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智能体(Agent)及多智能体系统(Multi-AgentSystem,MAS)的理论与应用是计算机科学的研究热点之一。RoboCup(RobotWorldCup),即机器人世界杯足球锦标赛在实时异步,有噪声的对抗环境下,研究多智能体的决策和合作。其中仿真组融合了多智能体的合作与对抗,智能控制等多学科内容,是研究多智能体系统的优秀平台。所以,本文以RoboCup仿真组为平台,研究复杂环境中的多智能体决策。
在RoboCup仿真中,每个球员都是一个独立的智能体,球员之间通信带宽低且不可靠,如何让一支球队的多个智能体相互合作、做出配合默契的决策,是当前国内外研究的难点。针对这一难点,本文提出了基于外部策略库的MAS决策方法:首先通过分析RoboCup比赛特点并结合人类足球经验知识,设计一系列策略;然后定义一种形式化语言--RSSL(RoboCupSimulationStrategyLanguage),利用RSSL语言来描述各种策略从而构建RoboCup外部策略库;最后在智能体程序中设计与外部策略库的接口,利用外部策略库中的各种策略来指导智能体的决策。
基于外部策略库的MAS决策方法具有一系列优点:使用RSSL语言可以方便地设计、描述各种多智能体策略,充分利用人类启发式知识来指导智能体的决策;将各种策略以外部策略库的形式组织起来,和智能体程序代码分离,使得研究人员可以方便地增加、删除、修改策略,而且也方便了对智能体程序的维护;同时,基于外部策略库的MAS决策方法还具有决策速度快的优点。
本文设计了一个RoboCup仿真球队,并在其中实现了基于外部策略库的MAS决策方法,实验数据表明,该方法能显著促进多智能体合作、提升智能体的决策水平。本文作者还将基于外部策略库的MAS决策方法应用到了南京邮电大学RoboCup仿真球队Apollo队中(本文作者也是Apollo球队的主要研发者),由于采用了该方法,Apollo队在2007年RoboCup中国公开赛中战绩优异,并获得了全国一等奖。