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盘算机仿真机器人世界杯足球锦标赛攻防战术的钻研
【摘要】随着盘算机技巧的发展， 散播式人工智能中多智能体系统 (MAS Multi-agent System)的理论及利用钻研已经成为人工智能钻研的热门，RoboCup（Robot World Cup），即机器人世界杯足球锦标赛，是一个在异步，有噪声的对抗环境下，钻研多智能体的决策和合作的问题。本文详细介绍了盘算机仿真足球机器人比赛中进攻和防守的设计与实现。
【要害词】进攻;组织性;正确 ;快速;防守;机动性
RoboCup（Robot World Cup），即机器人世界杯足球锦标赛。它是国际上一项为进步相干领域 的教导和钻研程度而举办的大型比赛 和学术运动，通过供给一个标准 任务 来增进散播式人工智能、智能机器人技巧、及其相干领域 的钻研与发展。训练和制作机器人进行足球赛，是当前人工智能和机器人领域 的钻研热门之一。在比赛 中，当断定了球队的阵型后，每个队员分配了相应的角色，起头讨论球队的整体和局部攻防战术。
全队进攻战术
全队进攻战术是指比赛 中一方获得球后，通过队员之间的传递配合达到 射门的目标而采纳的配合法子 。与局部进攻战术相对比，全队进攻战术的进攻面对比广，参加 进攻和快速回击等。首要有边路进攻，中路进攻，快速回击等。
1、边路进攻：利用 球场两侧地区 发起进攻的法子 叫做边路进攻。边路进攻是全队进攻战术的首要情势之一，其首要特性是有利于施展进攻速度，打破对方防线制作缺口。
2、中路进攻：中路进攻是利用 球场中间区域组织的进攻，这种进攻虽然能直接射门，但难度最大，因为中路防守最为缜密，突前的攻击手必须 是反应极其敏锐 ，意识强而且技巧高，敢于冒险，速度快和气于路位策应的队员。
3、快速回击：比赛 中当攻方进攻时，后卫线往往压至中场左近，防守人数也由于插上进攻和助攻而相对减少，此时抓住对方防区空隙对比大和回防较慢的时机，趁其失球发动 快速回击，往往能取得良好的效果 ，快速回击是最有要挟的进攻手法，有效发动 快速回击。能有效得分，但其有必然的冒险性。所以要控制正确快速的原则。配合要有组织性，要非常有默契，需要 多次练习。否则很难在比赛 中实行。
全队防守战术
防守战术可分为两种根基类型：盯人紧逼防守（人盯人防守），即在规定的领域内盯人紧逼，不交换 看守：区域紧逼防守（盯人和区域相联合），即现今风行的综合防守，紧逼和保护相联合，在个人的防区内紧逼，作交替看守。盯人防守即各自都有明确 的防守对象。防守最根本 的原则是紧逼和保护。只有紧逼才干有效地主动 断抢，压抑对方技巧的优势而获得主动 权：保护是为了更好地紧逼和把持空档，为博得比赛 筹办机会。防守可以被解释 成一个安排 的事件。在清华设计地队伍中它是应用一个类型，基于情况 的策略安排 理论。安排 最首要的一点是在根基的编队中，哪个断定一个队员的地位通过标准 的角色分配，球的地位和球的把持状态 。在这个防守问题上，根基的信息供给作为一个标准 ，命名的，一个雷同的角色，因为角色分配和任务 评价。另外一个首要的事实是在防守的地位机动性，这个测量多么危险，如果一个对手站在给定的地位。防守地位机动性因为任意的点在球场上的是先前已经知道在所有的队友中间。
四种类型的防守动作：
1、lock(阴碍 )：交叉一个对手的占领这个球在我们球门的外围，禁止他向前推动。
2、Press(压力)：跑，在一个对手占领这个球，并且在我们球门的左近，维持对他有要挟
3、Mark(盯人)：盯住一个没有球的对手，因此他的队友不可以传球给他
4、Point Defend(地位防御)：站在根基的信息地位，这个将有利益，当一个左近的队友在1vs1中失败了，或者当这个队重新夺回了球的把持权。
为了简化这个问题，我们设置一个规矩，一个防守队员不可以防守两个对手在雷同的光阴里面，还有两个防守队友不该当防守雷同的对手。这个互斥的操作被供给在雷同的这些情况 下。这个冲突的操作没有在这里应用。那里有一个二中择一，就是block和press被设置成冲突，替代了互斥，供给一个不同的防守策略。因此另外一个也是可以的，我们不再进一步深入 讨论。在分解一个防守任务 到防守每个进攻的对象，和站在根基的信息点，布置被产生 通过链接每个防守队员到每个子任务 。那时候，这个程序达到一个评价个体的效用。
我们定义了一个评价函数为了每种类型的动作。这些变量被用来每个评价函数的输入：猛烈，测量光阴间隔从队员的当前地位到防守地位，背离，测量距离从防守的点到队员的根基的编队地位，要挟，也就是这个防守地位机动性对手当前的地位。这个函数输出增加随着要挟和减小随着距离和背离。为了点防守，只有要挟作为输入。为了获得每个函数的实际的值，我们设置一些范例的情景，从他们之间摘录输入值，然后赋予输出值到这个函数。这个值被警惕的装入来维持轻微的变更。在这个法子 下，一个输入和输出的列表数据就生成了。
在清华设计中，他们应用 BP网络神经去编码评价函数。这个列表产生 被应用作为训练网络神经的设置。在训练之后，网络被测试去确保他们适宜在先前的段中请求的，因此评价函数就断定了，但我们队伍还在改善中。剩下的企图 到一个标准 的程序现在上面和没有需要 更进一步的讨论。还留下一个补救企图 的产生 。有时候这个队保持一致失败了。例如，当一个对手和两个防守队员的地位的距离雷同，而且在雷同的光阴里面。编队的点。这两个布置将有类似的评价，这两个防守队员可能冲突。我们的设计利用 这个绝对的反馈存在这个系统 中。因为球将维持移动在这个比赛 中，和对手必须 向前移动去进攻，另外这个根基的信息地位或者防守的点将转变在下个周期。那里有一个小小的转变使得这两个布置仍然维持雷同的评价。一旦这两个布置不同的时候足够明显 为两个防守队员去分手 出来。这个预先防守队员将履行这个防守动作，更接近的移动到对手。然后另外一个将移动到另外一个方向。因此，这个对照 增加，这个系统 提取一个状态 分手来自先前的进退两难的局面 。因此又可以完成一致了。
防守算法的实现
1、防守算法的初始想法
第一步：找球的地位，即时更新
第二步：确定 球是否在可踢领域：
如果可踢，则根据 自己所在的地位作出相应的动作，具体是：
如果再罚球去内，马上把球踢出去，且尽量传给队友；如果再罚球区外，可以适当 的带球，把球送往中场；
如果不可踢，则进入第三步；
第三步：确定 自己是不是有责任 去断球：
有，则毫不踌躇的去断球，断球也要分区域，在罚球区，则要以全力跑过去断球，如果身后有自己的队友，则可以考虑 铲球，如果自己在进攻球员的后面（他已经过了我），则要马上从后面铲球；
没有，则要进行协防，进入第四步；
第四步：是协防，这步我感觉是最难的，因为这种情况 太多了，现在只有大概的一点思想：还是要把后半场分区，针对各区采纳各种mark策略
第五步：根据 队形调剂自己的地位
2、防守算法的实现流程：
|-－>如果没有开球：
| |-->如果是本方开球且球员自己是9号：
| | |->如果球在可踢领域：则以最大力把球kick出去；
| | |->如果球不可踢： 则抢断；
| |-->如果当前队形不是初始化队形或者球员自己的实际地位偏离队形规定地位（以下称为策略地位）1m以上：则导入初始队形，球员直接移到自己的策略地位；
| |-->如果是7号或者8号：则筹办移动到9号kickto的点，并把头转向球；
| |-->其他情况 ：则把身材对向（0，0），并把头转向球；
|-－>如果已开球：则先导入防守的433队形，
| |-->如果球的信息不是最新的：则搜索球，并转动头以助以寻找；
| |-->如果球在可踢领域：
| | |-->如果在球员自己的罚球区：则以最大力把球以相对安全的角度kick出罚球区；
| | |-->如果在自己前方5m，角度为(-80，80)的扇形区域内有对方球员：则以最大力把球转移，即ClearBall；
| | |-->如果在自己前方5m，角度为(-80，80)的扇形区域内没有对方球员 ：则以不大的力把球kick出去；
| | |-->其他：则带球前进；
| |-->如果球员自己是队友中最快可以达到球的地位的球员，即球员自己最有责任 断球：
| | |-->如果球正被对方带向球门：
| | | |-->如果球员自己和球的距离小于2。5m：则铲球；
| | | |-->否则：则加速跑向球；
| | |-->否则：则抢断；
| |-->如果球员自己的当前地位偏离他的策略地位（1。5+(球员与球的距离)/10。0）m：则即时调剂自己的地位；
| |-->如果球员在自己的半场：则进入mark状态 ，
| | |-->如果球员在自己的罚球区内：则采纳 MARK_GOAL 的mark法子 （防止被防球员接球射门）；
| | |-->如果球员在自己罚球区两侧：则采纳 MARK_BISECTOR 的mark法子 （既防止被防球员接球，又防止其接球射门）；
| | |-->在其他区域 ：则采纳 MARK_BALL 的mark法子 （防止被防球员接球）；
| |-->如果球员自己与球的相对角度大于1：则把身材转向球，并把头转向球；
| |-->其他情况 ：转头（观察）；
注：以上的流程遇到“；”就返回，得到一个soc（命令），最后将soc返回。
【参考文献】
[1]李实、徐旭明、叶榛、孙增圻编著，《综述：国际机器人足球比赛 及其相干技巧》，清华大学盘算机系国家 智能技巧与系统 重点实验 室，1999 年。
[2]孙增圻、李实编著，《RoboCup 与智能主动化》，清华大学盘算机科学与技巧系，1999 年。
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