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虚拟人足球决策系统研究

作　者: 李建武
导　师: 姜昱明
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 虚拟人足球 决策系统 控球队员行为 决策软件
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


虚拟人足球是虚拟人技术和人工智能的集中体现,其本身既是一个典型的多智能体系统,同时又为它们的理论研究提供一个标准的评测平台。在动态的虚拟比赛环境中,虚拟球员通过发挥个人技能和相互配合协作,共同完成防守与进攻目标。本文介绍了虚拟人足球的研究现状,分析了虚拟人足球的特点,在继承前人研究成果的基础上,本文主要做了以下三个方面的工作。第一,参考机器人足球决策系统的研究成果,提出了全局策略库与个体策略库结合使用的决策生成方法,建立了虚拟人足球决策系统的分层结构模型,使球员个体同时具有自主判断能力和整体战略能力,从而与现实足球比赛更加接近。第二,研究了控球队员的行为选择策略,使用人工势能场方法对虚拟球员所处环境进行建模,并使用改进的蚁群算法设计了一个控球队员行为决策算法；研究了控球队员的传球路线搜索方法,并对控球队员的自主学习过程进行了初步分析。第三,设计并实现了一个虚拟人足球决策系统软件,按照功能分为不同的模块,将决策的生成、比赛数据的计算和显示分离开来,从而使决策软件具有良好的可扩展性与灵活性,并在实现的决策软件中验证了控球队员行为决策算法的有效性。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-15
  1.1 课题背景及意义  7-11
    1.1.1 虚拟人足球的提出  7-8
    1.1.2 虚拟人足球研究的意义  8-11
  1.2 虚拟人足球研究现状  11-14
    1.2.1 虚拟人技术研究现状  11-13
    1.2.2 虚拟人足球研究现状  13-14
  1.3 本文主要工作和内容安排  14-15
第二章 虚拟人足球系统概述  15-23
  2.1 人类足球比赛分析  15-16
  2.2 虚拟人足球系统模型  16-18
    2.2.1 虚拟人足球的特点  16
    2.2.2 虚拟人足球系统建模  16-18
  2.3 虚拟人足球认知建模  18-19
  2.4 虚拟人足球阵法建模与跑位策略  19-21
    2.4.1 阵法建模  19-20
    2.4.2 跑位策略  20-21
  2.5 本章小结  21-23
第三章 虚拟人足球决策系统分析与设计  23-33
  3.1 决策系统分析  23-24
  3.2 决策系统的策略库  24-25
    3.2.1 全局策略库  24
    3.2.2 个体策略库  24-25
    3.2.3 自主学习与更新策略库  25
  3.3 虚拟人足球决策系统分层结构模型  25-26
  3.4 虚拟人足球决策系统的设计  26-31
    3.4.1 攻防选择  27
    3.4.2 行为选择  27-28
    3.4.3 行为规划  28-30
    3.4.4 路径规划  30-31
  3.5 本章小结  31-33
第四章 控球队员行为决策研究  33-41
  4.1 控球队员行为选择策略  33
  4.2 基于改进蚁群算法的控球队员行为选择策略  33-37
    4.2.1 基本蚁群算法  33-35
    4.2.2 球员信息量的计算  35-36
    4.2.3 行为选择  36-37
  4.3 传球行为规划  37-38
  4.4 控球队员自主学习  38-39
  4.5 本章小结  39-41
第五章 决策软件的设计与实现  41-57
  5.1 决策软件设计分析  41
  5.2 决策软件框架设计  41-42
  5.3 实体与运动的数学模型  42-45
    5.3.1 场地和对象模型  42-43
    5.3.2 运动模型  43-44
    5.3.3 碰撞检测与处理  44-45
    5.3.4 球员的体能模型  45
  5.4 类图设计  45-46
  5.5 决策软件的实现  46-53
    5.5.1 态势模块  47-48
    5.5.2 实体模块  48-49
    5.5.3 监视器模块  49-50
    5.5.4 策略模块  50-51
    5.5.5 阵型布阵系统  51-52
    5.5.6 流程控制和时间控制  52-53
  5.6 控球队员行为决策实验结果  53-55
  5.7 本章小结  55-57
第六章 结束语  57-59
致谢  59-61
参考文献  61-65
攻读硕士学位期间发表的论文  65

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 机器人技术 > 机器人
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