机器人走进小镇,小学生走出大山

比赛结束那一刻,徐葳手拽着赛服的衣角,有点不知所措。抱着机器人离开赛场时,他眼里闪着泪花。这个正上五年级的男孩个子不高,平时像个猴子一样活蹦乱跳,但在赛后大约 1 个小时里他一直沉默寡言。

徐葳的队友是同年级同学汪熠。赛后,他俩默默蹲在赛场旁边修整机器人。比赛对抗中,其中一个机器人的一块零件掉了出来。

12 月 1 日,徐葳和汪熠所属的“梓燃队”止步 Robo Genius 全球青少年挑战赛总决赛的 64 强。这是一次意料之外的惜败,梓燃队的带队教练李江感到遗憾:“我们原来的目标是进到 16 强。”

李江是有好胜心的,但他没有展现太多情绪,站在徐葳和汪熠边上和旁人讨论着可以吸取的经验:“关键的 10 秒里应变能力还是不够。”随后,李江分别给两人父母拨通了电话,汪熠简单说了几句,徐葳只跟妈妈打了个招呼,没说什么。挂电话后,这个五年级的小孩终究还是控制不住了自己的眼泪。

后来 PingWest 品玩和徐葳聊,他说:“我很看重这个比赛的。”

(左边绿色袖子为汪熠,右边红色袖子为徐葳)
(左边绿色袖子为汪熠,右边红色袖子为徐葳)

学校里来了新事物

梓燃队的“梓”,代表的是梓桐镇中心小学。梓桐镇是杭州淳安县中等大小的一个乡镇,镇子群山环绕,地形复杂,“出来一趟不容易”。

(梓桐镇中心小学)
(梓桐镇中心小学)

学校有 260 多名学生,他们来自附近 19 个村子。不少学生是留守儿童,加上上学路途遥远,因此超过一半的学生选择了住校。学校原先的教学和宿舍环境比较陈旧,配套设施也很简单。2018 年,梓桐镇中心小学成为“马云乡村寄宿制学校计划” 首批五所试点学校之一。

在马云公益基金会及湖畔善契公益基金会的帮助下,学校环境有了很大改善,不仅师生宿舍焕然一新,还新增了亲情吧、书画吧、影音室和乐高室等培养学生素养的场所。

11 月 29 日周五,梓燃队奔赴北京。从梓桐镇到北京没有直达火车,他们要先到千岛湖高铁站,然后坐高铁到杭州东,再转开往北京的高铁。

让他们不远万里赶到北京的 Robo Genius总决赛 ,是由中国科学技术馆主办,优必选科技和科启未来协办的青少年机器人比赛。今年总决赛赛项是足球类项目“绿茵小将”,比赛形式是选手两人一队,相互对战,通过控制自己设计的机器人,来完成三个阶段的任务,包括完成夹方块、踢小足球和进入对方球门,最后得分更多者获胜。

其中,踢小足球和进入对方球门都是近身肉博的阶段,最考验选手的对机器人的操控能力和配合意识。参赛队伍分为小学组和初中组,梓燃队参加的是小学组的比赛。

(12 月 1 日周日,Robo Genius 全球青少年挑战赛总决赛在中国科学技术馆举办)
(12 月 1 日周日,Robo Genius 全球青少年挑战赛总决赛在中国科学技术馆举办)

“梓燃队的‘燃’字代表了什么?”PingWest 品玩问李江。

一旁的徐葳抢着回答:“我们梓桐派 4 个人出来,都是些天才,所以是天才燃烧起来的意思。”

“你的脸皮还要不要啦。”李江跟徐葳打趣。

徐葳和汪熠可能是天才,也可能不是,但可被证明的是,他们学习新事物的速度还不赖。

在一些大城市的公立学校,机器人和人工智能课程已经成为校本课程的标配,组织学生参加相关赛事已是一种潮流。但由于课程对师资、教具和实验室的要求较高,一些偏远地区的学生鲜有机会接触到这些新事物。

梓桐镇中心小学原本也没有机器人或人工智能课程或社团。“人工智能教育我们有接触,但设施、设备和课程并没有引入到像我们这样的乡村学校。”梓桐镇中心小学校长方星说。

学生想接触这些新事物要到镇上的少年宫。在进入梓桐镇中心小学当科学老师前,李江就是在少年宫教授乐高编程机器人课程。

人工智能教育会因为其学习门槛,而加深区域不平衡吗?2017 年 7 月,国务院印发了《新一代人工智能发展规划》,强调市场主导作用。马云公益基金会和湖畔善契公益基金会找到优必选科技,想要改变这种不平衡。

2019 年初,优必选科技探访梓桐镇中心小学,给学生们上了堂人工智能和机器人普及课。

李江对这次普及课印象深刻,他告诉 PingWest 品玩,大部分学生都是第一次亲手接触这些新事物,非常好奇和激动,下课了也不愿意走。有学生追着问老师“什么时候可以再上这种课”。

“他们特别想拥有一台属于自己的机器人。”李江说。

学生的愿望很快成真。6 月,优必选科技在学校建了创客空间。在那里,学生可以自己动手设计机器人。与此同时,优必选科技还把 Robo Genius 公益比赛带进了学校。

(原有的教室被改造成 Robo Genius 教学教室)
(原有的教室被改造成 Robo Genius 教学教室)

一方面,Robo Genius 是个考验学生设计机械能力、创意搭建和编程能力的比赛。参赛选手可以利用优必选科技提供的赛事套件自行设计四轮机器人,但尺寸和重量要符合赛项规定。机械设计能力是个技术活儿,比如,选手要思考如何更好地设计机器人最重要的组成部分“爪子”,因为这直接决定了能不能在夹方块和抢小足球环节获得优势。

另一方面,它也是个策略游戏。对战双方通过控制机器人,或争夺方块,或带球进攻,最后得分更多者获胜。每个阶段应该怎么取舍,直接关乎最终胜负。比如,带球进攻阶段两个机器人该如何安排。一个进攻一个防守?还是两个都去进攻?

“在校内比赛表现优秀的学生中,我们选了 4 个出来,6 月到优必选科技位于深圳的总部去培训。”李江告诉 PingWest 品玩,“4 人中有徐葳、汪熠,还有另外两个学生。”

(徐葳在学校里练习 Robo Genius 绿茵小将项目)
(徐葳在学校里练习 Robo Genius 绿茵小将项目)

8 月北京世界机器人大会,Robo Genius“绿茵小将”成为世界机器人大赛青少年机器人设计类赛项。当时,李江带了两只队伍参赛,其中一支队伍获胜进了 32 强。

“这一次起码要比上次好,至少进 16 强。”李江说。

他们到达北京那天,正好赶上了这个冬天的第一场雪,李江拍了条视频发朋友圈:“希望好兆头来临!”

关键的 10 秒

Robo Genius 总决赛赛程共两天,11 月 30 日周六是预赛,在预赛排名前 64 位才能进入 12 月 1 日周日的淘汰赛。周六,梓燃两场比赛都赢了,净胜分让他们排到了总榜第十。

更重要的是,两场预赛让他们有了不可多得的“以赛带学、以赛带练”的机会。李江说:“因为时间紧张,这次来北京前只练习了三个晚上。”而他们在决赛碰上的对手提前 20 天就开始训练,从早练到晚。

决赛前一天晚上,他们在酒店鼓捣到 11 点,根据预赛的经验改造机器人。

PingWest 品玩问他们:“决赛前一天晚上失眠了吗?”

“没有。”两个孩子回答。

“决赛前怯场吗?”

“汪熠应该有点怕,从表情可以看出来。”李江说。

“对手有什么好怕的?”徐葳一脸自信。

(决赛日)
(决赛日)

决赛日,梓燃队迎来一场势均力敌的比赛。第一阶段是争夺方块,双方得分差不多。第二阶段是带球进攻,双方同样僵持不下,都没有进球。胜负手出现在第三阶段“全力冲刺”。

第三阶段时长一分钟。在比赛结束前,双方要让自己机器人的底盘,完全进入到对方的球门中。每进入一个,可获得 30 分。如果机器人底盘部分进入对方球门,只能获得 10 分。

事实上,选手们通常不会马上去进入对方球门,而是争取在这一分钟里去对方的回收区里抢尽可能多的方块。这一策略有的时候会奏效,能抢到对方几十分,但也有机器人因为抢方块而来不及完全进入对方球门,得不偿失。

汪熠的机器人也选择先去抢方块,与此同时徐葳的机器人把对手一台机器人压制在他们自己的球门(对手要进入梓燃队的球门)。

比赛很快进入到李江所说的“关键 10 秒”。徐葳没到倒数 10 秒就放开了对手的机器人,让它有足够的时间越过全场,进入梓燃队的球门。而汪熠的机器人顾着抢方块,进入倒数 10 秒时才奔向智迪四队的球门,最终来不及全部进入。

(红方梓燃队有一个机器人没有完全进入蓝方球门)
(红方梓燃队有一个机器人没有完全进入蓝方球门)

“对方进入了,而我们没有进去,这一正一反就能差出 60 分。”李江总结道,“最后比分 75:45,就是差了这些分。”

这是之前没有出现过的情况。李江告诉 PingWest 品玩,比赛中情况千变万化,他们实战经验还是比较少,缺点应变能力。

在一场势均力敌的比赛中惜败,比输掉一场实力悬殊的比赛更令人难过。比赛后,赛事的纪录片团队要拍几个画面,带着梓燃队来到中国科学技术馆外面。当时接近中午,太阳正往高处爬,空气虽冷但阳光明媚。走在路上,两小孩都低着头,偶尔交流两句。徐葳似乎找到了一个发泄的出口,边走边踢地上的积雪块。

对手最后打到了冠军争夺赛,但在三局两胜的总决赛中以 2:1 落败。看决赛时,徐葳一眼就认出了他们的机器人:“是我们早上碰到的队伍!是他们!”和小学组亚军打得势均力敌,其实也证明了梓燃队的实力。

“输掉就输掉了,没什么大不了的,重要的是在过程中学到东西。”李江很快重整旗鼓,“但不可能总是带着遗憾走,事不过三,下一次必须要进 16 强。”

徐葳和汪熠比赛后虽然很难过,但也缓过来了,开始有说有笑。比赛虽然输掉了,但学到的机器人知识和团队配合意识留了下来。

事实上,梓燃队也不是空手而归,拿了个最佳结构奖。更重要的是,他们的人生可能会被这些经历所改变。徐葳妈妈燕子告诉 PingWest 品玩,一直以来没有见过儿子这么喜欢一样东西。

正如湖畔善契公益基金会秘书长石建辉所说:“也许我们不知道孩子们能够最终长成什么样子,但我相信,通过这样一个课程和比赛,在他幼小的心灵种下了一颗人工智能和机器人的种子,能让他在成长的过程中知道如何去思考,如何去跟团队形成共事能力,我想这是一个很好的开始。”

(右 1 为汪熠,右 2 为徐葳)
(右 1 为汪熠,右 2 为徐葳)