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RoboCup2D比赛仿真机器人足球队的构建
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你可能喜欢RoboCup 2D仿真球员射门技能中智能算法的应用综述--《电子世界》2012年05期
RoboCup 2D仿真球员射门技能中智能算法的应用综述
【摘要】：在Robocup仿真比赛中,Agent的动作技能是仿真足球比赛的基础。本文详细分析了robocup2D机器人足球仿真中射门技能存在的问题,论述了智能算法在机器人足球2D仿真球员射门技能中的应用,并提出了进一步的研究方案。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TP242【正文快照】：
1.引言Robocup(Robot World Cup),即机器人世界杯足球赛,它涉及人工智能、机器人学、通讯、传感等诸多领域的前沿研究和技术集成。机器人足球是在动态不确定环境下对人工智能的考验,是以体育竞赛为载体的高科技对抗,是培养信息、自动化领域科技人才的重要手段[1]。机器人足球
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京公网安备75号RoboCup2D仿真足球队智能体协作研究--《南京邮电大学》2013年硕士论文
RoboCup2D仿真足球队智能体协作研究
【摘要】：人工智能隶属于复杂系统，起源于上个世纪50年代，近年来广泛地受到海内外学者的青睐。决策理论作为人工智能的重要研究分支，现已成为机器人行为选择和协调的核心问题。研究决策理论，对于人类掌控机器学习并让机器更好地服务人类起着重要的作用[1]。本文以RoboCup2D仿真平台为基础，以增强仿真足球队的进攻和防守为方向，以对智能体决策建模、对智能体强化学习为方法，从四个章节展开对多智能体协作问题的深入探讨。
本文首先对前人的研究成果予以总结，并对关键的知识做出阐述，比如智能体的感知信息（视觉信息、听觉信息、自身感知信息），动作命令（单一命令、兼容命令）等等。然后根据球员的不同角色对球员的站位进行研究，做出了改善，并对改善后的结果进行实验，验证其有效性。
其次提出了基于树搜索算法的在线搜索动作序列机制，对树搜索算法进行求解，并提出了动作序列的概念。然后对强化学习和Q-Learning做了简单回顾，并根据这个提出了经验累积算法，定义了球员热区的概念，构造了学习型智能体。智能体在比赛的过程中，遇到正回报值的动作，就会在E矩阵中更新，下一次再遇到类似情况将会有很大概率选择该动作。
前两个研究主要是为了增强球队的进攻能力和整体作战能力，最后一项研究是针对防守，结合守门员动作的特殊性，基于POMDP模型对守门决策建模，并利用值迭代算法求解，结果以动作序列的形式实现。该动作序列实际上是一个动作集，动作集里的每一个动作都是使值迭代函数具有最大报酬值的动作。
本文提出的每一种算法和机制，笔者都在RoboCup2D仿真平台上进行了仿真，以对抗的形式，横向与世界强队比较，纵向与过去的球队比较，并对结果进行分析，验证本文提出的多智能体协作的策略和算法的可行性。
【关键词】：
【学位授予单位】：南京邮电大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：TP242【目录】：
摘要4-5Abstract5-8第一章 绪论8-15 1.1 多智能体协作技术概述8-10
1.1.1 智能体和多智能体系统8-9
1.1.2 多智能体协作技术的研究背景和研究意义9-10 1.2 足球机器人仿真比赛10-13
1.2.1 RoboCup2D 仿真平台10-11
1.2.2 RoboCup2D 仿真系统存在的实际问题11-12
1.2.3 国内外研究成果12-13 1.3 本文的论述结构13-15第二章 多智能体系统的感知模型和运动实现15-24 2.1 智能体的感知模型15-17
2.1.1 听觉信息15-16
2.1.2 视觉信息16-17
2.1.3 自身状态信息17 2.2 智能体的动作模型17-18 2.3 多智能体协作运动实现18-23
2.3.1 问题的提出18-19
2.3.2 不同位置球员的差别19-22
2.3.3 Apollo2D 分层协作结构22-23 2.4 本章小结23-24第三章 基于树搜索算法的在线选择动作序列机制24-36 3.1 多智能体在线选择动作序列24-28
3.1.1 提出框架24-25
3.1.2 求值模块25-28 3.2 树搜索算法28-33
3.2.1 树搜索算法描述28-30
3.2.2 智能体实现30-33 3.3 实验结果与分析33-35
3.3.1 参数设定33-34
3.3.2 实验结果和分析34-35 3.4 本章小结35-36第四章 多智能体协作研究36-50 4.1 强化学习方法36-37 4.2 经验累积算法37-41
4.2.1 学习过程37-38
4.2.2 问题建模38-39
4.2.3 经验累积算法39-40
4.2.4 实验研究和结果分析40-41 4.3 基于 POMDP 的守门员决策研究41-49
4.3.1 MDP 基本模型41-42
4.3.2 POMDP 基本模型42-43
4.3.3 守门员决策存在的问题43-45
4.3.4 利用 POMDP 对守门员决策建模45-48
4.3.5 利用值迭代的方式求解48-49 4.4 本章小结49-50第五章 实验结果与分析50-56 5.1 在线选择动作序列机制下的实验结果和分析50-53
5.1.1 实验结果50-52
5.1.2 实验结果分析52-53 5.2 守门员 POMDP 模型的实验结果和分析53-56
5.2.1 守门员 POMDP 模型的实验结果53
5.2.2 实验结果分析53-56第六章 总结与展望56-58 6.1 总结56-57 6.2 展望57-58参考文献58-60致谢60
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Robocup（1）
5月19－20日我参加了东南大学第三届Robocup机器人仿真足球赛，一共5支队伍参赛，分别是&&A队（我们自己的队伍），ZealoTry队，Z.R.3队，Roboking队，Forever10队。经过匆匆忙忙一个多月对于基础代码的理解和修改，我们这么一帮不懂足球只懂计算机的人搞出来的&A队&终于出炉了。&A&这个队名是我们随便想出来的，至于要谈有什么含义，大概可以牵强附会说&A是第一个字母，所以能成为第一&吧&&其实纯粹是随机敲键盘取的名字，呵呵。比赛举行了两天，星期六两轮预赛；星期天一轮预赛＋冠亚军决赛。抽签抽到第三位。星期六第一轮结束后，我们0胜3平1负积3分，排名垫底，于是赶忙恢复原来的射门函数，再次提交代码，第二轮RP来了，2胜1平1负，积10分，回到第三的位置。星 期六晚上回来小修改了一番，希望最好的结果就是保三争二，要是能够变成第二名的话，或许还有希望进入决赛，不行的话第三名也不错了啦；于是今天早晨再次提 交代码，第三轮下来，我们的RP没丢，呵呵，2胜1平1负，积17分，于是下面就要看别人的积分来决定我们的名次了，要是积分垫底的Forever10队 都输给ZealoTry队和Roboking队的话，我们还是只能第三；不然在此情况以外的任何情况，我们都将上升到第二，晋级冠亚军决赛。呵 呵，关键时刻，Forever10队给了我们面子（我们仿佛成为了赌球市场上的操盘手），在踢平了ZealoTry队后，再次踢平了Roboking队， 导致ZealoTry队靠17分和6个净胜球排到第一，而Z.R.3队也积了17分，而且净胜球和我们一样，都是1个，我们靠的是9粒进球，超过他们的5 粒进球排名升至第二，磕磕碰碰闯入冠亚军决赛！第一第二第三积分都是17分，仅仅靠净胜球甚至是进球数来决定名次，由此可知这个比赛其实大家都是旗鼓相当的，唯一不同的就是RP的高低～由此我也明白了，为什么足球比赛的联赛制度下，通常自己的命运都掌握在别人手里面～原因正在于此，每次别人比赛，我们都在下面算，谁赢谁输还是平了对我们更有利，呵呵～冠亚军决赛就在ZealoTry和我们A队之间展开。开场40多个单位时间后，我们前锋攻入一球，他们连续射门4－5次，要么偏离球门一点点距离，要么打在门柱上，我们的RP真是太好了～～～最终锁定1：0的比分直到终场（600个单位时间）。于是A就真的变成第一了～从第一轮的垫底到决赛的第一，真的不能说我们的代码有了多少的提高，主要还是靠运气，靠博弈，获得了胜利。也仅仅是因为5个队伍的水准都差不多，所以，运气就显得尤为重要。下面贴几个我们A队进球精彩画面（是第一第二轮的一些进球画面，第三轮和冠亚军决赛的Logfile忘记拷了，等着组织比赛的学长发过来），^_^第一轮 A VS Forever10 2:4饮恨绿茵！第一轮 A VS Roboking 1:1平第二轮 ZeaLotrY VS A 0:1，A胜！第二轮 A VS Z.R.3 2:0锁定胜局，这是进的第一球仍就是第二轮 A VS Z.R.3 2:0胜，这是第二球，锁定胜局！这个是决赛的进球！A vs Zealotry1:0锁定胜局！
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计队员的各种场上能力,各球员间的配合策略,以及守门员的防守策略。此
外还完成了阵形的实现和转换,以及基本的场上教练的设计。最后通过比赛
对所完成的球队和使用的策略进行了分析和评估。
关键词 RoboC仿真组;智能体;配合策略
iHigh-level Strategy Design of RoboCup 2D
Simulation Soccer Team
In this thesis the design and implementation of a RoboCup 2D simulation
soccer team is introduced and the aim to design an integrated soccer team which is
qualified for the standard RoboCup 2D simulation competition is fulfilled. First,
the background of RoboCup and its simulation league is presented
followed by the
introduction of the competition environment of simulation league. In chapter three,
the basic structure of an agent and the framework of the team are described. Then
how to design the skills of a soccer player and cooperation strategy between
players in the field and the goalie strategy are particularly presentedSimultaneously, the team formations and transformation between different
formations in a match are implemented. Besides, a rudimentary on-line coach is
designed. In the last chapter the analysis and evaluation of the strategy used in
current team are carried out through actual matchesKeywords: RoboCup, Simulation League, Agent, Cooperation strategy
1.1 RoboCup简介.1
1.2 仿真组比赛简介1
2球队程序的开发环境和基本结构.3
2.1开发环境3
2.2球队的基本结构4
2.3球队启动的 shell脚本5
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