太空站尋寶競賽奪雙冠 台灣隊:勇於實踐相信無限可能
(中央社記者趙敏雅新竹12日電)第6屆Kibo-RPC機器人程式設計挑戰賽,台灣團隊iTron奪下雙料冠軍。4名陽明交大機械系學生憑著對程式的熱愛,在反覆測試與修正中逐步突破,一路過關斬將。團隊表示,參賽初衷是享受過程而非追逐名次,奪冠是一場驚喜,如同賽名Kibo在日文意為希望,只要勇敢實踐,就能創造無限可能。
Kibo-RPC由日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)主導,是一項太空教育競賽,學生透過為國際太空站(ISS)上的自由飛行機器人Astrobee設計程式,協助太空人完成各項任務。
這屆賽事中,JAXA設計虛擬任務,參賽者透過撰寫Java程式,讓ISS上的Astrobee在有限時間內穿梭狹小空間,辨識物件、確認數量、記錄位置並向太空人報告,依指令找到指定物件,猶如機器人在太空站的尋寶任務。
第6屆決賽13國隊伍中,僅台灣隊伍iTron完成任務,在ISS中找到所有的物件,並完成太空人交付的任務,取得最高分數。此外,這次也增設模擬競賽獎項,以模擬器跑10次的積分決勝負,iTron同樣居首,成為雙料冠軍。
這支團隊由國立陽明交通大學機械系學生林穎沛、吳典謀、鄭力齊、陳昌駿組成,4人在社團教室接受中央社專訪,分享奪冠之路的幕後故事。4人的程式啟蒙多源自社團,參賽時便沿用社團名稱iTron,吳典謀解釋,iTron英文讀音近似「I 創」,意指「由我創造」,象徵將理論轉化為實際應用。
隊長林穎沛說,在社團中參賽已成為日常,去年他在海外擔任交換學生期間,看見國家太空中心(TASA)刊出賽事資訊,隨即邀集陳昌駿、鄭力齊及學長吳典謀組隊。鄭力齊透露,林穎沛當時已算好返台時間可銜接預賽,控時很精準。4人也打趣地說,「我們都喜歡找事情做,要當獎金獵人」。
4人曾攜手參賽,早已培養出良好默契,團隊於去年3月中至4月中密集準備,每日約投入3小時,後續2個月專注於優化。由於對程式設計具高度興趣,林穎沛笑稱,在海外交換期間寫程式像度假,即使去冰島旅遊,仍在上傳程式。
林穎沛說,他與吳典謀程式碼風格(Coding Style)相近,兩人共同負責寫架構,先建立整體框架,再細分任務,如同「先把骨架寫出來,再把肉填上去」。其中,陳昌駿主攻路徑規劃,鄭力齊參與資料集整合與生成。
泰國隊測試分數激勵iTron要做到更好
林穎沛回憶,測試時曾在物件辨識上遭遇瓶頸,當物件重疊又像素較小時,程式容易誤判。為此,團隊在反覆測試中記錄錯誤情況,並自行生成資料集,持續訓練與優化視覺模型,提升辨識準確度。
陳昌駿說,比賽不僅講求任務時間與正確性,還設有加分區域,加分多寡取決於Astrobee在相關區域內的停留時間,同時須避免在太空艙內撞牆,否則將偏離程式設定的軌道。因此,路徑設計必須在效率、加分策略與穩定性之間取得平衡。
陳昌駿坦言,程式開發完成後,團隊曾在官方論壇發現泰國隊最高分數領先約40分,「大家有點嚇到,但也被激起想再突破的念頭」。4人積極尋求解方,鄭力齊說,當時團隊未感到壓力,也沒有氣餒,「我們知道可以做到更好,要嘗試做到更好」。
路徑設計極為重要,iTron在追求穩定之外,希望提升平均分數。林穎沛表示,隨著視覺模型持續優化,可拍攝更遠距離的影像,路徑規劃得以更大膽。團隊也以程式建立近似立體的空間,進行點位模擬,不斷測試各點位的分數,來決定路徑配置。
此外,吳典謀運用統計模型輔助決策,透過量化方式進行評估與分析,成為這次勝出關鍵之一。相較於其他隊伍速度起伏較大,甚至發生撞牆失誤,台灣團隊表現穩定,順利完成任務,10次模擬總積分也居於第1名。
享受比賽過程iTron勇敢挑戰闖出驚喜
無論是在預賽脫穎而出,還是決賽奪下雙料冠軍,4人都異口同聲地說:「這是未曾想過的驚喜。」林穎沛表示,團隊未設定得獎目標,起初甚至未尋找指導老師協助,而是用輕鬆的心態投入,希望享受準備與挑戰的過程。
回顧備戰歷程,4人談來輕鬆,實際上歷經多次挫敗與調修,吳典謀淡然地說,最重要的是做好紀錄,整理失敗原因與解決方法,寫在放程式的地方,彼此討論與支援。
4人在不斷修正中累積突破,以堅持寫下驚奇。吳典謀回憶預賽成績揭曉時,先從排名中段搜尋隊名卻未找到,往下尋找仍落空,視線往上一看,才發現iTron位居首位。陳昌駿仍記得當下驚呼:「怎麼會在第1個!」對於能代表台灣出賽,4人既感到光榮,又覺得不可思議。
iTron赴日本參與決賽,4人還原現場仍難掩激動情緒,當時逐一播放各隊在ISS上執行程式結果,看著有隊伍辨識物件失敗,也有原本具備爭冠實力的隊伍因速度過快撞牆失分,4人的心始終懸著,「只在想自己的部分不要出事就好」。
鄭力齊描述,團隊看到表現未出錯,預期可能進入前3名,當大會公布第2、3名後,大家更加緊張,「我們沒想到會拿冠軍,前1天沒特別準備致詞」。其他3人大笑補充,「聽完第2名,想說該不會真的要上台講心得!」直到大會喊出隊名,4人才意識到真的拿下冠軍。
站在社團榮譽牆前,吳典謀指著預賽冠軍布條直說,「要有Kibo喔!」他解釋,賽名中Kibo在日文意為希望,只要相信無限可能,就能創造驚奇。林穎沛則堅定地說,計畫好了就要勇敢做,可以設停損點,但別因畏懼而退縮,要勇於挑戰。(編輯:潘羿菁)1150412