基于RoboCup仿真机器人决策系统设计方法.pdf
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第18卷第3期北京机械工业学-院学报Vo1.18No.32003年9月JournalofBeijingInstituteofMachinerySep.2003文章编号:1008—1658(2003)03—0014—06基于RoboCup仿真机器人决策系统设计方法王正光,张奇志(北京机械工业学院计算机及自动化系.北京100085)摘要:针对基于RoboCup的仿真机器人决策系统设计问题。将智能体的BDI(BeliefDesireIntention)模型和分层的体系结构相结合。并应用于仿真机器人的决策子系统的设计过程。实现了智能体之间的团队协作。在决策系统的各层中。综合考虑了智能体的知识信念状态和当前的团队协作任务之间的相互影响关系。解决了智能体个体行为和团队行为选择的矛盾问题。仿真实验表明了决策方法的有效性。关键词:RoboCup;多智能体系统;团队协作;决策子系统中图分类号:TP242.6文献标识码:AAmethodtodesigndecision-makingsubsysteminRoboCupsimulatoragentWANGZheng·guang。ZHANGQi·zhi(DepartmentofComputerandAutomation.BeijingInstituteofMachinery.Beijiag100085.China)Abstract:Amethodtodesigndecision—makingSUbsysteminRoboCupsimulatoragentispresent—ed。whichcombinesBDI(BeliefDesireIntention)modelofagentandalayeredstructureofagent.ThemethodconsiderestherelationshipbetweenBDIstatesofagentandteamwork。andsolvestheconflictofselectionbetweenindividualstrategyandtermstrategy.Thesimulatedexperimentprovedtobeeffect,ve.Keywords:RoboCup;multi—agentsystem;teamwork;decision—makingsubsystem.RoboCup(TheWorldCupRobotSoccer)为人工智能和机器人的研究提供了一个标准的平台。在动态对抗的环境下。多机器人系统处理的是变化的、不完全的、甚至不一致的环境信息。因而对多机器人实时决策的研究是一个极富挑战性的论题⋯。在RoboCup参赛的各个仿真球队的决策都有自己的特点。目前尚没有统一可行的决策方法。基于智能体的BDI模型以及智能体的分层体系结构。将二者融入我们仿真队的体系结构和决策层结构中。在决策层的设计框架中。给出了我们仿真队的决策层体系结构以及任务评价模块结构。并解释了决策层中各模块的含义以及与BDI模型中的对应关系。在决策层的任务评价模块中。将战术思想融入智能体的信念、愿望中。以求决策对环境的适应性。仿真实验表明了决策方法的有效性。收稿日期:2003一Ol一20作者简介:王正光(1980一).男.江西波阳人.北京机械工业学院计算机及自动化系硕士研究生.主要从事多主体协作、多机器人协调方面的研究。第3期王正光等:基于RoboCup仿真机器人决策系统设计方法151智能体BDI模型和分层体系结构及其在RoboCup中的应用1.1智能体BDI模型理论的逻辑框架BDI模型的概念始于1987年Bratman【。Bratman认为只有保持信念、愿望和意图的理性平衡,才能有效地解决问题。在开放世界环境中,理性智能体(rationalagent)的行为不能直接由信念、愿望以及由两者组成的规划驱动,在愿望与规划之间应有一个基于信念的意图存在。智能体的存在是为了完成一定的任务,当智能体接收到任务后。需要分析是否接受它。如果接受。需要分析如何完成它。这就是智能体需要有自己的意图和规划。下面简单介绍一下BDI模型的逻辑框架。定义1(关于信念)智能体关于某个时刻t时信念的定义为:智能体在当前所认识的环境中对事实的理解为真,记为Bel()。表示为式(1)。M。硼。tI:BEL()骨VBe∈B:‘.,M,硼,tI=,i∈{1,2,⋯,NI(1)式(1)的意思是“智能体在t时刻M和硼使公式Bel()为真,当且仅当任意硼∈B7,M和硼在t时刻使为真”。其中M是智能体的模型结构。tt,是t时刻智能体可能到达的环境状态。B7是t时刻智能体相信可能的环境状态