Die Zeit 35/2000

Kicken für die Wissenschaft

Bei der Weltmeisterschaft im Roboterfußball geht es um Spaß und Programmierkunst.

Von Annette Leßmöllmann

Das war ein toller Pass! Die beiden roten Verteidiger haben dem gelben Stürmer nichts entgegenzusetzen, als er den Ball rüberflankt; sein Teamkollege manövriert das Ding zielstrebig in Richtung Tor - Schuss! Die Mainz Rolling Brains müssen hilflos mit ansehen, wie Virtual Werder das Leder versenkt.

"Gegen die Mainzer", sagt der Bremer Informatiker Ubbo Visser, "gewinnen wir jetzt immer." Gespielt wird Fußball, und zwar auf dem Bildschirm: Die Spieler sind Softwareagenten, virtuelle Roboter. Auf grünem Pixelrasen treiben sie ihr Spiel, ganz autonom, ohne menschliche Mitspieler. Das Spiel ist eine Simulation, aber trotzdem geht's ums Ganze: Ubbo Visser und seine Studenten vom Technologie-Zentrum Informatik haben sich mit Virtual Werder für die Roboter-Weltmeisterschaft qualifiziert, die vom 26. August bis zum 3. September in Melbourne stattfindet.

Über 40 Mannschaften treten in der so genannten Simulationsliga an. Bei dem Wort Roboter-WM denkt jeder erst mal an putzige R2D2s, die sich auf einem Robo-Spielfeld den Robo-Fußball zukicken. Solche Roboter kicken in Melbourne auch: So schicken die Europameister 2000 von der Freien Universität Berlin wieder ihre FU Fighters ins Rennen. In der Simulationsliga treten dagegen virtuelle Mannschaften gegeneinander. "Die können schon richtig schöne Doppelpässe und Flanken spielen", sagt Visser. Bei den Robotern sähe das Spiel noch nicht sehr nach Fußball aus.

Seit 1997 treffen sich die Freunde der Robotik jährlich zur Weltmeisterschaft, die jeweils von einer der großen Konferenzen über Künstliche Intelligenz beherbergt wird. Virtual Werder ist zum ersten Mal dabei und tritt gegen Prestige-Teams wie CM United von der Carnegie-Mellon-Universität in Pittsburgh an, "der Robotik-Uni", Weltmeister 1999 und 1998. Aber auch die Karlsruhe Brainstormers sind nicht von Pappe, genauso wenig RoboLog Koblenz 2000.

Muss man denn ein Spiel gegen zukünftige Gegner nicht auch mal trainieren? Klar, sagt Visser, gegen die Koblenzer hätten sie ein Freundschaftsspiel ausgetragen. Aber nicht jedes Team sei für ein solches Match zu haben. Da werde ganz schön hinter dem Berg gehalten mit der wissenschaftlichen Ballkunst.

Im Iran hat der Erfolg bei der WM 1999 (Weltmeister in der Middle Size League für "echte" Roboter) dazu geführt, dass plötzlich Forschungsgelder in ungeahnter Höhe fließen, abzählbar auch an der Menge von Robotern, die diesmal für den Iran antreten. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat im Juli die Einrichtung eines Schwerpunktprogramms beschlossen, in dem zu teamfähigen, mobilen Robotern geforscht werden soll. Visser hofft aber, dass aus seinem Studentenprojekt mal ein gefördertes Projekt mit Doktorandenstellen erwächst. Bis dahin bietet der virtuelle Fußball den Informatikstudenten eine schöne Plattform zum Lernen.

Auf dem Bildschirm plötzlich Tumulte: Vier gelbe Punkte kleben auf einem roten. Gibt es bei den Simulationskickern auch Fouls? "Blutgrätschen" gebe es nicht, sagt Sebastian Hübner, einer der beteiligten Studenten. Einfache Regelverstöße würden vom Softwareschiedsrichter geahndet. Und für komplizierte Situationen sei in Melbourne ein Schiedsrichter aus Fleisch und Blut da. Der Schiri ein Mensch, der Trainer aber ein Computerprogramm, denn: Virtual Werder wartet - eine spezielle Idee der Bremer - mit einem virtuellen Coach auf. Er kann als Einziger das Spiel aus der Vogelperspektive sehen und aus der Spielerstellung die gegnerische Strategie ableiten. Wenn der Gegner also "wie die Italiener" nach dem zweiten Tor sein eigenes Tor dichtmacht und mit fünf Spielern davor nur noch alles abblockt, dann reagieren die Kicker von Virtual Werder mit einer neuen Angriffstaktik. Der Trainer kann immer eingreifen, wenn das Spiel mal stockt, etwa bei einem Freistoß: Wie im richtigen Leben, wenn er mit hochrotem Kopf und fuchtelnd am Spielfeldrand auf und ab springt. Den hochroten Kopf können die Bremer nicht simulieren, wohl aber, dass auch die gegnerische Mannschaft die Traineranweisungen "sieht": Sie laufen über den so genannten Soccerserver und sind damit allen Mitspielern, also auch den Gegnern, zugänglich.

Der virtuelle Coach wurde selbst erst mal gecoacht, und zwar von Werder-Bremen-Trainer Thomas Schaaf. Die Informatiker befragten Schaaf zu Taktik und Strategie auf dem Spielfeld. Den echten Kickern kann Virtual Werder zwar trotzdem noch nicht das Wasser reichen. Aber den Informatikern geht es nicht nur um fußballerische Brillanz, sondern vor allem um Künstliche Intelligenz. Welchen Lerneffekt hat Fußballspielen für die Forschung? Fußball ist ein guter Test für Systeme, in denen viele autonome Softwareroboter ein gemeinsames Ziel erreichen müssen - Multiagentensysteme also. Für viele KI'ler ist es Ehrensache, bei der WM gut abzuschneiden.

Im Iran hat der Erfolg bei der WM 1999 (Weltmeister in der Middle Size League für "echte" Roboter) dazu geführt, dass plötzlich Forschungsgelder in ungeahnter Höhe fließen, abzählbar auch an der Menge von Robotern, die diesmal für den Iran antreten. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat im Juli die Einrichtung eines Schwerpunktprogramms beschlossen, in dem zu teamfähigen, mobilen Robotern geforscht werden soll. Visser hofft aber, dass aus seinem Studentenprojekt mal ein gefördertes Projekt mit Doktorandenstellen erwächst. Bis dahin bietet der virtuelle Fußball den Informatikstudenten eine schöne Plattform zum Lernen.

Künstliche Intelligenz bedeutet viel trockene Logik. Warum also, dachte sich Visser, die abstrakte Materie nicht mit Studenten in Fußball umsetzen und Spaß haben? Die Bremer Simulationskicker bekamen eine Grundausstattung von der Carnegie-Mellon-Universität mit etwas Basiswissen ("Wenn du einen Ball siehst, drisch ihn aufs Tor"). Das allein genügt natürlich nicht für ein elegantes Fußballspiel, also haben die KI-Studis den Spielern noch Sonderausstattungen verpasst: Wie bei den echten Kickern gibt es einen Libero, der "alles ausputzt, was die Abwehr durchlässt", sagt Sebastian Hübner. Oder einen Stürmer, der schöne Pässe flankt. Spielertypen hat Virtual Werder, und wenn der virtuelle Coach es will, kann jeder Kicker seine Spielweise ändern.

Nach zehn Minuten hat Virtual Werder die Mainzer Rolling Brains besiegt. So lange dauert auch ungefähr ein WM-Spiel. Visser hofft, dass seine Kicker nicht gleich zu Anfang gegen die Stars von Carnegie-Mellon antreten müssen, denen er die größten Chancen auf den Titel einräumt. Seine Mannschaft wird irgendwo im Mittelfeld landen, vielleicht sogar im ersten Drittel - welche Leistung im Vergleich zu den ersten Testspielen, als "der Torwart nur da stand und zuschaute, wie der Ball in sein Tor rollte".

Visser und seine Studenten konnten Sponsoren gewinnen, sodass alle nach Melbourne fahren können - tagsüber mit Argusaugen den Gegner beobachten und nachts, sozusagen in der Kabine, die Spieler und den Coach auf Sieg programmieren. Und weinen, wenn die Kicker eine Torchance vergeben haben.

(c) Die Zeit 35/2000