9-Eyed Robot Table Tennis Player Beats P
9-Eyed Robot Table Tennis Player Beats Pro Player Through Repetitive Training
9개 눈의 로봇 탁구 선수가 강하게 회전하는 탁구공의 희미한 로고를 읽어내 프로 탁구 선수를 이겼다.
라켓을 든 로봇은 탁구에 매우 능숙해서, 인공지능의 발전이 로봇을 더욱 민첩하게 만들고 있음을 보여주는 새로운 연구에 따르면 엘리트 인간 선수들에게 어려운 도전이 되고 때로는 그들을 이기기도 한다.
일본 소니는 '에이스'라는 로봇 팔을 제작해 프로 선수들과 맞붙게 했고, 에이스는 다소 인간이 아닌 기계적 특성을 지니고 있었지만, 코트 곳곳에 배치된 9개의 카메라 눈과 공의 회전을 측정하기 위해 공의 로고를 따라가는 놀라운 능력을 보였다.
로봇은 프로 선수의 같은 근육에 수없는 반복 동작과 유사한 ‘강화 학습’이라는 AI 방식을 사용해 스포츠를 배우게 했다.
소니 AI 연구원이자 이 연구의 공동 저자인 피터 뒤르 박사는 22일 과학 저널 ‘네이처’에 "손으로 로봇을 프로그래밍해서 탁구를 할 수 있는 방법은 없다“며 ”경험에서 배워야 한다"고 밝혔다.
소니는 실험을 진행하기 위해 도쿄 본사에 올림픽 크기의 탁구장을 건설해 프로 및 기타 고도로 숙련된 선수들이 로봇과 "평등한 경쟁 환경"을 갖도록 했다.
연구자 뒤르 박사는 AP 인터뷰에서 “일부 선수들은 에이스의 실력에 놀랐다"고 말했다.
소니는 이를 ‘일반적인 경쟁 스포츠 중 최초’라고 부른다.
소니는 이를 "로봇이 물리적인 세계에서 흔히 즐기는 경쟁 스포츠에서 인간과 전문가 수준의 경기를 이룬 최초의 사례이다“며 ”AI와 로봇공학 연구의 오랜 이정표"라고 말한다.
맞춤 제작된 이 ‘에이스’ 로봇은 8개의 관절을 가지고 있어 움직임(자유도)을 조절하여 라켓을 위치시키고, 샷을 실행하며, 상대의 랠리에 신속하게 대응할 수 있다.
소니 AI 사장 마이클 스프레인저는 "속도는 오늘날 로봇공학에서 특히 고정되지 않은 시나리오나 환경에서 근본적인 문제 중 하나이다"며 "우리는 공장에서 매우, 매우 빠른 로봇들을 많이 본다, 하지만 그들은 같은 궤적을 반복해서 거듭 반복하고 있다. 이 기술을 통해 우리는 로봇이 끊임없이 변하는 불확실한 환경에서 매우 적응적이고 경쟁력 있으며 빠르게 훈련될 수 있음을 보여준다"고 AP 인터뷰에서 밝혔다.
스프레인저 CEO는 "이러한 기술이 제조업 및 기타 산업에서 역할을 할 수 있다"면서 “전쟁에서 이렇게 빠르고 통찰력 있는 장비가 어떻게 사용될 수 있을지 상상하기 어렵지 않다. 인간과의 동등함을 구축하는 것은 도전이다”고 말했다.
지난 26일 베이징에서 열린 로봇 하프 마라톤 경주에서 휴머노이드 로봇이 인간 세계 기록보다 더 빠르게 달렸지만, 탁구 로봇 기계가 숙련된 인간 선수들과 순초의 속도로 상호작용하고 경쟁하는 것은 어떤 면에서는 더 어려운 도전이다.
스프레인저 CEO는 "연구자들이 로봇에 너무 불공평한 이점을 주지 말고, 속도, 팔 사거리, 성능을 주당 최소 20시간 이상 훈련하는 숙련된 운동선수와 견줄 수 있도록 만드는 것이 중요하다"면서 “공식 탁구 규칙에 따라 일반적인 크기의 코트에서 경기를 진행한다”고 밝혔다.
그는 이어 “초인적인 탁구 로봇을 만드는 건 아주 쉽다"며 "공을 빨아들여 인간보다 훨씬 빠르게 쏘는 기계를 만드는 것과 같다. 하지만 그게 목표는 아니다. 목표는 인간과의 비교 가능성, 공정성을 갖추고, AI와 의사결정, 전술, 그리고 어느 정도는 기술 수준에서 진정으로 승리하는 것이다"고 밝혔다.
승부에 대해 그는 "로봇이 단순히 인간보다 더 빠르게 공을 치는 것만으로는 이길 수 없으며, 실제로 게임을 플레이함으로써 이겨야 한다"고 말했다.
일본 프로 선수인 안도 미나미와 소네 카케루가 소니의 로봇 ‘에이스’와 경쟁했다.
일본 탁구 협회의 두 명의 심판이 이 경기를 심판했다.
네이처 게재를 앞두고 논문을 동료 평가에 제출한 후, 소니 연구진은 계속 실험을 진행했고, 에이스가 슛 속도와 랠리를 가속화하고 더욱 공격적이고 테이블 가장자리에 가까이 플레이했다고 평가했다.
4 명의 고기술 선수와 경쟁한 소니는 지난 12월에 에이스가 단 한 명을 제외한 모두를 이겼다고 말했다.
또 다른 전문가 선수인 1992년 바르셀로나 올림픽에 출전한 나카무라 킨지로는 에이스가 샷을 치는 모습을 본 후 연구원들에게 "다른 누구도 그런 일을 할 수 없었을 것"이라며 "나는 그것이 가능하다고 생각하지 못했지만 로봇이 이제 해냈다는 것은, ‘인간도 할 수 있는 가능성이 있다’는 뜻"이라고 네이처 논문에 실린 발언에서 말했다.
로봇 선수는 프로선수가 순간 회전 초당 900회와 20m에 근접하는 강한 드라이브 공을 라켓의 각도 조절에 의해 받아치고, 우측 공격과 좌측 공격에서 인간과 달리 축의 뒤 쪽으로 라켓을 움직이며 축은 앞뒤로 대응한다.
로봇 선서는 프로선수의 강력한 백 회전 서브를 그대로 평면 대응(쇼트기법)으로 받아 넘기는 기술을 선보였다. kimjc00@hanmail.net
9-Eyed Robot Table Tennis Player Beats Pro Player Through Repetitive Training
A 9-eyed robot table tennis player defeated a professional player by reading the faint logo on a strongly spinning table tennis ball.
The racket-wielding robot is highly skilled at table tennis; according to new research demonstrating that advancements in artificial intelligence are making robots more agile, it poses a difficult challenge to elite human players and sometimes even defeats them.
Sony of Japan created a robot arm named "Ace" and had it compete against professional players. Although Ace possessed somewhat mechanical rather than human characteristics, it demonstrated an astonishing ability to follow the ball's logo to measure its spin, utilizing nine camera eyes positioned throughout the court.
The robot was trained to play the sport using an AI method called "reinforcement learning," which involves countless repetitive movements on the same muscles as the professional player.
Dr. Peter Dürr, a Sony AI researcher and co-author of the study, stated in the scientific journal *Nature* on the 22nd, "There is no way to program a robot to play table tennis by hand," adding that it "must learn from experience."
To conduct the experiment, Sony built an Olympic-sized table tennis court at its Tokyo headquarters to provide a "level competitive environment" where professional and other highly skilled players could compete against the robot. Researcher Dr. Dürr stated in an AP interview, “Some players said they were surprised by Ace’s performance.”
Sony calls this the “first in general competitive sports.”
Sony states that this is “the first instance of a robot achieving expert-level performance against humans in a competitive sport commonly enjoyed in the physical world,” adding that “this is a long-standing milestone in AI and robotics research.”
This custom-built “Ace” robot has eight joints, allowing it to control its degrees of freedom to position the racket, execute shots, and respond quickly to an opponent’s rally.
Michael Spreinger, President of Sony AI, stated in an interview, “Speed is one of the fundamental problems in robotics today, especially in non-static scenarios or environments. We see a lot of very, very fast robots in factories, but they are repeating the same trajectory over and over again.
Through this technology, we demonstrate that robots can be trained to be highly adaptable, competitive, and fast in constantly changing and uncertain environments.” "These technologies can play a role in manufacturing and other industries," said CEO Sprayinger. "It is not difficult to imagine how such fast and insightful equipment could be used in warfare. Establishing equality with humans is a challenge."
While a humanoid robot ran faster than the human world record in a robot half-marathon held in Beijing last Sunday, it is in some ways a more difficult challenge for a table tennis robot to interact and compete with skilled human players at lightning speed.
"It is important for researchers not to give robots too unfair an advantage, but to ensure they can match the speed, arm range, and performance of skilled athletes who train for at least 20 hours a week," CEO Sprayinger stated. "The match is played on a standard-sized court according to official table tennis rules."
He continued, "It is very easy to create a superhuman table tennis robot. It is like creating a machine that sucks in the ball and shoots it much faster than a human. But that is not the goal. The goal is to achieve comparability and fairness with humans, and to truly win against AI in decision-making, tactics, and to some extent, in terms of technology." Regarding the match, he said, "A robot cannot win simply by hitting the ball faster than a human; it must win by actually playing the game."
Japanese professional players Minami Ando and Kakeru Sone competed against Sony's robot, 'Ace.'
Two referees from the Japan Table Tennis Association officiated the match.
After submitting the paper for peer review ahead of publication in Nature, Sony researchers continued their experiments and assessed that Ace accelerated shooting speeds and rallies, playing more aggressively and closer to the edge of the table.
Competing against four high-tech players, Sony stated in December that Ace defeated all but one of them. Another expert athlete, Kinjiro Nakamura, who competed in the 1992 Barcelona Olympics, said in a statement published in a Nature paper after watching the ace hit a shot, "No one else could have done that," adding, "I didn't think it was possible. But the fact that a robot has now done it means that 'there is a possibility that humans can do it too.'"
The robot player returns powerful balls from professional players that rotate at 900 revolutions per second and travel at speeds approaching 20 meters by adjusting the angle of the racket. Unlike humans, it moves the racket backwards in right and left attacks, while the axis responds forward and backward.
The robot player demonstrated a technique of returning a professional player's powerful backspin serve with a flat response (short technique).
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