本文系轉自央視網(wǎng)，央視網(wǎng)信息：乒乓球機器人展示了人工智能強大的“行為”能力。未來(lái)，隨著(zhù)乒乓球機器人的升級與成熟，將會(huì )助力運動(dòng)員更好訓練，助推乒乓球運動(dòng)的普及。

　　前段時(shí)間，國際乒聯(lián)發(fā)布的一條“史上最長(cháng)乒乓回合”視頻在網(wǎng)絡(luò )上引發(fā)了球迷的廣泛關(guān)注。視頻中，專(zhuān)業(yè)球員和乒乓球愛(ài)好者利用球拍、鍋鏟、書(shū)本等不同的工具在不同的環(huán)境中接力回球，上演了一場(chǎng)趣味橫生的乒乓大聯(lián)歡。

　　如今，人工智能技術(shù)的運用更為乒乓球運動(dòng)插上了想象的翅膀，擁有一顆智慧“大腦”的乒乓球機器人不斷發(fā)起挑戰，它會(huì )戰勝乒乓球世界冠軍嗎？

　　助運動(dòng)普及

　　2014年，德國乒乓球名將波爾迎戰一臺名為庫卡的乒乓球機器人。面對機器人，這位前世界第一選手高接低擋，卻只能依靠滾網(wǎng)球和擦邊球緊追比分，最終險勝。雖然這場(chǎng)對決只是一段廣告營(yíng)銷(xiāo)，彼時(shí)機器人的水平還不是很強大，但想象力的種子已在科研人員的心中種下。

　　上海體育學(xué)院中國乒乓球學(xué)院與新松機器人自動(dòng)化股份有限公司合作，研制出兩代龐伯特（Pongbot）乒乓球對打機器人。盡管對打機器人只有一條機械臂，但已經(jīng)可以實(shí)現人機對戰。同時(shí)，通過(guò)人工智能算法中的深度學(xué)習和強化學(xué)習模型，對打機器人能一邊打球一邊“鉆研”對手的動(dòng)作和擊球方式，通過(guò)預測乒乓球軌跡擬定回球策略。

　　乒乓球奧運冠軍鄧亞萍曾在一檔電視節目中與第二代對打機器人過(guò)招，分別從速度、力量和旋轉等3個(gè)維度測試機器人的性能。從剛開(kāi)始面對快攻時(shí)的“束手無(wú)策”，到最后已經(jīng)可以成功接住難度較高的下旋球，一兩百個(gè)回合交手下來(lái)，機器人展現了強大的適應和學(xué)習能力?！捌古仪驒C器人的潛力很大，不能小瞧?！编噥喥颊f(shuō)。

　　其實(shí)，機器人在醫療、汽車(chē)、化工、教育等領(lǐng)域已經(jīng)有著(zhù)廣泛應用。在體育領(lǐng)域，也有公司生產(chǎn)過(guò)可以完成體操動(dòng)作的機器人。參與了乒乓球機器人研發(fā)工作的上海體育學(xué)院中國乒乓球學(xué)院副院長(cháng)任杰說(shuō)，設計乒乓球機器人的初衷是利用科技手段助力運動(dòng)員更好地訓練，同時(shí)推動(dòng)乒乓球運動(dòng)的普及。

　　學(xué)習能力強

　　今年3月，龐伯特對打機器人的“兄弟”產(chǎn)品——發(fā)球機器人面世。發(fā)球機器人擁有兩條機械臂，可以一只手出球，一只手執球拍擊球。和傳統發(fā)球機直接快速出球相比，發(fā)球機器人高度還原了真人發(fā)球動(dòng)作，為運動(dòng)員提供了觀(guān)察“對手”的時(shí)間，鍛煉了運動(dòng)員的反應能力和對球的處理能力。

　　但要想做到高度擬人化，除了長(cháng)得像、動(dòng)作像之外，還要實(shí)現發(fā)球的多變。任杰介紹，發(fā)球機器人可以設置出球的不同旋轉類(lèi)型、落點(diǎn)，能通過(guò)球拍快換模擬不同的打法風(fēng)格?！斑@樣一套組合練下來(lái)，我感覺(jué)仿佛在和真人交手，還是一個(gè)高手！”一位體驗者感嘆。

　　發(fā)球機器人的“撒手锏”，是軌跡分析和動(dòng)作分析功能。兩臺分布式雙目視覺(jué)系統如同一雙“慧眼”，及時(shí)捕捉球及運動(dòng)員的運動(dòng)軌跡，再加上人工智能算法這個(gè)“大腦”進(jìn)行深度學(xué)習，及時(shí)調整技戰術(shù)策略，一套“組合拳”讓發(fā)球機器人“?！辈豢僧?。

　　“如果打敗人類(lèi)圍棋高手的‘阿爾法狗’向我們展示的是人工智能強大的‘思維’能力，那乒乓球機器人則展示了人工智能強大的‘行為’能力，體現工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域在精準識別、快速反應、靈活控制等方面的制造實(shí)力?！比谓苷f(shuō)。

　　憑借對乒乓球運動(dòng)的深刻理解，中國乒乓球學(xué)院在合作研發(fā)乒乓球機器人的過(guò)程中少走了不少彎路。發(fā)球機器人在設計初期時(shí)，被設定的出球速度很快，后來(lái)發(fā)現這超過(guò)了多數運動(dòng)員的接受能力，不僅起不到鍛煉效果，還增加了馬達、電機等配置，完全沒(méi)有必要?！凹夹g(shù)研發(fā)要符合現實(shí)規律?！比谓苷f(shuō)，“所以我們建議參照教練進(jìn)行多球訓練時(shí)的出球速度、頻率和球的旋轉對機器人進(jìn)行調試?！?/p>

　　應用前景廣

　　過(guò)去的乒乓球課，20個(gè)學(xué)生分享10張球臺，如果老師逐一進(jìn)行多球訓練，一節課下來(lái)往往很難兼顧到所有學(xué)生。中國乒乓球學(xué)院訓練部主任顧楠介紹，開(kāi)學(xué)后學(xué)院將在課堂教學(xué)中投入10臺發(fā)球機器人，通過(guò)個(gè)性化設置，每個(gè)學(xué)生都能在適合自己當前水平的模式下進(jìn)行針對性訓練。這樣，老師就有更多時(shí)間指導學(xué)生。

　　機器人可以輔助教學(xué)，訓練的對象可不可以也是機器人？中國乒乓球學(xué)院就讓發(fā)球機器人和對打機器人成了“師徒”，前者用專(zhuān)業(yè)的訓練模式，根據徒弟的進(jìn)步水平靈活調整課程訓練；后者快速學(xué)習不同的回球策略。

　　如果說(shuō)對打機器人的目標是打敗乒乓球世界冠軍，那么發(fā)球機器人走的就是“親民”路線(xiàn)，更適合一般乒乓球愛(ài)好者進(jìn)行基本功練習。在未來(lái)，除了日常教學(xué)外，發(fā)球機器人還可以走進(jìn)社區健身中心、乒乓球俱樂(lè )部等。有了這樣一臺機器，一人也能打球，設定好相關(guān)數據，就可以來(lái)一場(chǎng)酣暢淋漓的對決。

　　任杰暢想，未來(lái)借助5G和AR（增強現實(shí)）等技術(shù)，機器人或許也可以實(shí)時(shí)同步線(xiàn)上另一端參與者的動(dòng)作，實(shí)現乒乓球比賽的“云約戰”，讓打乒乓球突破時(shí)空的限制，變得更有趣。上海體育學(xué)院中國乒乓球學(xué)院院長(cháng)施之皓希望，通過(guò)人工智能技術(shù)與乒乓球運動(dòng)的結合引領(lǐng)世界乒乓球運動(dòng)的發(fā)展潮流，同時(shí)，在對乒乓球機器人相關(guān)產(chǎn)品不斷升級的過(guò)程中，將更多的技術(shù)創(chuàng )新運用于乒乓球高層次人才培養上。機械臂減速機選型