W今年早些时候，谷歌的AlphaGo电脑程序战胜了一位围棋专家，谷歌团队的一名人类成员不得不亲自移动棋子。卡耐基梅隆大学(Carnegie Mellon)机器学习部门的负责人曼努埃拉维罗索(Manuela Veloso)可能会采取不同的做法。“我会要求机器像我一样移动碎片，”她说。“这就是我生活的世界，一个物质世界。”
这听起来很简单。如果谷歌可以制造自动驾驶的汽车，那么它肯定可以在围棋比赛中加入机械手臂。即使在1997年，ibm也可以在与加里·卡斯帕罗夫(Garry Kasparov)的比赛中给深蓝配备机械臂。不过，对Veloso来说，挑战并不在于制造一个能够在特定条件下在特定的板上比赛的机器人，而是制造一个能够在任何板上比赛的机器人。“想象一下，人类可以完美地处理所有不同类型的棋子。我们如何让机器人探测到这些碎片并将它们移走呢任何类型板，与任何光照条件的数量，永远不要让棋子掉下来，除非在右边的正方形?哦，上帝，”她说。
如果静态棋子的特性对现代机器人来说很难，那么想象一下处理一个混乱的滚动足球会有多困难。然后加入一整个团队的其他机器人追逐同一个球。这是每年一度的机器人足球比赛“机器人世界杯”(RoboCup)的筹备工作。
将机器人带入她和我们的世界的成本是巨大的。像围棋这样的游戏是一种拥有完美信息的一对一游戏——双方都能看到整个棋盘，并能以完美的准确性做出自己的行动。从理论上讲，两款围棋游戏可能是相同的。但是现实世界的偶然性使得每一场足球比赛都不同，而且完全不可预测。“一旦你把球注入那里——球的物理性质、重力、地毯上的摩擦——它是不可复制的。你如何在不知道会发生什么情况的情况下编写一段代码来玩游戏?”维罗索说。
机器人世界杯的机器人大小不一，从小的(比如超大的咖啡杯)到儿童的(比如2岁的)再到成人的。机器人的大小往往与足球能力成反比。这些咖啡杯机器人像春天的松鼠一样四处奔跑，看起来像是故意的、有足球价值的传球和进球。然而，在成人级别的联赛中，机器人移动得谨慎而不优雅。他们跌倒,经常。他们往往下降,。视频成人大小的机器人射门需要加速才能看(比如，植物生长的视频)。
机器人世界杯的机器人球员和人类球员一样，也面临着同样的问题。传感器有缺陷，通信噪音大，关节断裂，视野狭窄，完美的计划因物理限制或其他团队而失效。这些磕磕绊绊、跌跌撞撞、动作异常缓慢的机器人在游戏中做了一些不同寻常的事情:它们似乎为复杂的行为创造了空间，有些行为看起来有些熟悉，甚至有些像人类行为。看着机器人试图踢团队足球，我们可以看到合作、侵略、部落主义的暗示，有时甚至是一种个性。
合作心理学研究员、耶鲁大学人类合作实验室(Human cooperation Lab)主任戴维·兰德(David Rand)告诉我们，“显然，如果你想要机器人进行团队运动，你必须在某种意义上构建我们与它们之间的对抗。”机器人在足球现实世界中的第一个任务是，人类像在世界上所有的足球场上一样，他们必须选择立场。维罗索说，我们与它们之间的抽象概念并没有被编程到机器人中，但它有一个具体的实例。“我认为这更像是‘这些人是我们的团队，那些人不是’，”她说。
在一种类型的机器人世界杯(RoboCup)联赛中，机器人在场边受到控制，选择队伍也很容易——一个中央计算机“教练”只会告诉每个机器人去哪里，做什么。让一台电脑控制一切更类似于人工智能控制的象棋和围棋游戏。“下一盘国际象棋，大家只有一个心。这不是很多人的想法，”Veloso说。
我们永远不能指望脱离它们赖以生存的物理环境，去理解它们的思想或程序。
但在另一种类型的机器人世界杯联赛中，事情变得有趣了。在“多思维”或分权联盟中，每个机器人都是完全自主的，并且拥有所有的传感器和计算机——因此，决策都是在船上进行的。这有点像32个棋子突然都独立了，没有人类大师或深蓝告诉它们该怎么做。首先，他们需要确定自己是白人还是黑人。接下来，他们会试图从自己的优势出发，找出如何战略性地与队友合作。足球同样是一个独立的、多机器人的问题，因此是研究协调、合作和单个机器人之间策略出现的试验台——每个机器人都知道一些问题，但没有一个机器人知道全部问题。Veloso说:“单靠一个机器人在球场上是无法赢得一场足球比赛的。”
确切的方法每个足球机器人使用来确定其团队依赖于团队,但一般来说,机器人视觉线索的结合使用喜欢的球衣颜色,位置信息对其他机器人,机器人通信(相当于机器人的“嘿,我是站在你这边!”),和他们记得从哪一边的字段。“有些团队使用愿景，有些团队使用位置。有些团队只是看到另一个机器人在他们面前，他们不知道他们是不是队友，”Veloso说。
从一些简单的侧面，行为开始出现在机器人世界杯上，这对任何一个踢过真正足球的人来说都是熟悉的。首先，机器人对自己的团队充满信心，但对自己的新身体缺乏安全感推另一个团队的成员。(是的，机器人世界杯有黄牌和红牌。)有一年，一个机器人队被发现频繁地推搡，以至于在比赛结束时只剩下守门员一个机器人——其余的人都被逐出了比赛。显然，守门员战斗得很英勇，但球队最终还是失败了失去了．
维罗索解释说，这种明显的攻击性行为其实根本不是。这主要是由于对方机器人在场上碰撞时运动平衡不佳造成的。“当两个人靠近球时，他们不可避免地会用一条腿保持平衡，试图踢球。另一只也想抢球。”她说，这常常会让他们摔倒。它也有一些程序性的意图:如果是附近的队友，一个机器人将后退，避免争球。换句话说，这些机器人对于内群体和外群体有不同的规则集，这是团队合作的简单前身，也是一种部落主义。
机器人甚至偶尔也会切换阵营——但是，就像它们的推搡一样，原因更多的是bug而不是特性。有时，困惑的机器人会在视觉上弄错方向后，不小心切换到另一边。(一个并不少见发生在人类运动员身上，甚至在专业水平．)
到2040年，他们的目标是让11个机器人与人类足球明星进行一场符合国际足联规定的全场比赛。
换阵营看似平淡无奇，但这证明了一个人有能力改变自己的忠诚。大卫·兰德(David Rand)解释说，要制造一个具有人类部落意识的机器人，它需要有抽象而流畅地改变部落的能力。毕竟，人类的感情往往是错综复杂的。两个交战的政党面对共同的敌人可能会结盟。这一点在20世纪50年代的一项心理学研究中得到了相当令人信服的证明，该研究将24名不认识的男孩平均分成两组。起初，两组人对彼此一无所知，但后来当两组人进行竞争时，两组人之间的敌意变得如此强烈，以至于他们不得不分开。只有在引入了第三组虚构的“破坏者”和一个共同的目标后，两组才开始合作，最终开始合作。兰德解释说:“这是人类心理的一个明显特征，美国和美国的划分是超级流动的。”
观看本届机器人选择双方基于球衣颜色,然后改变它们在霾的形成都知道我们所知道的关于人类和tribes-one忍不住看到部落行为的早期回声:利他主义与每个善意的传递,在每个意外推动狭隘。
也许正是这种行为，促使了已故诺贝尔奖得主、被广泛认为是人工智能领域创始人的社会学家赫伯·西蒙(Herb Simon)说，他对早期机器人足球比赛的观察“感到惊讶、高兴、满足并受到了指导”。他写道:“我们在足球比赛中看到的是一场完整的社交戏剧，它的技巧远不如人类职业足球，但后者的所有重要元素都清晰可见。”
除了机器人，这部剧的主角是混乱、不可预知的现实世界。机器人世界杯强化了认知科学和人工智能中所谓的具身认知方法的论点。粗略地说，这种方法声称，为了理解任何一种具身生物的智能——人类、动物，现在还有足球机器人——必须考虑到世界的物理层。我们永远不能指望理解心灵或程序，脱离它们所控制的物质身体或它们赖以生存的物质环境。
RoboCup的研究人员希望有一天，足球能像ibm在国际象棋上所做的那样:到2050年，他们希望组建一支球队，能够击败世界杯冠军人类。要这样做，就要照自己路线图在美国，他们必须面对现实世界的挑战和团队合作的困难。到2025年，他们希望将跳跃和头球引入机器人的技能，并组建一个由6个合作机器人组成的团队。到2030年，由8个机器人组成的球队预计将能够对阵人类守门员进球，防守人类踢球，并与非专业的人类球队竞争。到2035年，他们将能够忍受雨和泥土的环境，允许在户外玩耍。到2040年，他们的目标是让11个机器人能够踢一场符合国际足联规定的全场比赛，同时能够进球和防守人类足球明星。
无论机器人世界杯的发展道路如何，似乎不可避免的是，它的机器人不仅将与人类比赛，而且将与人类并肩作战。维罗索认为这是一种自然发展:“为什么人类要开发机器人，不让它们和自己一起玩?”
维罗索说，更奇怪的是，有一天，一些机器人可能会在看台上观看比赛。机器人世界杯的研究人员已经尝试让机器人成为体育迷。在2013年的机器人世界杯(RoboCup)期间，数百个小型机器人被编程，当它们的传感器检测到超过一定水平的噪音时，它们就会移动并欢呼，这种声音相当于微型机器人参与体育场的波动。Veloso说道:“看到他们因为游戏中发生的事情而移动是非常有趣的。她解释说，创造一个真正的机器人体育迷要比创造一个运动员更难。这样做将解决所谓的“人工智能”这是人工智能中最难的问题，因为粉丝圈的定义与人类的欲望、回报、情感和身份密不可分。
不过，赋予机器人复杂的身体，可能已经让它们向人工智能的解决方案又迈进了一步，因为它们拥有了一个关键要素:个性。在维尔纳·赫尔佐格的新纪录片中，你瞧，互联世界的遐想卡耐基梅隆大学(Carnegie Mellon) Veloso机器人团队的一名成员挑选了他们的一款机器人“8号”(Number 8)，作为他们的最爱。8号在小型联赛已经打了十多年了。Veloso也有偏见。“我们都喜欢8号机器人，”她说。原因很简单，因为某种原因，这个机器人真的很好。veloso解释说，它在得分方面比队里的其他机器人特别好，尽管它们的代码都是一样的。她半开玩笑地说:“所有这些机器人都是手工制造的，所以用8号机器人，零部件可能会抛光得更好。”“谁知道呢?我不知道。我只是告诉你，8号更好。”
记者埃里克·西蒙斯(Eric Simons)在他的书中辩称体育迷的秘密生活他说，成为一个体育迷不仅仅是一个部落的问题，也是一个自我认同和身份认同的问题。很容易想象，机器人8号退役后可能不会在卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon)的零件库中度过，而是在2050年机器人世界杯(RoboCup)体育场的包厢里度过。如果一切顺利，为老东家加油。
Seth Frey是达特茅斯学院的认知科学家和Neukom博士后研究员。
帕特里克·豪斯(Patrick House)是加州帕洛阿尔托的神经学家和作家。
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