關鍵詞進攻;組織性;準確;快速;防守;靈活性
RoboCup(Robot World Cup),即機器人世界杯足球錦標賽。它是國際上壹項為提高相關領域的教育和研究水平而舉行的大型比賽和學術活動,通過提供壹個標準任務來促進分布式人工智能、智能機器人技術、及其相關領域的研究與發展。訓練和制造機器人進行足球賽,是當前人工智能和機器人領域的研究熱點之壹。在比賽中,當確定了球隊的陣型後,每個隊員分配了相應的角色,開始討論球隊的整體和局部攻防戰術。
全隊進攻戰術
全隊進攻戰術是指比賽中壹方獲得球後,通過隊員之間的傳遞配合達到射門的目的而采用的配合方法。與局部進攻戰術相比較,全隊進攻戰術的進攻面比較廣,參加進攻和快速反擊等。主要有邊路進攻,中路進攻,快速反擊等。
1、邊路進攻:利用球場兩側地區發起進攻的方法叫做邊路進攻。邊路進攻是全隊進攻戰術的主要形式之壹,其主要特點是有利於發揮進攻速度,打破對方防線制造缺口。
2、中路進攻:中路進攻是利用球場中間區域組織的進攻,這種進攻雖然能直接射門,但難度最大,因為中路防守最為嚴密,突前的攻擊手必須是反應極其敏銳,意識強而且技術高,敢於冒險,速度快和善於路位策應的隊員。
3、快速反擊:比賽中當攻方進攻時,後衛線往往壓至中場附近,防守人數也由於插上進攻和助攻而相對減少,此時抓住對方防區空隙比較大和回防較慢的機會,趁其失球發動快速反擊,往往能取得良好的效果,快速反擊是最有威脅的進攻手段,有效發動快速反擊。能有效得分,但其有壹定的冒險性。所以要掌握準確快速的原則。配合要有組織性,要非常有默契,需要多次練習。否則很難在比賽中實施。
全隊防守戰術
防守戰術可分為兩種基本類型:盯人緊逼防守(人盯人防守),即在規定的範圍內盯人緊逼,不交換看守:區域緊逼防守(盯人和區域相結合),即現今流行的綜合防守,緊逼和保護相結合,在個人的防區內緊逼,作交替看守。盯人防守即各自都有明確的防守對象。防守最根本的原則是緊逼和保護。只有緊逼才能有效地主動斷搶,壓制對方技術的優勢而獲得主動權:保護是為了更好地緊逼和控制空檔,為贏得比賽準備時機。防守可以被解釋成壹個布置的事件。在清華設計地隊伍中它是使用壹個類型,基於情況的策略布置理論。布置最重要的壹點是在基本的編隊中,哪個確定壹個隊員的位置通過標準的角色分配,球的位置和球的控制狀態。在這個防守問題上,基本的信息提供作為壹個標準,命名的,壹個相同的角色,因為角色分配和任務評價。另外壹個重要的事實是在防守的位置靈活性,這個測量多麽危險,如果壹個對手站在給定的位置。防守位置靈活性因為任意的點在球場上的是先前已經知道在所有的隊友中間。
四種類型的防守動作:
1、lock(妨礙):交叉壹個對手的占有這個球在我們球門的外圍,阻止他向前推進。
2、Press(壓力):跑,在壹個對手占有這個球,並且在我們球門的附近,保持對他有威脅
3、Mark(盯人):盯住壹個沒有球的對手,因此他的隊友不可以傳球給他
4、Point Defend(位置防禦):站在基本的信息位置,這個將有好處,當壹個附近的隊友在1vs1中失敗了,或者當這個隊重新奪回了球的控制權。
為了簡化這個問題,我們設置壹個規則,壹個防守隊員不可以防守兩個對手在相同的時間裏面,還有兩個防守隊友不應該防守相同的對手。這個互斥的操作被提供在相同的這些情況下。這個沖突的操作沒有在這裏使用。那裏有壹個二中擇壹,就是block和press被設置成沖突,替代了互斥,提供壹個不同的防守策略。因此另外壹個也是可以的,我們不再進壹步深入討論。在分解壹個防守任務到防守每個進攻的對象,和站在基本的信息點,安排被產生通過鏈接每個防守隊員到每個子任務。那時候,這個程序到達壹個評價個體的效用。
我們定義了壹個評價函數為了每種類型的動作。這些變量被用來每個評價函數的輸入:劇烈,測量時間間隔從隊員的當前位置到防守位置,背離,測量距離從防守的點到隊員的基本的編隊位置,威脅,也就是這個防守位置靈活性對手當前的位置。這個函數輸出增加隨著威脅和減小隨著距離和背離。為了點防守,只有威脅作為輸入。為了獲得每個函數的實際的值,我們設置壹些典型的情景,從他們之間摘錄輸入值,然後賦予輸出值到這個函數。這個值被小心的裝入來保持輕微的變化。在這個方式下,壹個輸入和輸出的列表數據就生成了。
在清華設計中,他們使用BP網絡神經去編碼評價函數。這個列表產生被使用作為訓練網絡神經的設置。在訓練之後,網絡被測試去確保他們適合在先前的段中要求的,因此評價函數就確定了,但我們隊伍還在改進中。剩下的計劃到壹個標準的程序現在上面和沒有需要更進壹步的討論。還留下壹個補救計劃的產生。有時候這個隊維持壹致失敗了。例如,當壹個對手和兩個防守隊員的位置的距離相同,而且在相同的時間裏面。編隊的點。這兩個安排將有相似的評價,這兩個防守隊員可能沖突。我們的設計利用這個絕對的反饋存在這個系統中。因為球將保持移動在這個比賽中,和對手必須向前移動去進攻,另外這個基本的信息位置或者防守的點將改變在下個周期。那裏有壹個小小的改變使得這兩個安排仍然保持相同的評價。壹旦這兩個安排不同的時候足夠明顯為兩個防守隊員去分辨出來。這個預先防守隊員將執行這個防守動作,更接近的移動到對手。然後另外壹個將移動到另外壹個方向。因此,這個對照增加,這個系統提取壹個狀態分離來自先前的進退兩難的局面。因此又可以完成壹致了。
防守算法的實現
1、防守算法的初始想法
第壹步:找球的位置,即時更新
第二步:判斷球是否在可踢範圍:
如果可踢,則根據自己所在的位置作出相應的動作,具體是:
如果再罰球去內,馬上把球踢出去,且盡量傳給隊友;如果再罰球區外,可以適當的帶球,把球送往中場;
如果不可踢,則進入第三步;
第三步:判斷自己是不是有責任去斷球:
有,則毫不猶豫的去斷球,斷球也要分區域,在罰球區,則要以全力跑過去斷球,如果身後有自己的隊友,則可以考慮鏟球,如果自己在進攻球員的後面(他已經過了我),則要馬上從後面鏟球;
沒有,則要進行協防,進入第四步;
第四步:是協防,這步我覺得是最難的,因為這種情況太多了,現在只有大概的壹點思想:還是要把後半場分區,針對各區采取各種mark策略
第五步:根據隊形調整自己的位置
2、防守算法的實現流程:
|-->如果沒有開球:
| |-->如果是本方開球且球員自己是9號:
| | |->如果球在可踢範圍:則以最大力把球kick出去;
| | |->如果球不可踢: 則搶斷;
| |-->如果當前隊形不是初始化隊形或者球員自己的實際位置偏離隊形規定位置(以下稱為策略位置)1m以上:則導入初始隊形,球員直接移到自己的策略位置;
| |-->如果是7號或者8號:則準備移動到9號kickto的點,並把頭轉向球;
| |-->其他情況:則把身體對向(0,0),並把頭轉向球;
|-->如果已開球:則先導入防守的433隊形,
| |-->如果球的信息不是最新的:則搜索球,並轉動頭以助以尋找;
| |-->如果球在可踢範圍:
| | |-->如果在球員自己的罰球區:則以最大力把球以相對安全的角度kick出罰球區;
| | |-->如果在自己前方5m,角度為(-80,80)的扇形區域內有對方球員:則以最大力把球轉移,即ClearBall;
| | |-->如果在自己前方5m,角度為(-80,80)的扇形區域內沒有對方球員 :則以不大的力把球kick出去;
| | |-->其他:則帶球前進;
| |-->如果球員自己是隊友中最快可以到達球的位置的球員,即球員自己最有責任斷球:
| | |-->如果球正被對方帶向球門:
| | | |-->如果球員自己和球的距離小於2。5m:則鏟球;
| | | |-->否則:則加速跑向球;
| | |-->否則:則搶斷;
| |-->如果球員自己的當前位置偏離他的策略位置(1。5+(球員與球的距離)/10。0)m:則即時調整自己的位置;
| |-->如果球員在自己的半場:則進入mark狀態,
| | |-->如果球員在自己的罰球區內:則采用 MARK_GOAL 的mark方法(防止被防球員接球射門);
| | |-->如果球員在自己罰球區兩側:則采用 MARK_BISECTOR 的mark方法(既防止被防球員接球,又防止其接球射門);
| | |-->在其他區域 :則采用 MARK_BALL 的mark方法(防止被防球員接球);
| |-->如果球員自己與球的相對角度大於1:則把身體轉向球,並把頭轉向球;
| |-->其他情況:轉頭(觀察);
註:以上的流程遇到“;”就返回,得到壹個soc(命令),最後將soc返回。
參考文獻
[1]李實、徐旭明、葉榛、孫增圻編著,《綜述:國際機器人足球比賽及其相關技術》,清華大學計算機系國家智能技術與系統重點實驗室,1999 年。
[2]孫增圻、李實編著,《RoboCup 與智能自動化》,清華大學計算機科學與技術系,1999 年。