——記“RoboCup”指導教師陳圣兵
我校仿真2D機器人足球隊創(chuàng)建于2012年，短短4年時間，他們就在國際各項機器人足球比賽中嶄露頭角，僅在2016年，他們就榮獲：葡萄牙公開賽冠軍、伊朗公開賽季軍、機器人足球世界杯第七名……他們是如何從名不見經(jīng)傳到大放光彩？讓我們走近我校計算機科學與技術系副教授，也是多次帶領學生征戰(zhàn)機器人足球錦標賽的指導老師陳圣兵。
“RoboCup是一個比賽，更是一個協(xié)作博弈”
RoboCup機器人世界杯足球錦標賽全稱為Robot World Cup，它是一項為促進多智能體(Multi-Agent System）、分布式人工智能(Distributed Artificial Intelligence）及其相關領域的研究而舉行的國際大型比賽和學術活動，它通過提供一個標準的比賽環(huán)境，在對手互相干擾影響下完成比賽任務，是當前國際上級別最高、規(guī)模最大、影響最廣泛的機器人賽事。比賽分為實物組和仿真組，實物組研究實體機器人動作的協(xié)調性、靈活性和敏捷性；仿真組研究機器人的環(huán)境判斷、動作決策、相互協(xié)作。我校在本次機器人世界杯上參加的為2D仿真足球比賽，主要較量球隊軟件代碼的執(zhí)行效率和智能性，參賽雙方編寫11個軟件機器人Agent，在一個仿真足球場上進行足球比賽，Agent接收到的信與實體機器人傳感器信息完全相同，通過建模、推理和決策，輸出一個最佳動作。在未來，仿真組研究的軟件技術將直接用于機器人大腦芯片。
軟件工程專業(yè)不僅要求學生掌握軟件需求分析、系統(tǒng)設計、編碼實現(xiàn)、軟件測試等方面的基本理論，對學生的軟件工程實踐能力、應用創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力的要求也非常高。“理論和實踐的高度結合，是這個專業(yè)最大的特點，參加RoboCup比賽，是迅速提高學生實踐能力、創(chuàng)新能力和協(xié)作能力的最佳途徑。 這一點和企業(yè)人才需求、專業(yè)培養(yǎng)目標高度一致。”在和很多企業(yè)交流時，陳圣兵發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)如今的企業(yè)對人才的要求不僅是在技術能力上，是否有團隊合作精神也是企業(yè)挑選人才的重要考量標準。
“我們想讓學生們去參加機器人足球比賽也是這個初衷，這個比賽考驗的是機器人與機器人之間的配合以及人與人之間的溝通合作。這不僅是比賽，也是一個協(xié)作與博弈的過程。在這個過程中，學生們首先要各自學習，掌握好自己每一部分的知識點，在這基礎之上，他們互相學習、互相交流，然后再去和別的團隊進行比賽，這樣他們就可以提前在校園里掌握團隊協(xié)作的方法，養(yǎng)成相互溝通合作的習慣，對他們今后的應聘、擇業(yè)都有直接的影響。”
“比賽有成功有失敗，重要的是總結經(jīng)驗、解決問題的過程”
由陳圣兵所擔任指導的仿真機器人足球隊創(chuàng)建于2012年1月。球隊成員主要由一、二、三年級的本科生組建，計科系黨總支副書記呂剛擔任球隊領隊，核心成員共有6名。
為了取得佳績，學生們需要將全身心投入到代碼優(yōu)化和球隊訓練中，每天除了要收集分析訓練數(shù)據(jù)、編寫代碼，優(yōu)化代碼之外，核心技術的創(chuàng)新研發(fā)也考驗著學生們的耐心與智慧。“我對挑選比賽成員的標準只有兩條：一是對這項比賽感興趣，因為訓練和研發(fā)的過程是緊張且枯燥的，為了達到比較好的效果，只有不斷的實驗和測試，需要投入大量的課外的課余時間，經(jīng)常調試到凌晨1、2點鐘；二是技術攻關能力，這是一個極富挑戰(zhàn)性的團隊項目，所選的成員必須要有很高的工程素養(yǎng)和挑戰(zhàn)精神。”陳圣兵老師說。
在比賽過程中，每一個隊員在規(guī)定的仿真周期內，必須完成建模、推理、決策和傳送信息等任務，否則會失去該周期的移動機會，而由于每個隊員傳感信息是局部的，視覺信息和聽覺信息的獲取能力是有限的，輸入場景信息帶有噪音。在面對比賽中隨時可能發(fā)生的狀況，陳圣兵說，“我們不怕困難，出現(xiàn)問題并不可怕，只要我們能夠精確定義說明這個問題，我們可以一點點地去查資料，去嘗試做實驗，這樣就能一步步地解決。比賽可能會有成功、有失敗，重要的是總結經(jīng)驗、解決問題的過程。經(jīng)過多年的訓練，我們團隊成員基本養(yǎng)成不怕困難的習慣，多難的問題我們都不回避。”
也正是因為這種能直面困難的態(tài)度，在“MT2016”仿真機器人足球隊的訓練中，每一個細小的動作，帶球、傳球、鏟球、射門中的角度、力度，乃至隊員的站位、移動都力爭做到準確無誤，分毫不差。在陳圣兵老師的指導下，球隊在2016年各項機器人足球比賽仿真2D組中大放異彩：在葡萄牙公開賽（ROBOTICA）上，陳圣兵指導的MT2016仿真2D機器人足球隊在加時賽中憑借自身數(shù)據(jù)的準確周密性，以一球的優(yōu)勢戰(zhàn)勝對手，奪得冠軍。同時，MT2016仿真2D機器人足球隊還獲得了伊朗公開賽季軍，第20屆機器人足球世界杯第七名的優(yōu)異成績，向全世界展示了合肥學院學生銳意進取、勇于創(chuàng)新的精神面貌。
“我很享受和學生們一起進步的過程”
陳圣兵從2010年來合肥學院工作后，就一直帶領本科生參加各種比賽，面對現(xiàn)如今所取得的成績，陳圣兵最大的感觸就是：團隊的力量，在團隊中一起成長。一個大的問題，每個成員只需要解決其中的一個小問題，整個團隊就能解決整個問題，在這個過程中，大家互相交流學習，既提高了執(zhí)行效率，又加強了隊員的溝通協(xié)作能力。在指導學生過程中，他總是讓學生們先自己研究拿出方案，然后再根據(jù)學生提出的方案進行討論、完善。“更多的采用學生自己的想法，讓他們在一起討論，我只是給他們提一下可能的漏洞，或者在哪個方面查資料。”盡管說放手讓學生去做，陳老師還是盡自己所能的為同學們提供更多的幫助。他經(jīng)常購買大量的技術圖書給學生，還經(jīng)常創(chuàng)造條件與其他學校的球隊進行技術學習交流，我校的隊伍經(jīng)常和安徽工業(yè)大學、合肥工業(yè)大學、中國科學技術大學等高校進行交流，在交流過程中取長補短，不斷創(chuàng)新，不斷進步。
作為指導老師，陳圣兵說：“在指導學生參加比賽的過程中，我不僅可以將自己的所學傳授給學生，而且也能從學生的交流中獲得很多新的靈感。這樣一個相互補充、相互促進的過程，是莫大的享受。”
陳圣兵，就是這樣一名腳踏實地、勤懇育人的大學教師。沒有高大華麗的外表，只有一腔熱血，為學生默默付出，為科技創(chuàng)新事業(yè)無私奉獻。
（宣傳部 學生記者蔣月琪）
