▲孫宇新給孩子們上課,介紹機(jī)器人比賽知識。

▲孫宇新帶隊(duì)參加2019Robocup比賽獲得聯(lián)隊(duì)冠軍和個人最佳技術(shù)獎

▲參賽學(xué)生在2019Robocup比賽中與聯(lián)隊(duì)隊(duì)友交流
“人工智能會毀滅地球嗎?”
“參加機(jī)器人比賽需要成績很好嗎?”
“如果有一天,什么事都讓機(jī)器人做了,人類會退化嗎?”
……
8月18日下午,重慶高新區(qū)青少年成長素質(zhì)中心場館里,上百名少年情緒高漲,一個接一個稚嫩又天馬行空的問題從孩子們的嘴里,一股腦地拋給臺上一位身材微胖的青年,氣氛像極了一場明星的粉絲見面會。
這位叫孫宇新的青年,的確是孩子們的偶像。9年時間里,他帶著中學(xué)生機(jī)器人比賽團(tuán)隊(duì),先后兩次奪得世界冠軍。最近一次,是奪得今年在悉尼舉行的2019 Robocup機(jī)器人世界杯機(jī)器人表演項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)賽冠軍。而臺下提問的,則是在家長的陪伴下,通過青少年成長素質(zhì)中心牽線搭橋與名師見面的中小學(xué)生。
重慶晚報-上游新聞記者 彭光瑞 任君 攝影報道 部分圖片由受訪者提供
奪冠
臨門一腳差點(diǎn)功虧一簣
機(jī)器人世界杯是什么?怎么比?想進(jìn)入孫宇新的世界,這是要搞清楚的第一個問題。
機(jī)器人世界杯是世界上最有影響力的大、中學(xué)生機(jī)器人比賽項(xiàng)目之一,分為五個大項(xiàng),十余個小項(xiàng),并按照學(xué)生申報水平分為入門組和高階組。每年都吸引來自美、歐、日、澳的600多支頂尖大、中學(xué)生隊(duì)伍參賽。
“它不是‘鐵甲雄心’(一款熱門綜藝節(jié)目)中的機(jī)器人對決,但技術(shù)含量卻絲毫不低。”孫宇新說,“鐵甲雄心”中的機(jī)甲都是人工遙控,但他們制作的機(jī)器人,全部依靠AI(人工智能)自己運(yùn)動。相當(dāng)于機(jī)器人上場后,就與制作者沒什么關(guān)系了。
并且,比賽要求機(jī)器人的全部結(jié)構(gòu)、電子與控制系統(tǒng)都使用開源器件或自制,禁止使用套裝器材。也就是說,小到每一個螺絲釘,都是由學(xué)生自己設(shè)計(jì)而成。同時,機(jī)器人世界杯獲獎率極低,僅有前三名和部分突出表現(xiàn)的隊(duì)伍會獲得獎項(xiàng),因此比賽難度大,入門門檻高,只有在每個國家和地區(qū)預(yù)選賽中的冠軍才有資格參賽。
孫宇新帶隊(duì)參加的,便是其中的Onstage項(xiàng)目(機(jī)器人舞臺表演項(xiàng)目)的高階組。這是該項(xiàng)目要求最高的組別,亦代表了全球青少年在機(jī)器人舞臺展示技術(shù)中的最高水平。
“了解了比賽,就知道奪冠有多難。”孫宇新說,自己團(tuán)隊(duì)中的主力,都是今年高一高二的學(xué)生,從初中到現(xiàn)在,他們參加過很多次比賽,但一直未能在世界杯上如愿奪冠。這一次,是他們中學(xué)最后一次參賽的機(jī)會,再無法取得好成績,便要遺憾收場了。
誰知,比賽一開始,他們就遇到了接連發(fā)生的意外和難題。在個人賽中,隊(duì)員們接二連三地出現(xiàn)失誤,均未獲得好成績。進(jìn)入團(tuán)體賽后,他們設(shè)計(jì)的機(jī)器人又連續(xù)發(fā)生故障,無法完成設(shè)計(jì)的動作,如果比賽時再出現(xiàn)狀況,他們的努力就真的付之東流了。
不行,設(shè)計(jì)方案有問題,要重新來過!孫宇新和隊(duì)員們下定了決心。“當(dāng)時,離正式比賽只有一晚上的時間。”孫宇新說,他們要重新討論方案,再重新設(shè)計(jì)、制作、嘗試,這是一個浩大的工程。但隊(duì)員們沒有放棄,立即著手進(jìn)行改裝。
時間緊,人手少。當(dāng)天晚上,隊(duì)員們都拼了,每個人都做好了通宵達(dá)旦的準(zhǔn)備。為了保持活力,學(xué)生們主動制定了“達(dá)芬奇輪換睡眠法”,也就是保持有一個人休息,為期15分鐘,下一個休息的隊(duì)員叫醒上一個休息的隊(duì)員,休息完畢后立即投入改裝工作當(dāng)中。
凌晨5點(diǎn),所有改裝終于完成,隊(duì)員們不敢睡覺,早早地就前往賽場進(jìn)行備戰(zhàn)?;侍觳回?fù)有心人,在第二天的比賽中,他們所代表的中國隊(duì)以微弱優(yōu)勢獲得團(tuán)體賽冠軍。
逆襲
差生與機(jī)器人掃雷冠軍
“你這傳輸速度有點(diǎn)慢,可以改裝一下。”
采訪中,孫宇新向記者提供了幾段比賽期間的視頻,但在拷貝過程中,記者卻冷不丁地遭到他的“嘲諷”。原來,攝影記者讀卡器的傳輸速率,達(dá)不到USB3.0的標(biāo)準(zhǔn)。這個細(xì)節(jié)讓孫宇新開始用一口東北腔給記者科普改裝U盤、移動硬盤的課程,聽得記者一陣發(fā)暈。
也許是意識到自己“技術(shù)宅”的毛病,孫宇新尷尬地一笑,講起了自己的故事:“學(xué)生時期,我就和機(jī)器人結(jié)緣了。”
孫宇新今年30歲,但參與機(jī)器人比賽已有15年歷史。他的老家在東北大慶,就讀于大慶一中。2004年,孫宇新15歲讀高一時,全國開始舉辦青少年機(jī)器人大賽,孫宇新所在的大慶一中決定組隊(duì)參賽,但學(xué)校之前并沒有類似的培訓(xùn),也沒有隊(duì)員。
于是,老師們把全校上百名有一些計(jì)算機(jī)編程基礎(chǔ)的同學(xué)拉進(jìn)電腦室,告訴大家有一款機(jī)器人仿真模擬軟件,可以在上面編程,模擬制作機(jī)器人。
“當(dāng)時老師并沒有提選拔參賽什么的。”孫宇新說,大部分同學(xué)進(jìn)入機(jī)房后,都開始自己玩自己的,他卻認(rèn)真地用軟件模擬編程,很快便做出了一個簡單的機(jī)器人程序。于是,老師將他和其他幾位做出程序的同學(xué)一起,招進(jìn)了學(xué)校的代表隊(duì)中。
“那時的比賽,主要是機(jī)器人足球、機(jī)器人滅火和機(jī)器人掃雷。”孫宇新介紹,機(jī)器人足球是讓雙方機(jī)器人自主控制踢球,推入對方球門多的獲勝,在機(jī)器人世界杯上,這也是主要的項(xiàng)目之一;機(jī)器人滅火,則是讓機(jī)器人自己尋路,撲滅迷宮當(dāng)中的蠟燭;機(jī)器人掃雷,是讓機(jī)器人自主搜索場地里的磁鐵小方塊,然后把旗子放上去。
在培訓(xùn)一年之后,他參加了“廣茂達(dá)杯”機(jī)器人大賽(該賽事至今存在,改名為能力風(fēng)暴杯),在掃雷項(xiàng)目上獲得冠軍。隨后,他又多次參加了機(jī)器人足球項(xiàng)目比賽,不過卻鎩羽而歸。
提及這段經(jīng)歷,孫宇新至今仍忿忿不平:“當(dāng)時賽制不完善,不限制機(jī)器人的功率,比賽時我的機(jī)器人電壓是7.2伏,對手的電壓卻達(dá)到36伏,力量是我的9倍,這怎么打?”
由于把大量精力都放在機(jī)器人制作上,孫宇新的學(xué)習(xí)成績一落千丈。在高二下期摸底考試中,他竟只考了總分300多分的歷史最低成績,成了名副其實(shí)的差生。
“說實(shí)話,我不慌。”孫宇新說,在參加各種機(jī)器人比賽期間,他經(jīng)常熬夜趕工,更別提復(fù)習(xí)、預(yù)習(xí)功課,成績自然要下滑。但他覺得,自己在其中學(xué)到了很多分析問題、解決問題的能力,要把成績抓起來,不難。
高三開學(xué),孫宇新開始拼命補(bǔ)自己落下的課程,一年時間,他竟真的把功課重新抓了起來。當(dāng)年高考,他獲得587分的成績,但因填報志愿失誤,被補(bǔ)錄至哈爾濱師范大學(xué)。
“我以為自己能考得更好,所以志愿填得很高。”孫宇新說,這是自己一輩子的遺憾。但若不是這樣,他也成不了冠軍隊(duì)的教練。
展望
機(jī)器人比賽項(xiàng)目會迎來春天
“剛來重慶時,感覺被騙了!”
2010年,孫宇新大學(xué)畢業(yè),和其他應(yīng)屆畢業(yè)生一樣,找一份工作是擺在他面前最迫切的事情。在網(wǎng)上投了多份簡歷,都杳無音訊。就在這時,他接到了重慶8中的電話,讓他過來試一試,因?yàn)榇髮W(xué)專業(yè)是物理通用技術(shù),所以他獲得的職位是電教老師。
買了一張火車票,坐了3天3夜的火車,孫宇新從東北跑到了西南。走進(jìn)8中,看到老舊狹小的校區(qū),他不禁大失所望。
“那時根本不知道8中在重慶這么牛,還以為到了一所野雞中學(xué)。”孫宇新說,抱著既來之則安之的心態(tài),他決定留下來。也許是看他千里迢迢到重慶,學(xué)校也認(rèn)可并聘任了他。但起初,這一切都和機(jī)器人沒有任何關(guān)系。
2011年,學(xué)校需要一名機(jī)器人老師,見他的簡歷上有參加機(jī)器人比賽的經(jīng)歷,同時專業(yè)也對口,于是孫宇新便開始了他的教練之路。2011年,孫宇新第一次帶隊(duì)參加機(jī)器人世界杯機(jī)器人足球項(xiàng)目,當(dāng)年便奪得了團(tuán)體冠軍。
孫宇新津津有味地講起了這段經(jīng)歷。他說,當(dāng)時比賽中采用了比較特殊的循環(huán)賽制:在前3天的循環(huán)賽中,組委會將比賽隊(duì)伍分成若干小組,當(dāng)某個隊(duì)擊敗對手時,除了本隊(duì)獲得個人積分外,與其一組的所有隊(duì)伍都將獲得團(tuán)隊(duì)積分。最后一天按照個人積分和團(tuán)隊(duì)積分排名,選出12只隊(duì)伍組成4個聯(lián)隊(duì)進(jìn)行3局2勝的淘汰賽。
因此,參賽隊(duì)除了完成自己的比賽外,與隊(duì)友交流并通過改變對陣順序以獲得更高的團(tuán)隊(duì)積分很重要。在這個賽制下,大多數(shù)小組都采用“田忌賽馬”的策略,保證小組的隊(duì)伍能盡可能多地獲得團(tuán)隊(duì)積分。
但當(dāng)時的比賽中,中國的代表隊(duì)意外地輸了兩場,積分突然落后。第二天的比賽中,他們將對陣當(dāng)時最強(qiáng)的伊朗隊(duì)。若按照“田忌賽馬”的方式,積分可能剛好出線,但對陣形勢不容樂觀。
在和同組的隊(duì)伍商量后,孫宇新決定采用“硬扛”的戰(zhàn)術(shù),直接對戰(zhàn)強(qiáng)隊(duì)。雖然有些風(fēng)險,但一旦成功,淘汰賽時隊(duì)伍將處在極為有利的形勢中。“對戰(zhàn)伊朗,連勝兩場。”孫宇新說,也許是這一次“硬扛”打出了氣勢,在隨后的比賽中,他們一路過關(guān)斬將,最終獲得了團(tuán)體賽冠軍。
“第一次奪冠后,我經(jīng)歷了漫長的等待。”第一次帶隊(duì)便奪得世界冠軍,這讓孫宇新一下有了小名氣。但隨后幾年的比賽,他和隊(duì)員們卻數(shù)次與冠軍失之交臂,成了季軍專業(yè)戶。
2016年,機(jī)器人世界杯機(jī)器人表演項(xiàng)目改變賽制,放棄了之前以美觀為主的評分標(biāo)準(zhǔn),改為以展現(xiàn)技術(shù)為主要目的。這讓孫宇新有些動心:“這樣的賽制更為公平,更可能有所斬獲。”
當(dāng)年,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)投機(jī)器人表演項(xiàng)目,2017年、2018年連續(xù)兩年獲得國內(nèi)冠軍、機(jī)器人世界杯團(tuán)體賽季軍。今年,他和團(tuán)隊(duì)終于打破魔咒,問鼎團(tuán)體賽冠軍。
“機(jī)器人制作和比賽,不一定需要理化成績特別突出,我們更多用到的是基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)的是動手能力!”
“人工智能是人類技術(shù)的又一次進(jìn)步,這和內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)是一個道理,解放出來的勞動力,將會去做更重要的事情。”
……
見面會上,孫宇新自信地回答著學(xué)生和家長們的提問。作為中學(xué)生機(jī)器人制作的導(dǎo)師、教練。他感慨地說,從這些學(xué)生和家長眼中看到的是機(jī)器人項(xiàng)目的未來?,F(xiàn)在,越來越多的城市和教育機(jī)構(gòu)開始探求教育新模式,越來越多的學(xué)校開始重視學(xué)生的動手和實(shí)操能力。
這,預(yù)示著機(jī)器人比賽項(xiàng)目,一定會迎來春天。


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