado do Mundo

Tempo Real

Por Turnos

Mudança de Estado

Dinâmico

Estático

Ambiente

RoboSoccer

Xadrez

Comparação com o

Xadrez

(9)

LIACC

Estrutura da Apresentação

Introdução

-

A Iniciativa RoboCup

A Liga de Simulação e o Simulador

SoccerServer

O Futebol Robótico em Portugal

Projecto FC Portugal

Resultados Obtidos

Conclusões

Futebol Robótico em Portugal

As Equipas da FEUP

Liga de Simulação

–

FC Portugal

–

– Luís Paulo Reis, Nuno Lau (Univ. Aveiro)Luís Paulo Reis, Nuno Lau (Univ. Aveiro)

Robôs Pequenos

–

5DPO

–

– Paulo Costa, António Paulo Moreira, Armando Sousa, Paulo MarquesPaulo Costa, António Paulo Moreira, Armando Sousa, Paulo Marques, , Pedro Costa, Luís Paulo Reis

Pedro Costa, Luís Paulo Reis

Robôs Médios

–

5DPO

–

– António Paulo Moreira, Paulo Costa, Armando Sousa, Luís Paulo ReAntónio Paulo Moreira, Paulo Costa, Armando Sousa, Luís Paulo Reisis

Robôs com Pernas

–

Portus

–

– Luís Paulo Reis, Eugénio Oliveira, António Paulo Moreira, Paulo Luís Paulo Reis, Eugénio Oliveira, António Paulo Moreira, Paulo CostaCosta

Competição de Treinadores

-

FC Portugal

–

– Luís Paulo Reis, Nuno Lau (Univ. Aveiro)Luís Paulo Reis, Nuno Lau (Univ. Aveiro)

Visualização 3D da Simulação

–

FC Portugal

–

(10)

LIACC

Futebol Robótico em Portugal

Equipas no Resto do País

Robôs Médios:

–

– IsocRobIsocRob––IST IST ––Instituto Superior Técnico Instituto Superior Técnico --LisboaLisboa –

– Minho Minho TeamTeam––Universidade do MinhoUniversidade do Minho –

– IsePortoIsePorto––Instituto Superior de Engenharia do PortoInstituto Superior de Engenharia do Porto

Novas Equipas:

–

– Simulação: Simulação:

IsocRob, FCUP, IsocRob, FCUP, AtlanticAtlanticTeamTeam –

– Robôs Médios:Robôs Médios:

Universidade de AveiroUniversidade de Aveiro –

– Robôs PequenosRobôs Pequenos

RAC –RAC –Robótica Académica de CoimbraRobótica Académica de Coimbra

Minho TeamMinho Team, , ISePortoISePorto

Futebol Robótico em Portugal

Prémios e Distinções

FC Portugal FC Portugal ––SimulaçãoSimulação –

– Campeão do Mundo em 2000 (Campeão do Mundo em 2000 (MelbourneMelbourne)) –

– Campeão da Europa em 2000 (Amsterdão)Campeão da Europa em 2000 (Amsterdão) –

– Vencedor do Vencedor do GermanGermanOpenOpenem 2001 (em 2001 (PaderbornPaderborn)) –

– 3º no Campeonato do Mundo em 2001 (Seattle)3º no Campeonato do Mundo em 2001 (Seattle) –

– Vencedor da Competição de Treinadores 2002 (Vencedor da Competição de Treinadores 2002 (FukuokaFukuoka))

5DPO 5DPO ––Robôs PequenosRobôs Pequenos –

– 3º no Campeonato do Mundo em 1998 (Paris)3º no Campeonato do Mundo em 1998 (Paris) –

– Vencedor do Vencedor do GermanGermanOpenOpen2001 (2001 (PaderbornPaderborn)) –

– 2º no 2º no GermanGermanOpenOpen2002, 2º no 2002, 2º no GermanGermanOpenOpen20032003

5DPO 5DPO ––Robôs MédiosRobôs Médios –

– 3º no 3º no GermanGermanOpenOpen2001, 3º no 2001, 3º no GermanGermanOpenOpen20032003

(11)

LIACC

Introdução

-

Futebol Robótico

As Competições RoboCup

-

Vencedores

RoboCup 1997

RoboCup 1997 ––NagoyaNagoya(Japão) -(Japão) -

ATHumboldt97

RoboCup 1998

RoboCup 1998 ––Paris (França) Paris (França) --

CMUnited98

RoboCup 1999

RoboCup 1999 ––Estocolmo (Suécia) Estocolmo (Suécia) --

CMUnited99

Euro RoboCup 2000

Euro RoboCup 2000 ––Amsterdão (Holanda) -Amsterdão (Holanda) -

FC Po

rt ugal

RoboCup 2000

RoboCup 2000 ––MelbourneMelbourne(Austrália) (Austrália) --

FC Po

rt ugal

Europeu 2001

Europeu 2001 ––PaderbornPaderborn(Alemanha) -(Alemanha) -

FC Po

rt ugal

RoboCup 2001

RoboCup 2001 ––Seattle (EUA) Seattle (EUA) --

Tsinghuaeolus

(FC Po(FC Port ugalrt ugal33rdrd₎₎

RoboCup 2002

RoboCup 2002 ––Fukuoka(Japão)Fukuoka(Japão)--

Tsinghuaeolus

(FCPo(FCPort ugalrt ugal 55rd)rd)₎₎

(

(CoachCoachCompetitionCompetition2002 -2002 -FC PoFC Port ugalrt ugal))

Estrutura da Apresentação

Introdução

-

A Iniciativa RoboCup

A Liga de Simulação e o Simulador

SoccerServer

O Futebol Robótico em Portugal

Projecto FC Portugal

Resultados Obtidos

(12)

LIACC

Projecto FC Portugal

Visão Global do Projecto

Elementos do projecto

FC Po

rtugal

–

– Luís Paulo ReisLuís Paulo Reis(FEUP/LIACC)(FEUP/LIACC) –

– Nuno Lau Nuno Lau (IEETA/UA) (IEETA/UA)

Início do Projecto

–

– Abordagem: Abordagem: Sistema Sistema MultiMulti--AgenteAgente!! –

– LinuxLinux--Linguagem C++Linguagem C++ –

– Código Código lowlow--levelleveldo CMUnited99do CMUnited99

Campeão daCampeão daEuropa 2000Europa 2000em Amsterdão em Amsterdão ((8686--00)!)!

Campeão daCampeão daMundo 2000Mundo 2000em em MelbourneMelbourne((9494--00)!)!

Campeão daCampeão daEuropa 2001Europa 2001em em PaderbornPaderborn((5656--44)!)!

3º 3º CampeonatoCampeonatodo do MundoMundo2001 2001 ememSeattle! (Seattle! (150150--55)!)!

Projecto FC Portugal

Arquitectura dos Agentes

Team Strategy ADVCOM Strategies Perception Interpretation Action Prediction Action Tactics World State Action Selection Info

World - Soccer Server

Action Soccer Monitor

Human Coach

Player Types _StrategiesSLM High-Level Decision Module Opp. Mod Strategy Formations Situations Situation Info Game Info Update Multi-Level World State Perception

(13)

LIACC

Projecto F.C.Portugal

Estado do Mundo e Situação

-

Informação

Estrutura de Informação

Multi

-

Resolução

Actualização:

–

– Informação Visual, Auditiva e FísicaInformação Visual, Auditiva e Física –

– Predição dos efeitos das AcçõesPredição dos efeitos das Acções –

– TeammateTeammateand and Opponent

Opponent

Modeling

World State Action Selection Information

Ball Possession Action Information Ball Recovery Action Information Situation Information Global Situation

Projecto FC Portugal

Low

Low-

-Level

Level

Skills

–

Visão Geral

Capacidades Básicas:

–

– Movimento Movimento (evitando (evitando obstáculos)

obstáculos)

–

– IntercepçãoIntercepçãoda Bolada Bola –

– PararParare segurar e segurar a Bolaa Bola –

– Chutar Chutar a Bolaa Bola –

– DriblarDriblarcom a Bola com a Bola

Inovação:

–

– OptimizationOptimizationKickKick––Um chuto Um chuto baseado em optimização baseado em optimização online online Intercepção Chuto

(14)

LIACC

Projecto FC Portugal

Low

-

Level

Skills

–

Optimization

Kick

Optimization

Kick

–

–Condições IniciaisCondições Iniciais: (: (BDxBDx, , BDyBDy), (), (BVx,BVyBVx,BVy), (), (PVx,PVyPVx,PVy))

–

–Resultado DesejadoResultado Desejado: (: (DesVDesV, , DesAngDesAng)) –

–Função a OptimizarFunção a Optimizar: : f(|FV|, f(|FV|, |DesV||DesV|, , |FAng|FAng--DesAng|DesAng|, , NumKicksNumKicks)) –

–Possíveis Soluções:Possíveis Soluções:

1 Kick1 Kick: (Pow1, Ang1): (Pow1, Ang1)

2 Kicks2 Kicks: (Pow1, Ang1), (Pow2, Ang2): (Pow1, Ang1), (Pow2, Ang2)

3 Kicks3 Kicks: (Pow1, Ang1), (Pow2, Ang2), (Pow3, Ang3): (Pow1, Ang1), (Pow2, Ang2), (Pow3, Ang3)

... AngxAngx[[--180,180], 180,180], PowxPowx[0,100][0,100] –

–Pesquisa SemiPesquisa Semi--Aleatória + Pesquisa TabuAleatória + Pesquisa Tabu

–

–BuffersBufferse Penalizações por oponentese Penalizações por oponentes

Projecto FC Portugal

Decisão

Fluxo de Controlo do

Módulo de Decisão

–

– STRATEGY STRATEGY --Análise Análise Estratégica

Estratégica

–

– DPRE DPRE ––Troca de PosiçõesTroca de Posições –

– ADVCOM ADVCOM --Comunicação Comunicação Inteligente

Inteligente

–

– SLM SLM ––Visão InteligenteVisão Inteligente –

– SBSP SBSP ––Posicionamento Posicionamento Estratégico

Estratégico

–

– Decisões com e sem BolaDecisões com e sem Bola

Initialization DPRE ADVCOM SBSP STRATEGY Critical Situation? Ball Posses-sion DeciPosses-sion No Yes Yes Stopped Game? Stopped Game Decision Action Execution World State Update No SLM Has Ball? Yes Ball Recovery Decision No

(15)

LIACC

Projecto FC Portugal

Formalização da Estratégia da Equipa

Projecto FC Portugal

Formalização da Estratégia da Equipa

Formações e Tipos de Jogadores

–

– GK GK ––Guarda RedesGuarda Redes –

– ADefADef––Defesa AgressivoDefesa Agressivo –

– AMidAMid––Médio AgressivoMédio Agressivo –

– AForAFor––Avançado AgressivoAvançado Agressivo –

– PDefPDef––Defesa PosicionalDefesa Posicional –

– PMidPMid––Médio PosicionalMédio Posicional –

– NForNFor––Avançado NormalAvançado Normal –

– PS PS ––Paulinho SantosPaulinho Santos – – ChCh––ChanoChano – – JaJa--JardelJardel – – Cl Cl --ClaytonClayton – – ...

(16)

LIACC

Projecto FC Portugal

SBSP

-

Situation

Based

Strategic

Positioning

Situação Estratégica: Situação Estratégica: SBSP SBSP ––Posicionamento EstratégicoPosicionamento Estratégico

Situação Activa: Com/Sem Bola:Situação Activa: Com/Sem Bola:Comportamento ActivoComportamento Activo

Projecto FC Portugal

SBSP

(17)

LIACC

Projecto FC Portugal

Comportamento Activo com Bola

Acções de Posse de Bola

:

–

Rematar

à Baliza

–

Passar

(rápido) a bola

–

Passar para a Desmarcação

(“

Forward

”)

–

Driblar

com a Bola

–

Segurar a Bola

Matrizes de Decisão para seleccionar a

melhor acção!

Projecto FC Portugal

Comportamento Activo com Bola

-

Passe

Passar

a Bola:

–

Matriz com informação

sobre os passes

–

Destinatário

do Passe

–

Tipo de Passe

–

Velocidade do Passe

–

Avaliação do Passe

–

Matrizes de Decisão

(18)

LIACC

Projecto FC Portugal

Comportamento Activo com Bola

-

Passe

Avaliação do Passe:

–

– Valor PosicionalValor Posicional –

– Cone de PasseCone de Passe –

– Condições IniciaisCondições Iniciais –

– Congestão FinalCongestão Final –

– ForaFora –

– DistânciaDistância –

– Confiança PosiçãoConfiança Posição –

– Confiança RecepçãoConfiança Recepção –

– Tipo RecepçãoTipo Recepção –

– Intercepção G.RedesIntercepção G.Redes –

– Possibilidade ChutoPossibilidade Chuto

Decisão Sem Bola

Intercepção: Normal, Passiva ou Arriscada

Tackle

Marcação:

–

– Avanço no TerrenoAvanço no Terreno –

– Linha de PasseLinha de Passe –

– Jogador Adversário (homem a homem)Jogador Adversário (homem a homem) –

– Pontos PréPontos Pré--definidosdefinidos

Aproximar da Bola

Obstrução

(19)

LIACC

Decisão Sem Bola

Marcação de Linhas de Passe

Comportamento de Recuperação de Bola

Iniciado se:

–

Adversários controlam a bola

–

Jogador não pode interceptar

–

Jogador pode marcar uma “boa” linha de passe

do adversário, “melhor” do que os colegas

–

Utilidades: função da qualidade de marcação

da linha de passe, posição actual e estratégica!

Jogo parado

-

marcação mais forte

Decisão Sem Bola

Marcação de Linhas de Passe

MarkAd

[11][11]

–

Matriz com adequação de cada

jogador marcar cada adversário

MarkPos

[11]

–

Vector com as posições de

marcação melhores para cada adversário

Para cada

Teammate

selecciona o adversário

cujo valor

MarkAd

seja máximo:

–

– TeammateTeammateé o melhor da equipa para marcar esse é o melhor da equipa para marcar esse adversário

adversário

–

– Adversário é o que melhor é marcado por esse Adversário é o que melhor é marcado por esse Teammate

Teammate

Adequações são pesadas com os outros

comportamentos de

(20)

LIACC

Projecto FC Portugal

DPRE

-

Dynamic

Positioning

and Role Exchange

DPRE

-

Troca Dinâmica de Posições e

Comportamentos

(tipo de jogador)

Utilidade:

–

Distancias das posições

actuais

às “posições

estratégicas”

–

Importância dos Posicionamentos

–

Adequação dos agentes

aos Papeis

Projecto FC Portugal

ADVCOM

–

Comunicação Inteligente

Desafios: O quê e quando comunicar?

O Quê Comunicar?

–

Estado do mundo

–

actualização

–

Eventos Úteis

–

coordenação

Quando Comunicar?

–

Utilidade

da comunicação

maior que a utilidade

da comunicação

dos colegas

!

–

(21)

LIACC

Projecto FC Portugal

SLM

–

Mecanismo de Visão Estratégica

Motivação

–

Sensores: utilização inteligente!

–

Importância do Estado do Mundo

vs

Situação!

–

Olhar sempre para a bola? Não...

Em que Consiste?

–

Decisão da

direcção de visão

baseada na

utilidade esperada de olhar nessa direcção

!

–

Direcção (possível) com maior utilidade é

escolhida!

Treinador

Capacidade

do Coach vs

do Coach

vs

Jogadores

No

Yes

Noise

Noise ininSensorsSensors

May communicate

only with stopped

game game May communicate May communicate frequently frequently Global and Global and Reliable Reliable Local and Local and unreliable unreliable Communication Communication Global

Global ViewView Local View

Local View

Accessibility

Accessibilityto to thethe

Environment Environment Coach Coach Players Players

(22)

LIACC

Possíveis Arquitecturas

Coach Assistant Coach Players G am e S ta tis tic s Definitions O pp on en t M od el in g

Field Information Field

A ct io ns Instructions Coach Assistant Coach Players G am e S ta tis tic s Definitions O pp on en t M od el in g

Field Information Field

A ct io ns Instructions Principal Coach Players Field A ct io ns Principal Coach Fi el d In fo rm at io n Assis.t Coach Assistant Coach Players Game Statistics Opponent Modeling Field Information Field

A ct io ns Principal Coach

Projecto FC Portugal

Treinador e Adjunto

Estatísticas de Jogo e Modelo do Oponente

Tempo e Resultado

Acções individuais com/sem bola

Perdas e Recuperações de bola

Ataques e Assistências

Posse de Bola

Por:

–

– PeríodoPeríodo –

– Região (de e para)Região (de e para) – – EquipaEquipa – – JogadorJogador Coach Assistant Coach Players G am e S ta tis tic s Definitions O pp on en t M od el in g

Field Information Field

A ct io ns Instructions Principal Coach

(23)

LIACC

Projecto FC Portugal

Coach

Unilang

–

Linguagem do Treinador

Conceitos Base: Conceitos Base: –

– Períodos de Tempo, Regiões, Tácticas, Formações, Situações, TipoPeríodos de Tempo, Regiões, Tácticas, Formações, Situações, Tipos de s de Jogadores

Jogadores

Linguagem definida em BNFLinguagem definida em BNF Exemplos:

Exemplos:

<MESSAGE> ::= (<TIME> <ID> <MESSAGE PART> {<MESSAGE PART>})

<MESSAGE PART> ::= <DEFINITION_MESS> |<STATISTICS_MESS> | <OPP_M

<INSTRUCTION_MESS>

TACTIC_DEFINITION> ::= <TEAM_MENTALITY> <GAME_PACE> <TEAM_PRESSU

TACTIC_DEFINITION> ::= <TEAM_MENTALITY> <GAME_PACE> <TEAM_PRESSURE> <FIELD_USE> RE> <FIELD_USE>

<PLAYING_STYLE> <RISK_TAKEN> <OFFSIDE_TACTIC> <POSITIONING_EXCHA

<PLAYING_STYLE> <RISK_TAKEN> <OFFSIDE_TACTIC> <POSITIONING_EXCHANGE_USE> NGE_USE>

<FORMATIONS_USED>

<FORMATION> ::= <PREDEFINDED_FORMATION> <FORMATION_NAME> | <FORM

<FORMATION> ::= <PREDEFINDED_FORMATION> <FORMATION_NAME> | <FORMATION_DEFINITION> ATION_DEFINITION> <PREDEFINED_FORMATION> ::= 433 | 433att | 442 | 343 | 4123 | 352

<PREDEFINED_FORMATION> ::= 433 | 433att | 442 | 343 | 4123 | 352……

<FORMATION_DEFINITION>::= {(<PLAYER> <POS_NUMBER> <PLAYER_POSIT

<FORMATION_DEFINITION>::= {(<PLAYER> <POS_NUMBER> <PLAYER_POSITIONING> IONING>

<PLAYER_TYPE>)}

<PLAYER_POSITIONING> ::= <VERTICAL_POSITIONING> <HORIZONTAL_POSI

<PLAYER_POSITIONING> ::= <VERTICAL_POSITIONING> <HORIZONTAL_POSITIONING>TIONING>

COACH UNILANG

-

Mensagens

Tipos

de

mensagens

principais

:

–

Definition

–

Statistics

–

Opponent Modeling

–

Instruction

<OPP_MOD_MESS>| <INSTRUCTION_MESS>

<DEFINITION_MESS> ::= (definition <ID> <DEFINITION >) <DEFINITION_MESS> ::= (definition <ID> <DEFINITION >) <STATISTICS_MESS> ::= (statistics <ID> <STATISTICS>) <STATISTICS_MESS> ::= (statistics <ID> <STATISTICS>) <OPP_MOD_MESS> ::= (

<OPP_MOD_MESS> ::= (opp_modopp_mod<ID> <OPP_MOD>)<ID> <OPP_MOD>)

<INSTRUCTION_MESS> ::= (instruction <ID> <INSTRUCTION>) <INSTRUCTION_MESS> ::= (instruction <ID> <INSTRUCTION>)

(24)

LIACC

COACH UNILANG

-

Definições

Definição

de

novos

conceitos

:

<DEFINITION>::= <DEFINITION>::=

(formation <FORMATION_NAME> <FORMATION>) | (formation <FORMATION_NAME> <FORMATION>) | (situation <SITUATION_NAME> <SITUATION>) | (situation <SITUATION_NAME> <SITUATION>) | (

(active_typeactive_type<ACTIVE_TYPE_NAME> <ACTIVE_TYPE>) |<ACTIVE_TYPE_NAME> <ACTIVE_TYPE>) | (

(recovery_typerecovery_type<RECOVERY_TYPE_NAME> < RECOVERY_TYPE>)<RECOVERY_TYPE_NAME> < RECOVERY_TYPE>)

Coach

Unilang

-

Regiões

pré

-

definidas

da

COACH UNILANG

<REGION>::= <SIMPLE_REGION> | (<SIMPLE_REGION> <SIMPLE_REGION>})

<SIMPLE_REGION>::=

<PREDEFINED_REGION>|<REGION_NAME>|<REGION_DEFINITION>

<PREDEFINED_REGION>::= field|outside|our_middle_field|their_midd

our_leftwing|our_middle|...

<REGION_DEFINITION> ::= <POINT> | (

<REGION_DEFINITION> ::= <POINT> | (rectrect<POINT> <POINT>) | <POINT> <POINT>) |

(quad <POINT> <POINT> <POINT> <POINT>) | (circle <POINT> [real

(quad <POINT> <POINT> <POINT> <POINT>) | (circle <POINT> [real]) |]) |

(arc <POINT> [real] [real] [real] [real])

(25)

LIACC

Coach

Unilang

Tácticas

Team mentality Team mentality (very offensive, offensive, normal, defensive, (very offensive, offensive, normal, defensive, very defensive)

very defensive)

Game pace Game pace (sleep, ease_up(sleep, ease_up, normal, , normal, speed_upspeed_up, , give_everythinggive_everything))

Team pressure Team pressure (no_pressure(no_pressure, standoff, normal, pressure, , standoff, normal, pressure, high_pressure

high_pressure))

Field use Field use (wings, middle, balnced(wings, middle, balnced, right wing, , right wing, left_wingleft_wing))

Attacking style Attacking style (short_passing(short_passing, passing, normal, , passing, normal, long_balllong_ball, , very_long_ball

very_long_ball))

Defending style Defending style (zonal_defense(zonal_defense, normal, , normal, individ_markingindivid_marking))

Risk taken Risk taken (very_safe(very_safe, safe, normal, risky, , safe, normal, risky, very_riskyvery_risky))

Offside tactic Offside tactic (offside trap use, offside careful(offside trap use, offside careful))

Positioning exchange usePositioning exchange use

Formations UsedFormations Used

Coach

Unilang

Tácticas

<PREDEFINED_TACTIC>::= normal | score_lotsscore_lots| | counter_attackcounter_attack| | keep_possessionkeep_possession | ... | ... <TACTIC_DEFINITION>::= <TACTIC_DEFINITION>::= <MENTALITY> <MENTALITY> <GAME_PACE> <GAME_PACE> <PRESSURE> <PRESSURE> <FIELD_USE> <FIELD_USE> <PLAYING_STYLE> <PLAYING_STYLE> <RISK_TAKEN> <RISK_TAKEN> <OFFSIDE_TACTIC> <OFFSIDE_TACTIC> <POS_EXCHANGE_USE> <POS_EXCHANGE_USE> <FORMATIONS_USED> <FORMATIONS_USED>

<PLAYING_STYLE>::= (<ATTACKING_STYLE> <DEFENDING_STYLE>) <PLAYING_STYLE>::= (<ATTACKING_STYLE> <DEFENDING_STYLE>) <FORMATIONS_USED>::= ({(<SITUATION> <FORMATION>

<FORMATIONS_USED>::= ({(<SITUATION> <FORMATION> <FORMATION_SHAPE>)})

<FORMATION_SHAPE>)})

<FORMATION_SHAPE>::= <FORMATION_WIDTH> <FORMATION_HEIGHT> <FORMATION_SHAPE>::= <FORMATION_WIDTH> <FORMATION_HEIGHT>

(26)

LIACC

Coach

Unilang

-

Formações

DistribuiçõesDistribuiçõesespaciaisespaciaisdos dos jogadoresjogadores

PréPré--defindasdefindasformaçõesformaçõescomunscomuns(433, 442, 343,etc.)(433, 442, 343,etc.)

MecanismoMecanismode altode alto--nível de nível de definiçãodefiniçãode de formaçõesformações

SelecçãoSelecçãode de tipostiposde de jogadoresjogadores433

10 11 6 7 8 9 2 3 4 5 1 Defense Sweeper Defense Middle Middle Middle Forward Forward Goal Keeper

Left Left Center Center Right Center Right

442

10 9 11

7 6 8

2 3 4 5

1 Left Left Center Center Right Center Right

343

10 9 11

5 6 7 8

2 3 4

1 Left Left Center Center Right Center Right

442 Diamond 10 11 9 7 8 6 2 3 4 5 1 Left Left Center Center Right Center Right

Coach

Unilang

-

Formações

<FORMATION>::=<PREDEF_FORMATION>|<FORMATION_NAME>| <FORMATION>::=<PREDEF_FORMATION>|<FORMATION_NAME>|

<FORMATION_DEFINITION> <FORMATION_DEFINITION>

<PREDEF_FORMATION>::= 433 | 433att | 442 | 442att | 442diamond | <PREDEF_FORMATION>::= 433 | 433att | 442 | 442att | 442diamond |

343 | 4123 | 352 | 532 | 41212 | 4132 | 424 | 451 | 541 | 3223 343 | 4123 | 352 | 532 | 41212 | 4132 | 424 | 451 | 541 | 3223 | 3232| 3232 <FORMATION_DEFINITION>::=

<FORMATION_DEFINITION>::=

{(<PLAYER> <POSITIONING_NUMBER> <PLAYER_POSITIONING> {(<PLAYER> <POSITIONING_NUMBER> <PLAYER_POSITIONING> <PLAYER_TYPE>)} <PLAYER_TYPE>)} <PLAYER_POSITIONING>::= <PLAYER_POSITIONING>::= <VERTICAL_POSITIONING> <HORIZONTAL_POSITIONING> <VERTICAL_POSITIONING> <HORIZONTAL_POSITIONING> <VERTICAL_POSITIONING>::= <VERTICAL_POSITIONING>::= gk

forward

<HORIZONTAL_POSITIONING>::= <HORIZONTAL_POSITIONING>::=

left|

(27)

LIACC

Coach

Unilang

-

Situações

AnáliseAnálisede altode alto--nível do nível do estadoestadodo do mundomundo

SituaçõesSituaçõesbásicasbásicas: : –

– attack, defense, passing from attack to defense, scoring attack, defense, passing from attack to defense, scoring opportunities, goalie free kicks, goal kicks, kickoffs, corners, opportunities, goalie free kicks, goal kicks, kickoffs, corners,kickinskickins and free kicks.

and free kicks. <SITUATION>::=

<SITUATION>::=

<PREDEF_SITUATION|<SITUATION_NAME>|<SITUATION_DEFINITION>

<PREDEF_SITUATION>::=

<PREDEF_SITUATION>::= attack|defend|defense_to_attack|attack_to_defenseattack|defend|defense_to_attack|attack_to_defense||

our_opportunity|their_opportunity|our_goalie_kick|their_goalie_k

our_opportunity|their_opportunity|our_goalie_kick|their_goalie_kickick

<SITUATION_DEFINITION>::=

(true) | (false) | (

(true) | (false) | (team_in_possessionteam_in_possession<TEAM><PERIOD>) | <TEAM><PERIOD>) |

(

(player_positionplayer_position<TEAM> <PLAYER> <REGION>) | <TEAM> <PLAYER> <REGION>) | ball_positionball_position<REGION>)|<REGION>)|

(

(ball_velocityball_velocity<VALUE>) | (<VALUE>) | (ball_possessionball_possession<TEAM> <PLAYER>) | not <TEAM> <PLAYER>) | not

<CONDITION>)|(and <CONDITION> <

<CONDITION>)|(and <CONDITION> <CONDITIONCONDITION>)|(or <CONDITION> >)|(or <CONDITION> <

<CONDITIONCONDITION>)>)

Exemplo

Exemplo: :

(situation attack (and (

(situation attack (and (ball_positionball_positiontheir_middle_fieldtheir_middle_field) () (ball_possessionball_possessionour any))).our any))).

Tipos de Jogadores e Acções

Player behaviors with and without ball

–

– Active type Active type ––Actions with ballActions with ball

Shoot, pass, forward, dribble, run with the ball, hold, clear Shoot, pass, forward, dribble, run with the ball, hold, clear –

– Recovery type Recovery type ––Actions without ballActions without ball

Interception, tackle, mark pass line, mark a player, go to ball,Interception, tackle, mark pass line, mark a player, go to ball, move strategically

move strategically –

– Action results: Action results:

success, opp_goalie_catchsuccess, opp_goalie_catch, , our_goalie_catchour_goalie_catch, out of field, , out of field, intercepted, stolen

intercepted, stolen

interception | stolen | fail | any

<ACTION_PARAMETERS>::= (<DISTANCE> <POWER> <SAFETY>) <ACTION_PARAMETERS>::= (<DISTANCE> <POWER> <SAFETY>)

(28)

LIACC

Tipos de Jogadores

Player behavior with ball and without ballPlayer behavior with ball and without ball

Tendency to do each action in each regions in a given Tendency to do each action in each regions in a given manner

manner

Simple predefined behaviors available Simple predefined behaviors available <PLAYER_TYPE>::= <ACTIVE_TYPE> <RECOVERY_TYPE>

<PLAYER_TYPE>::= <ACTIVE_TYPE> <RECOVERY_TYPE>

<ACTIVE_TYPE>::=

<PREDEF_ACTIVETYPE>|<ACTIVE_TYPE_NAME>|<ACTIVETYPE_DEF>

<PREDEF_ACTIVETYPE>::= basic | normal | shooter | dribbler | pas

<PREDEF_ACTIVETYPE>::= basic | normal | shooter | dribbler | passerser

<ACTIVETYPE_DEF>::= ({(<ACTION> <REGION_FROM> <REGION_TO>

<ACTION_PARAMETERS> <VALUE>)})

<RECOVERY_TYPE>::= <PREDEF_RECTYPE> | <RECOVERY_TYPE_NAME> |

<RECTYPE_DEF>

<PREDEF_RECTYPE>::= normal | positional | marker | aggressive

<RECTYPE_DEF>::= ({(<RECOVERY> <REGION> <RECOVERY_PARAMETERS>

<VALUE>)})

Instruções

Mudar

as

partes

da

táctica

:

<INSTRUCTION>::= <INSTRUCTION>::=

(

(change_tacticchange_tactic<TACTIC>)| (<TACTIC>)| (change_mentalitychange_mentality<MENTALITY>)|<MENTALITY>)| (

(change_game_pacechange_game_pace<GAME_PACE>)| <GAME_PACE>)| (

(change_risk_takenchange_risk_taken<RISK_TAKEN>)|<RISK_TAKEN>)| (

(change_field_usechange_field_use<FIELD_USE>)| <FIELD_USE>)| (

(change_playing_stylechange_playing_style<PLAYING_STYLE>)|<PLAYING_STYLE>)| (

(change_pressurechange_pressure<PRESSURE>)| <PRESSURE>)| (

(change_offside_tacticchange_offside_tactic<OFFSIDE_TACTIC>)|<OFFSIDE_TACTIC>)| (

(change_pos_exchange_usechange_pos_exchange_use<POS_EXCHANGE_USE>)|<POS_EXCHANGE_USE>)| (

(change_formationchange_formation<SITUATION_NAME> <FORMATION> <SITUATION_NAME> <FORMATION> <FORMATION_SHAPE>)|

<FORMATION_SHAPE>)| (

(change_formation_poschange_formation_pos<FORMATION_NAME> <POS_NUMBER> <FORMATION_NAME> <POS_NUMBER> <PLAYER_POSITIONING> <PLAYER_TYPE>)|

<PLAYER_POSITIONING> <PLAYER_TYPE>)| (

(change_player_typechange_player_type<PLAYER_TYPE_NAME> <PLAYER_TYPE_NAME> <ACTIVETYPE_DEF>

(29)

LIACC

Ferramentas FC Portugal

Visual

Debugger

Visualizador 3D

Team

Designer

World

State

Error

Analizer

Client

OffLine

Monitor de Jogo 2D

Projecto FC Portugal

Visual

Visual Debugger

Debugger

Permite

teste e

afinação

da

equipa

Mostra o que os

agentes vêem,

ouvem, sentem,

pensam e

fazem!

(30)

LIACC

Projecto FC Portugal

Visualizador 3D

(31)

LIACC

Estrutura da Apresentação

Introdução

-

A Iniciativa RoboCup

A Liga de Simulação e o Simulador

SoccerServer

O Futebol Robótico em Portugal

Projecto FC Portugal

Resultados Obtidos

Conclusões

Projecto

FC Portugal

Campeonato

da

Europa

2000

-

Amsterdam

PrimeiraPrimeiraFaseFase--GrupoGrupoAA –

– FC PoFC Portugalrtugal 33--00 Essex Wizards (England)Essex Wizards (England) –

– FC PoFC Portugalrtugal1313--00 Lucky Luebeck (Germany)Lucky Luebeck (Germany) –

– FC PoFC Portugalrtugal 44--00 Cyberoos (Australia) Cyberoos (Australia) –

– FC PoFC Portugalrtugal2222--00 Pizza Tower (Italy) Pizza Tower (Italy) –

– FC PoFC Portugalrtugal1919--00 Polytech (Russia) Polytech (Russia) –

– FC PoFC Portugalrtugal 66--00 PSI (Russia) PSI (Russia)

Quartos de Final e MeiasQuartos de Final e MeiasFinaisFinais –

– FC PoFC Portugalrtugal1313--00 Wroclaw (Poland) Wroclaw (Poland)

–

– FC PoFC Portugalrtugal 55--00 Essex Wizards (England) Essex Wizards (England)

FinalFinal –

(32)

LIACC

Projecto

FC Portugal

Campeonato

da

Europa

2000

-

Amsterdam

Projecto

FC Portugal

Campeonato

do

Mundo

2000

-

Melbourne

PrimeiraPrimeiraFaseFase--GropoGropoEE –

– FC PoFC Portugalrtugal3333––0 0 Oulu2000 (Finland) Oulu2000 (Finland) –

– FC PoFC Portugal rtugal 1818––0 0 Zeng2000 (Japan) Zeng2000 (Japan) –

– FC PoFC Portugalrtugal2020––0 0 Robolog2000 (Germany) Robolog2000 (Germany)

SegundaSegundaFaseFase –

– FC PoFC Portugalrtugal 77––0 0 Essex Wizards (England)Essex Wizards (England) –

– FC PoFC Portugalrtugal 33––0 0 Karlsruhe Brainstormers (Germany)Karlsruhe Brainstormers (Germany) –

– FC PoFC Portugalrtugal 66––0 0 YowAI2000 (Japan)YowAI2000 (Japan)

Meias-Meias-FinaisFinais –

– FC PoFC Portugalrtugal 66––0 0 ATTATT--CMU2000 (USA)CMU2000 (USA)

FinalFinal –

(33)

LIACC

Projecto

FC Portugal

Campeonato

do

Mundo

2000

-

Melbourne

Projecto

FC Portugal

Campeonato

da

Europa

2001

-

Paderborn

PrimeiraPrimeiraFaseFase--GrupoGrupoAA –

– FC PoFC Portugalrtugal 22––0 0 Sharif Arvand (Iran) Sharif Arvand (Iran) –

– FC PoFC Portugal rtugal 33––1 1 Aras (Iran) Aras (Iran) –

– FC PoFC Portugalrtugal2626––0 0 Osnabruck (Germany) Osnabruck (Germany) –

– FC PoFC Portugal rtugal 55––2 2 UvaTrilearn (Netherlands) UvaTrilearn (Netherlands) –

– FC PoFC Portugal rtugal 33––1 1 Lucky Luebeck (Germany) Lucky Luebeck (Germany)

SegundaSegundaFaseFase –

– FC PoFC Portugalrtugal 66––0 0 Dr Web (Russia)Dr Web (Russia) –

– FC PoFC Portugalrtugal 99––0 0 Robolog (Germany)Robolog (Germany) –

– FC PoFC Portugalrtugal 11––0 0 Karlsruhe Brainstormers (Germany)Karlsruhe Brainstormers (Germany)

FinalFinal –

Estrutura da Apresentação

Construção de uma Equipa de

Construção de uma Equipa de

Futebol Simulado

Futebol Simulado

–

–

FC Portugal

FC Portugal

Luís Paulo Reis

Luís Paulo Reis

Estrutura da Apresentação

Estrutura da Apresentação





Introdução

Introdução

-

-

A Iniciativa RoboCup

A Iniciativa RoboCup





A Liga de Simulação e o Simulador

A Liga de Simulação e o Simulador

SoccerServer

SoccerServer





O Futebol Robótico em Portugal

O Futebol Robótico em Portugal





Projecto FC Portugal

Projecto FC Portugal





Resultados Obtidos

Resultados Obtidos



Introdução ao Futebol Robótico

Introdução ao Futebol Robótico

O Projecto RoboCup

O Projecto RoboCup





Projecto

Projecto

Internacional

Internacional





Futebol

Futebol

-

-

tópico central de investigação:

tópico central de investigação:

Introdução ao Futebol Robótico

Introdução ao Futebol Robótico

Objectivos do Projecto RoboCup

Objectivos do Projecto RoboCup

–

–

“Que em 2050, uma equipa de Robôs consiga

“Que em 2050, uma equipa de Robôs consiga

vencer a equipa humana campeã do mundo!”

Introdução ao Futebol Robótico

Introdução ao Futebol Robótico

Modalidades do RoboCup

Modalidades do RoboCup





Modalidades do RoboSoccer

Modalidades do RoboSoccer





Desafios Associados

Desafios Associados

Introdução ao Futebol Robótico