一款由人工智能驱动的乒乓球机器人在与人类高水平选手的对抗中取得胜利。研究团队称,这一结果标志着机器人在真实竞技体育场景中与人类运动员对抗能力的提升。
该机器人系统名为Ace,由索尼人工智能(Sony AI)开发。在按照官方比赛规则进行的对阵中,Ace与顶级选手进行了五场比赛并赢下其中三场;但在与职业选手的两场比赛中均告失利,且在这两场对抗中仅赢下一局。
研究人员指出,乒乓球长期被视为机器人研究中难度较高的测试项目之一,原因在于比赛对反应速度、感知能力以及击球技巧的要求极高。比赛过程中,Ace展示了对旋转的处理能力,能够应对包括球触网在内的复杂来球,并完成了一记快速下旋球。
周三,《自然》杂志发表了关于Ace的研究论文。项目团队表示,自论文提交以来,Ace的能力已有所提升。索尼人工智能苏黎世负责人、Ace项目负责人彼得·杜尔(Peter Durr)称,团队正在与更强的选手交手,并取得了对更强对手的胜利。
在系统设计上,Ace采用八关节机械臂与可移动底座,以减少乒乓球运动中“站立双腿”带来的控制复杂度。其感知并非依赖双眼,而是通过多台摄像头从不同角度监控球场,追踪球的位置与旋转。摄像系统会放大球上的标志,在球飞向Ace一侧的几毫秒内估算旋转及旋转轴。
研究团队表示,Ace对旋转的应对与击球方式选择,来自约3000小时的计算机模拟对战训练;而发球等技能则参考了专家选手的打法。

团队同时披露,Ace早期并不擅长应对旋转较小的慢球,回球质量偏弱,容易被对手抓住机会;但在处理复杂球路方面表现突出,例如当球触网时,Ace能够迅速调整回球轨迹。
参与对抗的顶级选手竹中锐表示,当他使用复杂旋转发球时,Ace也会回以复杂旋转的球,增加了应对难度;但当他使用无旋转发球时,Ace的回球也更简单,使其在第三板进攻时更具优势,他认为这也是自己取胜的关键原因。
前奥运乒乓球选手中村金次郎则提到,Ace曾打出一记不寻常的提前截击并施加下旋球,他此前认为这种击球不可能实现,但现在相信人类也可以学习这一技巧。
杜尔还表示,与Ace比赛的一个特点在于机器人没有可对视的眼睛、缺乏可供解读的肢体语言,也不会在10比10的胶着比分下感到压力。他称,选手往往希望从对手眼神中判断意图,但Ace的“眼睛”分布在球场四周,不会透露任何意图或情绪。
德国达姆施塔特工业大学智能自主系统教授扬·彼得斯(Jan Peters)曾参与乒乓球机器人研究。他评价该项目“真正令人印象深刻”,但同时指出,乒乓球研究并不能解决机器人领域的一些重大挑战,例如物体操作。他补充称,要让机器人对公众有用,还需要大量传统工程技术,并提到未来十年内可能出现一个影响深远的时刻,其影响将与2022年ChatGPT的出现相当,这一时刻可能比2036年更接近现在。