Magasszintű stratégiák tervezése RoboCup környezetben

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Harmati István
Irányítástechnika és Informatika Tanszék

Absztrakt

A diplomatervezési feladatom keretében robotfocival foglalkoztam, melyben a játékosok multiágens rendszert alkotnak. Itt a feladatok sikeres elvégzéséhez az autonóm ágensek hatékony koordinációjára és kooperációjára van szükség, amely terület a robotfoci keretében behatóan vizsgálható. Konkrét célom egy olyan keretrendszer elkészítése volt, amely illeszthető a RoboCup versenyek szimulációs ligájának hivatalos környezetéhez, ahol egy szimulátor biztosítja a fizikai környezet modellezését egy szerver segítségével. Ez egy absztrakciót nyújt, mely segítségével el lehet tekinteni a diplomaterv témájához nem kapcsolódó robotikai problémák megoldásától, mint például tárgyfelismerés vagy a robot fizikai mozgatása.

A félév során közösen dolgoztam Oláh Tiborral. A feladatot megvizsgálva arra következtetésre jutottunk, hogy érdemes felbontani a problémát egy alacsony és egy magas szintű stratégiai rész kialakítására (Low level strategy – LLS és High level strategy - HLS). A LLS valósítja meg a mozgástervezési szintet, valamint a szerverrel történő kommunikációt. A HLS pedig egy magasabb stratégiai szinten helyezkedik el, ami megvalósítja a csapat koordinációját és vezérli a kooperációt, ennek megvalósítása volt a féléves feladatom.

Legelőször megvizsgáltam a robotfoci szabályrendszerét és a játék lefolyását. A csapat viselkedését felbontottam kétfelé: egy adminisztratív részre, ami azt írja le, hogy mit kell tenni, amennyiben játékmegszakítás következik be (pl. szabadrúgás, vagy gól szerzése), ezeket a feladatokat valósítottam meg legelőször. A másik lényegi rész viselkedését írja le tulajdonképpen a HLS, mely jelenleg három, egymástól jól elkülönített pillérre épül: formációs

logika, labdakezelés, kapus taktika. A formációs logika azt mondja meg, hogy hol helyezkedjenek el a pályán a játékosok. Az egyes játékosokhoz a valós focihoz hasonlóan szerepeket rendeltem, az egyes szerepkörökhöz pedig feladatokat és területeket. A labdakezelés azt adja meg, hogy mit csináljon a játékos, ha hozzá kerül labda. Egy gráfot definiáltam, ami leírja, hogy egy adott pozíciójú játékos milyen irányokban adhatja tovább a labdát. Az egyes ágak közötti választás nemdeterminisztikus, a választásokhoz valószínűségek rendelhetőek.

A kapus taktikai a kapus viselkedését írja le. Elsősorban az optimális helyezkedésre koncentrál, valamint kezeli azt is, ha ki kell szaladnia a kapujából megelőzve a csatárt. A HLS megvalósítási eszközének fuzzy szabályozót választottam. Először a bemenő mennyiségeket fuzzyfikáltam. A fuzzy változókat az LLS-től kapott, a játékos belső állapotát és az érzékelt játékteret leíró elemeiből képeztem. A beavatkozó cselekvéseket egy fuzzy szabályozóval határoztam meg. A szabályrendszert az aktuális játékszituáció alapján finomhangoltam.

Összességében elmondható, sikerült elkészíteni egy magas szintű logikát, amely képes formációs felállást megvalósítani és posztokhoz rendelt szerepkörű játékosokkal, ami egy valós életbeli focicsapathoz közeli logikát valósít meg. A téma folytatásaként izgalmas terület a csapaviselkedés tanulás általi finomítása, valamint adaptációs technikák alkalmazása.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.