基于量子博弈的多機(jī)器人追捕合作策略研究.pdf

1、多機(jī)器人追捕目標(biāo)問題作為多機(jī)器人系統(tǒng)的一類典型協(xié)作問題,它研究的是一群機(jī)器人如何通過合作去有效地捕獲另一個(gè)或多個(gè)逃跑的機(jī)器人。多機(jī)器人追捕目標(biāo)問題是研究多智能體機(jī)器人系統(tǒng)中有關(guān)多體機(jī)器人合作與協(xié)調(diào)、競(jìng)爭(zhēng)與對(duì)抗的理想問題,它涵蓋了實(shí)時(shí)視覺處理、無線通訊、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃、多機(jī)器人分布式協(xié)調(diào)與控制、多機(jī)器人規(guī)劃與學(xué)習(xí)、機(jī)器人團(tuán)隊(duì)之間的競(jìng)爭(zhēng)與合作等多學(xué)科、多領(lǐng)域知識(shí)。
　　在國(guó)家自然科學(xué)基金“動(dòng)態(tài)環(huán)境下復(fù)雜系統(tǒng)因果關(guān)系發(fā)現(xiàn)與穩(wěn)健性推理研

2、究”和安徽省自然科學(xué)基金“基于量子博弈論的情感機(jī)器人協(xié)作與競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)研究”支持下本文利用量子博弈論的原理,對(duì)多機(jī)器人追捕-逃跑問題中的合作策略進(jìn)行研究。通過對(duì)多機(jī)器人系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究,介紹了多機(jī)器人技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容,目前的熱點(diǎn)問題,還有己經(jīng)取得的一些成果。同時(shí)對(duì)量子博弈的相關(guān)理論進(jìn)行了介紹和研究。為實(shí)現(xiàn)基于量子博弈的多機(jī)器人追捕合作模型奠定了基礎(chǔ)。
　　本文首先對(duì)包含具有兩個(gè)自利性的追捕者及一個(gè)逃跑者且追逃雙方速度相等

3、的情況下的多機(jī)器人追捕博弈策略選擇優(yōu)化問題進(jìn)行了研究與分析。通過把經(jīng)典博弈模型擴(kuò)展到量子博弈模型中,個(gè)體的自利性不再導(dǎo)致合作解體并且獲得了最優(yōu)合作關(guān)系。這就解決了自利性個(gè)體傾向于以最低成本從合作中獲得收益從而導(dǎo)致合作解體,難于形成穩(wěn)定的最優(yōu)合作關(guān)系的難題.另外通過量子模型解決了追捕者個(gè)體在合作時(shí)的策略協(xié)作問題。在量子博弈模型下由理論分析與仿真實(shí)驗(yàn)最終解決了經(jīng)典追捕決策的困境,討論了量子博弈模型在博弈中的演化過程與結(jié)果。
　　在兩追