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虚拟足球机器人对战策略与算法设计

作　者: 王苏明
导　师: 王蔚
学　校: 南京师范大学
专　业: 现代教育技术
关键词: 虚拟足球机器人对战策略算法设计
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

“虚拟足球机器人”课程目前已在南京市中小学开设,它由学生借助计算机软件AI-RCJ,采用“图形化编程”或“程序设计语言编程”,所编制的无需连接实体就可以进行足球比赛的机器人,其比赛过程和结果可以在屏幕上直观形象的显示。虚拟足球机器人比赛中,机器人的个体能力完全一致,在进行1对1比赛和2对2比赛时,采取何种对战策略,使其在射门次数、进球数、射门成功率、胜率上都有较大幅度的提升,更符合实战竞赛的需要,是本课题研究的主要目的。本课题主要是在现有的虚拟足球机器人“1VS1”竞赛策略的研究分析的基础上,进一步探索,通过大量的实验对比,试图获得一种或几种能够很好应对各阶段竞赛的策略。通过文献研究法、行动研究法、个案研究法、实验研究法,从进攻策略、防守策略、攻防转换条件三个方面研究,在“1vsl”的比赛中,以最简单常用的“最短路径”射门算法为依托,通过大量的实验,总结探索出优化的以攻代守策略、基于对手的直线攻守策略、克制shooter3及wiki的策略、攻守平衡的防反策略的四个比赛策略。在“2vs2”的比赛中,对战策略比算法本身更为重要,本文从基于个体自身、基于对手和基于队友三个维度进行研究：分别研究了三个维度的典型策略：-攻一防策略、全攻策略、全攻全守策略；兑子策略；基于队友的全攻全守策略,并研究了如何应用兑子策略战胜第五届“2vs2”冠军球队。本课题的研究结果通过实验验证,实验策略的数据明显优于已有策略数据。以下三个方面有较明显的表现：比赛胜率有较大提高、进球数明显增加、进攻效率有较大提高。同时该研究也促进了教师自身的专业发展。本课题的研究可为一线教师的教学实践和竞赛辅导提供一定的参考。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章绪论  8-12
  1.1 论文选题的理由和意义  8-9
  1.2 研究的问题  9
  1.3 研究对象及平台  9-10
  1.4 研究方法和过程  10-12
第2章虚拟足球机器人比赛的基本策略与算法  12-24
  2.1 虚拟足球机器人比赛中攻防策略  12-14
    2.1.1 "1vs1"比赛攻防策略  12-13
    2.1.2 "2vs2"比赛攻防策略  13-14
  2.2 进攻策略与基本算法  14-18
    2.2.1 虚拟足球机器人比赛进攻策略  14
    2.2.2 基本射门算法  14-18
  2.3 防守策略与基本算法  18-24
    2.3.1 虚拟足球机器人比赛防守策略  18-19
    2.3.2 常用防守算法  19-24
第3章 "1vs1"比赛策略与优化  24-34
  3.1 "1vs1"比赛经典策略  24-25
  3.2 以攻代守策略的优化  25-26
  3.3 防守反击策略的优化  26-27
  3.4 直线攻守策略的优化  27-34
    3.4.1 基于对手的直线攻守策略  27-30
    3.4.2 基于对手的直线攻守策略再改进  30-31
    3.4.3 攻守平衡的防反策略——改进的直线攻守策略再优化  31-33
    3.4.4 实验验证与结论  33-34
第4章 "2VS2"比赛策略研究  34-46
  4.1 "2vs2"比赛经典策略  34-35
  4.2 基于个体的"2vs2"比赛策略与改进  35-39
    4.2.1 一攻一防策略的改进  35-37
    4.2.2 全攻策略  37
    4.2.3 全攻全守策略的改进  37-39
  4.3 基于对于的"2vs2"比赛策略与改进  39-42
    4.3.1 "兑子"策略  39-40
    4.3.2 "兑子"策略的特殊应用  40-42
  4.4 基于队友的"2vs2"比赛策略与改进  42-43
  4.5 实验验证与结论  43-46
第5章结论  46-48
  5.1 本论文的主要结论及创新  46
  5.2 研究结果及实践意义  46
  5.3 后续工作及展望  46-48
参考文献  48-50
在读期间发表的学术论文及研究成果  50-52
致谢  52

虚拟足球机器人对战策略与算法设计

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