机器人足球的意义
机器人足球是人工智能和机器人学新的标准问题，是连接基础研究与实际应用的中介和桥梁，是展示信息自动化前沿研究成果的窗口和促进产、学、研结合的新途径。
人工智能和机器人学新的标准问题
在第15届国际人工智能联合大会上，由Kitano, Veloso和Tambe等来自美、日、瑞典的9位国际著名或知名学者联合发表重要论文"The RoboCup synthetic agent challenge 97"，系统阐述了机器人足球的研究意义、目标、阶段设想、近期主要内容和评价原则。概括的说，过去50年中人工智能研究的主要问题是"单主体静态可预测环境中的问题求解"，其标准问题是国际象棋人－机对抗赛；未来50年中，人工智能的主要问题是"多主体动态不可预测环境中的问题求解"，其标准问题是足球的机－机对抗赛和人－机对抗赛。从科学研究的观点看，无论是现实世界中的智能机器人或机器人团队（如家用机器人和军用机器人团队），还是网络空间中的软件自主体（如用于网络计算和电子商务的各种自主软件以及它们组成的"联盟"），都可以抽象为具有自主性、社会性、反应性和能动性的"自主体"（agents）。由这些自主体以及相关的人构成的多主体系统（multi-agent systems），是未来物理和信息世界的一个缩影。其基本问题是主体（包括人）之间的协调，可细分为自主体设计、多主体体系结构、自主体合作和通讯、自动推理、规划、机器学习与知识获取、认识建模、系统生态和进化等一系列专题。这些专题有的是新提出的（如"合作"），有的是过去未能彻底解决并在新的条件下更加复杂化的（如机器学习）。这些问题不解决，未来社会所需的一些关键性技术就无法得到。值得注意的是，上述一系列问题中的大多数都在机器人足球中得到了集中的体现。在这个意义下，将机器人足球作为未来人工智能和机器人学的标准问题是十分恰当的；而这一研究意义之深远重大，也是不言而喻的。
作为人工智能的标准问题，机器人足球赛与国际象棋人机对抗赛所体现出的研究背景区别主要有以下几个方面：
(1)静态环境和动态环境。国际象棋赛中，"深蓝"所处的环境是静态的--当轮到它走而它还未走时，即在它"思考"下一步棋的过程中，环境不发生变化。相反，足球赛中每一时刻场上形势都在变化。
(2)行动效果和环境的可预测与不可预测。国际象棋赛中，从一个给定的棋局出发可以达到的棋局是确定的和有限的，理论上可以穷举一切可能结果并从中选择最佳方案。而对足球赛来说，理论上不可穷举；通过离散化实现近似的穷举也存在理论上和技术上难以克服的困难。
(3)个体与团体。"深蓝"至多只相当于一个人。而机器人足球队中的每一个队员相当于一个人，它们之间必须合作和协调，因而出现个人（队员）和团体（球队）在目标、知识、计划和行动等方面既有区别又密切相关的复杂情形。这种复杂性是深蓝没有的。
以上三方面的差别使得每个足球机器人必须是一个能自主行动且与队友合作的自主体，而一支球队则是一个内部协调的多主体系统。相反，"深蓝"本质上只是一个能在几分钟内分析600亿个棋局的搜索程序。
连接基础研究与应用技术开发的必要桥梁
多主体系统是90年代以来人工智能的主攻方向，agent这个词在人工智能、计算科学及相关领域文献中出现的频率高得惊人。但与此同时，内容空泛的论文数量也同样多得惊人。出现这种情况的根本原因是，当前agent基础研究与其应用背景之间的距离过大，导致注重实际背景的工作就事论事，而注重基本问题的研究"纸上谈兵"。为了改变这种现状，不仅需要各种类型研究工作的大量积累，而且必须采取必要的手段，在基础研究与实际背景之间寻找恰当的中介和桥梁。RoboCup机器人足球正是这样一个中介和桥梁；这主要是由于机器人足球的下述特点。
(1) 典型性。如上所述，RoboCup机器人足球队的研制涉及当前人工智能研究的大多数主要热点，因而构成一个典型问题。
(2) 可行性。多主体系统的绝大多数实际背景十分复杂，以致研究人员在目前的条件下难以把握，无法兼顾具体细节分析与基本问题探索。而在机器人足球中则较易兼顾二者，易于深入。
(3) 客观性。比赛提供了一种实验平台和评价各种理论与技术的客观方法，便于研究者的"自我观察"和相互交流。
(4) 综合性。在以往的研究中，各种技术通常被分别开发和考察，综合集成工作一般由面向最终用户的应用部门来完成，这种方式不利于相关技术在更高层次上的衔接和在更深层次上的创新。机器人足球是第一个深层的"综合平台"。
因此，开展机器人足球研究是人工智能从基础理论走向实际应用的一个战略性步骤。
推动信息自动化领域产、学、研结合的重要途径
虽然机器人足球只有短短几年历史，它在推动产、学、研结合方面的显著作用和巨大潜力已经表现出来。
(1)提供一个展示高科技成果的形象化窗口，促进科学技术与社会生产和生活更紧密的融合。足球是当今世界上最普及的一项体育活动，同时也是一个巨大的产业。机器人足球赛在人类足球赛所具有的娱乐性、观赏性和刺激性之上，进一步增加了高科技对抗性，因而具有更大的魅力。国外人工智能研究始终自觉主动地融入社会的经济和文化生活，其主要手段是通过一些典型问题的解决（如自动定理证明和国际象棋人机对抗赛），在推动基础研究和技术创新的同时，引起社会的关注，从而获得社会的支持（资金投入和推广应用）。机器人足球是人工智能和机器人学主动融入社会的一种更加巧妙、更加平民化和更具吸引力的新形式、新手段。对于这种形式和手段将产生的作用（包括社会效益和经济效益），目前还难以准确的估量。但至少可以预期，除了机器宠物等已形成的产品化方向之外，一些属于"注意力经济"形式的产业化方向也值得密切关注。例如，据国际RoboCup联合会计划，10年内将开发出网上仿真比赛的３维动画平台，这将会带来什么结果？当然，机器人足球带来的主要社会和经济效益将来自多主体系统研究的进展以及在工业、商业和军事等方面的成功运用。
(2)提供了一种研究成果逐步转化的方式。例如，有腿足球机器人既是通向人形机器人的必要中间环节，又是机器宠物的原型研究。据报道，SONY公司在其有腿足球机器人基础上开发的机器狗已售出近4万台。可以预计，随着有腿足球机器人研究的不断进展，各种新型的机器宠物将不断开发出来并获得越来越大的效益。类似地，随着其他类型的足球机器人及球队在技术方面的逐步成熟，相关的产品化和经济效益亦将水到渠成。
(3)提供了一种素质教育和创新教育与前沿研究相结合的生动形式。国外的一些大学已经开设了机器人足球的本科生课程，科大也在国内率先进行了教学实验。实践表明，机器人足球课程是素质教育、创新教育与前沿研究相结合的一条可行途径。与传统的知识传授和技能培养为目标的课程不同，足球机器人及球队的研制具有实践性强、探索性强和综合性强的特点，有利于迅速接触前沿研究，并促使选课同学的创新能力和专业素质得到提高。
机器人足球的教育作用不局限于大学。自1992年开始，美国政府有关部门在全国高中生中推行"感知和认知移动机器人"计划。高中生可免费获得70公斤重的一套零件，自行组装成遥控机器人，然后可参加有关的比赛。值得注意的是，本届世界杯赛增设了"仿真初级组"，其参赛者为中小学生。随着机器人技术的逐步成熟，将机器人足球活动推广到中小学势在必行。这也将对我国的教育改革及相关基础设施和产业提供新的机会和挑战。
