‘Software cruciaal in strijd tussen voetbalrobots en mensenteam’

Kan een team van voetbalrobots ooit winnen van een menselijk voetbalteam? Volgens de organisatie van de Robot Soccer World Cup (Robocup) moet dat uiterlijk in 2050 kunnen. Met de oprichting van een eigen robotvoetbalteam hoopt ICT Group samen met Fontys een duit in het zakje te doen. Oscar Reynhout, consultant bij ICT Group en Wim Hendriksen, lector bij Fontys Hogeschool ICT, vertellen hoe het zover kwam en wat de uitdagingen van het team zijn. Nederland is al sinds 1998 actief op de Robocup. Het voetbalrobotteam TechUnited van de TU/e nam vele malen deel aan de competitie en werd in 2012 en 2014 wereldkampioen. Het team staat qua niveau al jaren op eenzame hoogte, mede doordat de tegenstand steeds meer uitdunt. Oorzaken hiervan zijn de hoge instapkosten voor teams, die al snel per robot zo’n 25.000 euro nodig hebben, en de technische complexiteit van de robots. Betaalbare voetbalrobot Om meer tegenstanders te verleiden deel te nemen aan de Robocup, nam TU/e enkele jaren geleden het initiatief tot de ontwikkeling van een betaalbare voetbalrobot: Turtle 5K. Deze herontworpen versie van de wereldkampioen uit 2012 is te koop voor ‘slechts’ 5.000 euro. Groot verschil met zijn illustere voorganger is dat de Turtle 5K nog niet kan voetballen. De robot bevat namelijk alleen een kaal Linux-besturingssysteem, het Robot Operating System (ROS). De ROS bevat drivers voor de beschikbare hardware zoals de omni-wielen waarmee de robot rijdt. Aan de koper de taak om zodanig aan hardware en software te sleutelen dat de robot kan voetballen. Een van de kopers, chipfabrikant ASML, slaagde hierin en nam in 2015 zelfs deel aan de Robocup in China. Softwareontwikkeling Op verzoek van Frank Steeghs, projectleider van het Turtle 5K, is ICT Group sinds eind vorig jaar bij het project betrokken. Oscar Reynhout van ICT begeleidde als nevenactiviteit zestien studenten van Fontys Hogeschool ICT en Avans Hogescholen bij de ontwikkeling van software. De software moet de robot slimmer en beter maken. Voor ICT Group is het voetbalrobot-project een uitgelezen kans om ervaring op te doen met robotica en kunstmatige intelligentie. Oscar: ‘Voor collega’s is het een fantastisch hobbyproject en als bedrijf is het, gezien de opkomst van robotica in sectoren als de zorg en industrie, een prachtige kans om te experimenteren met nieuwe technologie en ideeën op dit gebied. Daarnaast onderhouden we dankzij het project intensieve relaties met mkb-bedrijven en onderwijsinstellingen. Zakelijk gezien en qua recruitment heel interessant.’

Eigen voetbalteam De studenten, verdeeld in vier groepen (architectuur, motion, model driven development en ROS), begonnen in september 2015 aan de softwareontwikkeling. Na een half jaar waren ze er in geslaagd de robot de bal te laten detecteren, er op af te rijden en op doel te schieten. ‘Ze zijn van nul begonnen dus dat is een immense prestatie’, vertelt Wim Hendriksen van Fontys met trots over het succes van zijn studenten.’ Het resultaat leidde ertoe dat Oscar en Wim nu zelfs dromen van een eigen voetbalrobotteam. Wim: ‘We zijn nu op zoek naar mkb-bedrijven met aanvullende competenties om samen een nieuw team op te richten. Hierdoor kunnen we meerdere robots in één keer kopen waardoor we de productiekosten kunnen delen. Op de beurs High-Tech Systems, afgelopen maart, toonden veel bedrijven interesse dus ik verwacht dat het team er gaat komen.’ Model driven development Het nieuwe team zal zich volgens Oscar in eerste instantie richten op het aftroeven van ‘werktuigbouwkundige’ teams uit de regio. ‘De robots van TechUnited en ASML bijvoorbeeld zijn hoofdzakelijk gemaakt door mensen uit de mechanica en elektronica. Wij willen ze verslaan met excellente software.’ Een van de grootste uitdagingen zal zijn om de software zo foutloos mogelijk te programmeren. Wim: ‘Robots mogen geen logische fouten maken zoals een dead lock (robots die op elkaar wachten, red). De praktijk is nu dat één op de honderd regels code fouten bevat. Met programmeermethodes zoals model driven development (vanuit theoretisch model codes maken, red.) programmeren we op abstracter niveau waardoor de kans op fouten afneemt.’ Oscar: ‘Vergelijk het met spellingcontrole in Word: als je nu een typefout maakt zie je een rood lijntje. Beter zou zijn als Word direct foutieve zinsconstructies verbetert en idealiter wijzigt het programma zelfs de tekst als die inhoudelijk niet klopt. Dat laatste is wat je met model driven development kan doen.’ Software gaat er volgens de organisatie van Robocup uiterlijk in 2050 voor zorgen dat voetbalrobots van mensen winnen. Oscar: ‘Het verschil tussen FC Barcelona en PSV zit niet in de fysieke gesteldheid maar in de techniek en de tactiek. Met robots is dat niet anders. De techniek moet in orde zijn; robots moeten goed kunnen passen en dribbelen. Maar goed samenspel; interactie tussen de robots, moet robots uiteindelijk de overwinning brengen. Als het zover is, ben ik net met pensioen denk ik.’ Lezen over robotvoetbal is leuk maar je moet het eigenlijk zien. Meer achtergrondinformatie over de samenwerking tussen ICT en Fontys vind je hier.

Haal meer uit testautomatisering en testers

De voordelen van automatische tests worden nog onvoldoende benut, merkt Peter de Winter, Test Architect bij ICT Group. Daarnaast gaat testautomatisering soms ten koste van de kracht van de tester. In dit blog legt Peter uit hoe organisaties door automatisch testen slim in te zetten, functionaliteiten beter en sneller gereed hebben. Om direct te kunnen profiteren van kansen in de markt, brengen organisaties hun nieuwe producten liever gisteren al op de markt. Tegen deze achtergrond grijpen zij snel naar testautomatisering. Automatisch testen gaat sneller en secuurder dan handmatig testen. In theorie kan software met automatisch testen dus eerder en beter worden opgeleverd. In de praktijk komen veel organisaties bedrogen uit. Eenmaal de weg van testautomatisering ingeslagen, kiezen zij ervoor om (bij elke iteratie) zoveel mogelijk automatisch te testen. Gevolg: testers (en ontwikkelaars) besteden zeer veel uren aan het maken van de tests. Hierdoor wordt er met testautomatisering vaak minder tijd bespaard en worden minder fouten gevonden dan verwacht. Een andere consequentie is dat de tester minder tijd over houdt voor het handmatig opsporen van fouten. En daar ligt nu juist zijn expertise en toegevoegde waarde. Hoe uitvoerig testen? Mijn advies aan organisaties is dan ook om vooraf te bepalen hoe uitgebreid zij testautomatisering willen inzetten. Maak een afweging tussen wat het je denkt op te leveren enerzijds en de tijdsinvestering anderzijds. En gebruik een risicoanalyse om de meest risicovolle functionaliteiten te testen, dat geeft ook direct een mooie opzet voor regressietesten. Test een invulveld bijvoorbeeld door álle mogelijke en onmogelijke combinaties in te voeren, maar beperk je voor regressietest (of onderdeel van een grotere test) tot hooguit één invoercombinatie (die je bij voorkeur varieert). Hierbij is het van belang dat de testdata los staat van de testscripts. Voordelen hiervan zijn dat je kunt variëren en dat de onderhoudbaarheid van de bestaande testscripts veel beter is. Als je een automatische test klein houdt, (focus op een klein stukje functionaliteit) kun je deze bovendien gebruiken in andere, abstractere automatische tests. Zo kost het aanpassen veel minder werk en is de onderhoudbaarheid goed. Tot slot is het raadzaam te monitoren of alle automatische tests gebruikt en onderhouden moeten worden want dat scheelt kostbare tijd. Door vooraf over deze zaken na te denken, halen organisaties het beste uit testautomatisering én uit de testers. Zij kunnen zich namelijk meer richten op waar ze goed in zijn en passie voor hebben: het handmatig vinden van fouten die ook buiten het zicht van de requirements vallen. Gericht handmatig testen gecombineerd met slimme testautomatisering, resulteert in hoogkwalitatieve functionaliteiten die op tijd gereed zijn. Daarmee kunnen organisaties kansen in de markt snel verzilveren. Wil je meer weten over slimme testautomatisering? Neem contact op met Peter de Winter, Test Architect bij ICT Group.

De magie van IoT

De Britse schrijver Arthur C. Clarke heeft drie wetten opgesteld bij het schrijven van zijn toekomstvisies. 1. Wanneer een ervaren expert zegt dat iets mogelijk is, heeft hij waarschijnlijk gelijk. Wanneer hij zegt dat iets onmogelijk is, heeft hij waarschijnlijk ongelijk. 2. De enige manier om te ontdekken wat de grenzen zijn, is door er een beetje overheen te gaan. 3. Iedere technologie die echt geavanceerd is, is niet meer te onderscheiden van magie. En deze wetten lijken in de wereld van Internet of Things (IoT) zeker de waarheid te worden. Niet langer lijkt de technologie de grens te zijn voor het maken van magie. Door het aan elkaar knopen van fysieke technologie en online systemen komt de wereld om ons heen tot leven, alsof wij ons in een Pixar film bewegen. Zo krijg ik regelmatig filmpjes opgestuurd van projecten op Kickstarter of vanuit TED presentaties waarin nieuwe toepassingen bedacht zijn. Zo kreeg ik afgelopen zondagochtend een filmpje van Flic; “The wireless smart button”. Kort gezegd, het is een knop, een deurbel, die je aan allerlei online diensten kunt knopen. Plak de knop ergens in je huis, druk op de knop en je lichten gaan uit, je tv gaat aan en staat op netflix, bijvoorbeeld. Als mijn moeder dit zou zien, zou het zeker magisch zijn. Nu is het alleen zo dat wij bij ICT met zoveel technologie bezig zijn, dat deze illusie binnen 10 seconden uitgelegd werd en met een half uur spelen met de diverse componenten nagemaakt kon worden. De magie verdwijnt heel snel zou je denken, maar niets is minder waar. Want Flic laat iets moois zien, het is namelijk niet de technologie die de illusie tot leven laat komen, het is de show er omheen. Of in het geval van mooie IoT oplossingen, het is het makkelijke gebruik, het mooie ontwerp en de integratie met diensten die het bruikbaar maken. Wat maakt dan de illusie tot een compleet verhaal? De integratie in het leven van de gebruiker! Dat is waar alles op zijn plaats valt. De gebruiker hoeft zich niet meer aan te passen naar de technologie. Hij hoeft niet langer meer speciaal iets te leren, of tijd en ruimte te maken voor het trucje. Het gaat gedachteloos in geen moeite door. En dit is waar de echte kracht van IoT zit. Niet alles in mijn leven hoeft connected te zijn, maar alles wat mijn leven makkelijker maakt, of mooier gezegd, de kwaliteit van leven vergroot is welkom. De kracht van ICT is dat wij al bijna vier decennia experts zijn in diverse marktsegmenten met het inzetten van een breed scala van technologische mogelijkheden. Hierbij zijn wij grenzen tegengekomen en hebben deze opgerekt. Met onze aanpak waarbij veiligheid en privacy in de kern vertegenwoordigd zijn en met de focus op de meerwaarde voor de gebruiker zijn wij opzoek naar Challenges die bovenstaande wetten tarten. Wij willen magie maken, een illusie voor de gebruiker en een meerwaarde voor Smarter cities, Smarter Industries en Smarter Healthcare.

Studenten van de Hogeschool Rotterdam op bezoek

Wat zeg je tegen jezelf als je, in mijn geval, 20 jaar terug de tijd in kan gaan en je precies op de derde dag van jouw studie iets mag vertellen? Deze kans kreeg ik toen ik gevraagd werd om een klas van hbo studenten iets te vertellen over ICT en mijn werk. De groep van studenten aan de Hogeschool van Rotterdam kwamen met het openbaar vervoer, via de Burger King en de IKEA naar het pand in Barendrecht. Zij kregen de opdracht aandachtig te luisteren en verslag uit te brengen op school over het bezoek. Met meer dan twintig studenten en een docent begonnen Jiska (van Herpen) en ik aan de presentatie. Eerst het verhaal over ICT en wat al 35 jaar met trots doen. En toen dachten wij, voor wat, hoort wat. Dit zijn niet alleen studenten die wij iets kunnen vertellen, dit zijn ook onze toekomstige collega’s en wie weet een van de nieuwe disruptive start-ups. Terugdenkend aan de lessen die mij bijgebleven zijn (“er zal geen CPU over de 300 MHz gaan”) wilde ik van inhoud wegblijven. We namen onszelf voor een uur te gebruiken om de studenten onder te dompelen. Met behulp van “Design Thinking”, een methode om innovatie in gang te zetten en te stroomlijnen, zijn we aan de slag gegaan. Design thinking is afkomstig uit de koker ontwerp bureau IDEO, een gevestigde naam in innovatie en design. De methode beschrijft vijf stappen, dit hebben we samen met de studenten gedaan. Stap 1: Ontdek de vraag achter de vraag van je gebruikers. In dit geval waren de studenten ook zelf de gebruikers, zij moesten elkaar interviewen over een probleem of idee. Stap 2: Op basis van de uitkomsten van stap 1, probeer zoveel mogelijk verschillende oplossingen te bedenken. Hierna hebben we de teams de ideeën laten pitchen aan de andere teams. Het pitchen zorgde voor feedback en ook kruisbestuiving; ideeën werden gemixt en verbeterd. De teams gingen weer uiteen voor stap 3 & 4. Stap 3: Na de feedback en kruisbestuiving, werk 1 van de concepten uit stap 2 verder uit. Stap 4: Maak een prototype, dit kan een schets, een mock-up, een wire-frame zijn. Alles mag als het maar een visueel of tastbaar resultaat heeft. En alsof de studenten een jaar vakantie hadden gehad, ze gingen actief met deze opdracht aan de slag. Er werd driftig geschetst en getekend tot en met 3D schetsen van hardware aan toe. Stap 5: Test het prototype. Dit hebben wij gedaan door korte presentaties van de schetsen, waarin een storyboard het resultaat was bij de teams. En na iedere presentatie een luid applaus voor het team wat dit tot stand had gebracht. De studenten kwamen in een uur tijd met leuke, realiseerbare en te vermarkten ideeën, klaar om de studie en het bedrijfsleven aan te gaan! Geschreven door Bart Lamot