由日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)主辦的第6屆「Kibo-RPC機器人程式設計挑戰賽」,2月28日在日本筑波宇宙中心進行總決賽,2日公布決賽名次,國立陽明交通大學機械系學生林穎沛、吳典謀、鄭力齊、陳昌駿組成的台灣代表隊「iTron」在13個國家/組織中脫穎而出、勇奪冠軍,這也是台灣第三度奪冠,成果輝煌。
「Kibo-RPC」是日本宇宙航空研究開發機構主導的太空教育競賽,亞太地區太空組織論壇(APRSAF)皆可參賽。參賽者透過對國際太空站(ISS)上的自由飛行機器人「Astrobee」進行程式設計,以協助太空人解決各種問題。參與者將有機會學習前瞻方法,並磨練其科學、技術、工程和數學方面的技能。
第6屆「Kibo-RPC」全球共738支隊伍參賽,其中台灣預賽由國家太空中心(TASA)主辦、國立成功大學機械系承辦,吸引307位學生組成77隊報名,最終由國立陽明交通大學隊伍「iTron」拔得頭籌成為代表隊,前進日本筑波宇宙中心。
本屆「Kibo-RPC」難度顯著提升,在虛擬任務中參賽者須透過撰寫Java程式,讓國際太空站上的「Astrobee」在有限的時間內,穿梭狹小空間、辨識物件、確認數量、記錄位置並向太空人進行報告,並依太空人指令找到指定的物件。參賽者須應用監督式機器學習技術,從數據轉換到訓練模型達到超過95%的辨識準確率,且須在穩定性、擴充性與效率性之間取得平衡,找到最合適的解決方案並且實作。
決賽當日13國隊伍在筑波宇宙中心觀看各隊伍的程式操控「Astrobee」在國際太空站上執行程式情形。雖然各隊皆曾透過模擬器模擬過程式,但實際上傳至國際太空站受微重力與不穩定氣流等因素影響,執行結果與模擬環境出現不小落差,最終僅台灣隊伍「iTron」完成任務,在國際太空站中找到所有的物件,並完成太空人交付的任務,取得最高分數。
「iTron」隊長林穎沛表示,程式設計過程最重要的是持續優化視覺模型與移動策略,在系統穩定性與得分表現之間取得平衡,以提升整體競賽成績。期間團隊面臨多項技術挑戰,包括模型在低解析度與遮蔽環境下之辨識困難,以及龐大資料集帶來的運算資源限制與漫長訓練時間。如何在有限的運算條件下有效縮短訓練週期,成為本次研究的重要突破點。最終,團隊配合「Astrobee」的取樣與環境資訊更新頻率限制,採用穩扎穩打的策略,在時間內順利完成各項挑戰。【記者 鄭昱庭整理報導】