Một robot bóng bàn hoàn toàn tự động có tên "Ace" gần đây đã giành chiến thắng trong một số trận đấu chính thức trước những tay vợt hàng đầu của con người ở Tokyo. Việc trí tuệ nhân tạo và công nghệ robot đạt được cột mốc mới trong lĩnh vực thể thao được coi là một sự kiện mang tính bước ngoặt.
"Ace" được phát triển bởi bộ phận nghiên cứu trí tuệ nhân tạo của Tập đoàn Sony Nhật Bản. Đây là hệ thống robot đầu tiên đạt đến trình độ chuyên gia trong các môn thể thao có tính cạnh tranh cao với yêu cầu cực kỳ cao về tốc độ và độ chính xác. Người đứng đầu dự án cho biết Ace dựa vào nhận thức thị giác tốc độ cao, thuật toán điều khiển trí tuệ nhân tạo và nền tảng phần cứng robot tiên tiến để đưa ra các lựa chọn kỹ thuật và thực hiện cú đánh cực nhanh và chính xác trong các trận đấu bóng bàn.
Nhiều loại robot bóng bàn khác nhau đã xuất hiện trước đây từ năm 1983, nhưng chúng luôn khó cạnh tranh với những người chơi cấp cao là con người. Sự xuất hiện của Ace đã thay đổi tình hình này: nó đã thi đấu với những người chơi ưu tú và chuyên nghiệp trong các trận đấu tuân thủ các quy tắc chính thức của Liên đoàn bóng bàn quốc tế và được điều hành bởi các trọng tài được chứng nhận, và đã giành chiến thắng trong một số trận đấu tay đôi. Trưởng dự án Peter Dell, người đứng đầu Sony AI Zurich, cho biết, không giống như AI “thuần túy kỹ thuật số” đã vượt qua các chuyên gia về con người trong cờ vua và trò chơi điện tử, các môn thể thao thể chất như bóng bàn đòi hỏi đối đầu ở cự ly gần và tốc độ cao vẫn được coi là một vấn đề lớn trong lĩnh vực AI và robot.
Dell chỉ ra rằng mục tiêu của dự án không chỉ là để robot cạnh tranh với con người trên bàn bóng bàn mà quan trọng hơn là khám phá cách robot có thể đạt được vòng khép kín "nhận thức-quyết định-hành động" giống con người trong một môi trường năng động, hoàn thành việc dự đoán và kiểm soát trong thời gian rất ngắn. Ông nhấn mạnh rằng sự thành công của Ace trong nhận thức trực quan và thuật toán điều khiển dựa trên học tập có nghĩa là các công nghệ tương tự dự kiến sẽ được mở rộng sang các tình huống khác đòi hỏi sự tương tác và kiểm soát thời gian thực tốc độ cao với con người, chẳng hạn như sản xuất, robot dịch vụ và nhiều lĩnh vực ứng dụng bao gồm thể thao, giải trí và thậm chí cả các hệ thống vật lý quan trọng về an toàn. Kết quả nghiên cứu có liên quan đã được công bố trên tạp chí "Nature" xuất bản ngày 22.
Không giống như điện toán trong môi trường ảo trong cờ vua hoặc trò chơi điện tử, các cuộc thi đấu bóng bàn yêu cầu hệ thống đưa ra quyết định tức thời trong khi hoàn thành các cú đánh chính xác vào những quả bóng bay tốc độ cao và liên tục thích ứng với những thay đổi mà đối thủ khó dự đoán. Những quả bóng bàn bay với tốc độ cao với độ xoáy mạnh và vòng cung phức tạp, đẩy cả con người và robot đến giới hạn về khả năng nhận thức, dự đoán và điều khiển chuyển động. Để đạt được mục tiêu này, kiến trúc của Ace tích hợp 9 camera đồng bộ và 3 bộ hệ thống thị giác để theo dõi các quả bóng bàn quay tốc độ cao trong thời gian thực với độ chính xác cực cao. Dell cho biết hệ thống này đủ nhạy để ghi lại những thay đổi tinh tế trong chuyển động mà mắt người gần như thấy "mờ".
Về thiết kế thân xe, Ace sử dụng nền tảng robot tùy chỉnh với 8 khớp. Del giải thích rằng đây là “cấu hình tối thiểu” để thực hiện các cú đánh cạnh tranh: 3 khớp kiểm soát vị trí vợt, 2 khớp chịu trách nhiệm về tư thế vợt và 3 khớp còn lại dùng để điều chỉnh tốc độ và lực đánh của vợt. Thiết kế này cho phép Ace thực hiện nhiều cú đánh chất lượng cao, bao gồm kéo nhanh, thay đổi đường và phản ứng với các vòng quay khác nhau.
Đánh giá từ phản hồi từ đối thủ là con người, “phong cách” của Ace trên sân cũng rất ngột ngạt. Cầu thủ chuyên nghiệp Mayuka Taira, người đã thua trận với Ace vào tháng 12 năm ngoái, cho biết con robot này “rất khó đoán và hoàn toàn vô cảm”. Cô thừa nhận rằng vì không thể phán đoán sở thích, điểm yếu qua biểu cảm hay phản ứng cơ thể của họ nên gần như không thể “đọc vị” đối thủ để tìm ra những đường bóng mà họ không giỏi xử lý, điều này làm tăng độ khó của trò chơi lên rất nhiều.
Mizumi Takenaka, một kỳ thủ ưu tú đã nhiều lần đấu với Ace và thắng thua, tin rằng “khả năng xác định” các phẩm chất giao bóng khác nhau của robot này rất ấn tượng. Anh ấy nói rằng khi anh ấy giao bóng với độ xoáy phức tạp, Ace cũng sẽ đánh trả bằng độ xoáy phức tạp, điều này khiến anh ấy rất khó khăn trong tình thế bế tắc sau đó; và khi chuyển sang thế “bóng không xoáy” xoay yếu (thường gọi là “bóng nổi” hoặc “cạnh không xoáy”) để giao bóng, cú trả bóng của Ace tương đối đơn giản, do đó tạo cơ hội cho anh ta tấn công ở bàn cờ thứ ba. Đây được anh coi là một trong những yếu tố then chốt để đánh bại Ace.
Mặc dù Ace đã thể hiện được khả năng "siêu phàm" ở nhiều chỉ số nhưng Del tin rằng hệ thống robot này vẫn còn rất nhiều điều cần cải thiện. Ông chỉ ra rằng Ace đã đạt đến một trình độ vượt xa con người trong việc đọc độ xoáy và tốc độ phản ứng của những quả bóng bay tới, và vì nó không học bằng cách xem các trận đấu của con người mà chủ yếu thông qua huấn luyện mô phỏng đối đầu với bản thân, nên nó thường thể hiện một chế độ phản ứng hoàn toàn khác với con người trong trò chơi, và thậm chí còn tạo ra những tình huống mà ngay cả những người chơi có kinh nghiệm cũng không mong đợi. Tuy nhiên, ngược lại, các vận động viên chuyên nghiệp lại cực kỳ tài năng trong việc thích ứng với đối thủ và tìm ra điểm yếu, đây là một trong những lĩnh vực mà nhóm nghiên cứu đang tập trung vào.