RoboCup-2D仿真比赛中多智能体协作问题的研究

RoboCup-2D仿真比赛中多智能体协作问题的研究

论文摘要

多智能体协作问题是近年来分布式人工智能领域研究的一个热点。RoboCup作为验证多智能体一个理想平台,被越来越多的学者用来验证协作算法的可行性和有效性。本文以RoboCup-2D仿真比赛为研究对象,研究多智能体间的协作问题。论文完成的主要工作有:(1)针对RoboCup-2D仿真比赛中多智能体协作的问题,提出一种三层多智能体协作模型。通过实际应用表明,该模型不仅能提高RoboCup-2D仿真系统中智能体的智能性,而且有利于智能体间的实时动态协作;(2)研究了在RoboCup-2D仿真比赛中球队阵形变换与角色转换中智能体间的协作关系。通过阵形来约束智能体的行为,使多智能体之间具有一定的协作性;通过引入角色的概念并与阵形变换相结合,实现了基于阵形变换与角色转换的多智能体动态协作;采用Petri-net建模方法对阵形变换与角色转换过程中智能体的协作关系进行建模,并分析了模型的各种性能指标,然后将其应用到RoboCup-2D仿真比赛中,从理论和实际两方面验证了模型的正确性和可行性;(3)采用Q学习算法来对RoboCup-2D仿真比赛中单智能体的行为决策进行训练。通过智能体在RoboCup-2D仿真比赛带球跑位中的实际应用,验证了Q学习算法在解决单智能体行为决策时的有效性;(4)为了解决多智能体间的协作问题,在Q学习算法基础上提出了联合Q学习算法,并将该算法成功应用到RoboCup-2D传球协作中。实验结果表明,联合Q学习算法比传统的Q学习算法能更有效的解决多智能体间的协作问题。论文最后将上述研究成果应用于RoboCup-2D仿真比赛中,来验证协作方法和策略的有效性和正确性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 课题背景及研究意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 主要研究问题及基本思想
  • 1.4 论文构成
  • 2 RoboCup-2D仿真环境下的智能体协作模型结构
  • 2.1 RoboCup-2D足球仿真比赛系统
  • 2.2 球队程序结构
  • 2.2.1 主程序流程图
  • 2.2.2 主要类介绍
  • 2.3 智能体协作模型
  • 2.3.1 基于规划协作的模型
  • 2.3.2 基于智能体的BDI模型
  • 2.3.3 自协调模型
  • 2.4 球队多智能体协作的模型结构
  • 2.5 本章小结
  • 3 基于Petri-net的阵形变换与角色转换模型分析
  • 3.1 Petri-net的基本理论
  • 3.2 Petri-net的基本模型结构与基本分析技术
  • 3.2.1 Petri-net的基本模型结构
  • 3.2.2 Petri-net的基本分析技术
  • 3.3 RoboCup-2D仿真中的球队阵形的选择与变换
  • 3.3.1 RoboCup-2D仿真中球队比赛阵形
  • 3.3.2 球队初始阵形设定
  • 3.4 基于Petri-net的阵形变换分析
  • 3.4.1 模型分析
  • 3.4.2 模型说明
  • 3.5 基于Petri-net的角色转换分析
  • 3.6 RoboCup-2D比赛实例图分析
  • 3.7 本章小结
  • 4 基于强化Q学习的智能体基本技能学习
  • 4.1 强化Q学习算法
  • 4.2 Q学习算法在带球跑位中的应用
  • 4.2.1 一对一带球跑位Q学习实现
  • 4.2.2 一对多带球跑位策略
  • 4.3 参数设置
  • 4.4 实验结果分析
  • 4.4.1 算法性能分析
  • 4.4.2 RoboCup-2D比赛实例图分析
  • 4.5 本章小结
  • 5 联合Q学习在传球协作中的应用
  • 5.1 联合Q学习算法
  • 5.2 联合Q学习算法的RoboCup-2D传球策略实现
  • 5.2.1 传球对象的确定
  • 5.2.2 确认传球对象方法分析
  • 5.3 传球配合中的协作分析
  • 5.4 联合Q学习算法在传球协作中的应用
  • 5.4.1 联合Q学习的程序流程
  • 5.4.2 状态及动作定义
  • 5.4.3 学习参数设定及结果
  • 5.5 复杂球场状态处理
  • 5.6 RoboCup-2D仿真实验结果分析
  • 5.7 本章小结
  • 6 总结与展望
  • 6.1 总结
  • 6.2 展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 相关论文文献

    • [1].一场机器人的新科技盛宴——记2018国家机器人发展论坛暨RoboCup机器人世界杯中国赛[J]. 科技创新与品牌 2018(05)
    • [2].机器人大揭秘[J]. 少年月刊 2016(24)
    • [3].中国RoboCup中型组近五年发展回顾与展望[J]. 机器人技术与应用 2013(06)
    • [4].RoboCup中型组守门员防守策略的研究[J]. 机电一体化 2017(03)
    • [5].一种新的RoboCup阵型分析方法[J]. 苏州科技学院学报(自然科学版) 2016(02)
    • [6].基于RoboCup仿真2D的数字孪生框架应用[J]. 苏州科技大学学报(自然科学版) 2020(04)
    • [7].回答集编程在RoboCup中型组的应用[J]. 信息通信 2014(10)
    • [8].基于速度选择的RoboCup传球策略[J]. 计算机光盘软件与应用 2013(16)
    • [9].Robocup类人仿真平台分析与球员设计[J]. 大众科技 2009(04)
    • [10].RoboCup比赛机器人集成化技术初探[J]. 微型电脑应用 2008(01)
    • [11].Q学习在RoboCup前场进攻动作决策中的应用[J]. 计算机工程与应用 2013(07)
    • [12].行动驱动的马尔可夫决策过程及在RoboCup中的应用[J]. 小型微型计算机系统 2011(03)
    • [13].基于最优化模糊逻辑的Robocup中型组动态角色分配[J]. 计算技术与自动化 2011(01)
    • [14].基于改进的Q学习的RoboCup传球策略研究[J]. 计算机技术与发展 2008(04)
    • [15].浙江大学卫冕机器人世界杯RoboCup小型组冠军[J]. 中国教育网络 2014(08)
    • [16].改进的Q学习算法及在其RoboCup中的应用[J]. 四川理工学院学报(自然科学版) 2011(04)
    • [17].RoboCup守门员动作与策略的研究和实现[J]. 中国科技信息 2008(21)
    • [18].RoboCup标准组机器人队员识别仿真[J]. 计算机仿真 2015(04)
    • [19].RoboCup仿真2D实验平台[J]. 实验室研究与探索 2014(04)
    • [20].RoboCup擂台赛机器人控制系统设计[J]. 山东理工大学学报(自然科学版) 2011(05)
    • [21].共享经验分布式Q-学习模型在RoboCup中的应用[J]. 微计算机信息 2010(08)
    • [22].RoboCup中型组比赛中动态阵型选择[J]. 长沙理工大学学报(自然科学版) 2009(04)
    • [23].RoboCup中型组足球机器人运动控制系统的设计[J]. 机床与液压 2014(03)
    • [24].强化学习在RoboCup带球任务中的应用[J]. 微计算机信息 2012(09)
    • [25].RoboCup小型足球机器人测速系统研究[J]. 机电工程 2011(02)
    • [26].Robocup中模糊阵型策略的实现[J]. 工业控制计算机 2008(12)
    • [27].2014中国机器人大赛暨RoboCup中国公开赛落幕[J]. 机器人技术与应用 2014(06)
    • [28].激励学习在RoboCup截球技术中的研究[J]. 微计算机信息 2012(09)
    • [29].2013年中国机器人大赛暨RoboCup公开赛获奖名单[J]. 机器人技术与应用 2013(06)
    • [30].基于场地划分的RoboCup中型组守门员动态策略防守[J]. 科学技术与工程 2010(16)

    标签:;  ;  ;  ;  

    RoboCup-2D仿真比赛中多智能体协作问题的研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢