|
تيم
فوتبال بر مبناي برنامه نويسي عاملگرا
چكيده
در اين مقاله
آناليز، طراحي و اجراي يك تيم فوتبال ميكروروباتيك مورد بررسي قرار
ميگيرد. علاوه بر مشكلات فني جهت توسعه اين روباتهاي ريز، اين مقاله
نشان ميدهد كه چگونه ميتوان نسبت به توسعه يك سيستم مشاركتي چند
عاملي با استفاده از سيستمهاي Matlab/Simulink، كه بعنوان چارچوبهاي
طراحي سيستم كنترلي با كمك كامپيوتر ميباشد، اقدام نمود. الگوهاي
عاملگرا تعاملات بين عوامل مختلف بر حسب تغييرات حالت مغزي، از طريق
ارتباطات بين عوامل، را مورد تجزيه و تحليل و بررسي قرار ميدهند.
تلويحات اجرايي عملي آنها معمولاً از طريق الگوها يا پارادايمهاي
شيگرا درك ميشود. با اين وجود، اجراي الگوهاي عاملگرا در سيستم
Matlab/Simulink بصورت مستقيم عملي نميگردد. بنابر اين، روالهاي
اجرايي واقعي تحصيل شده بعنوان يك سيستم جامع به شمار ميآيد كه شامل
چندين الگوي برنامهنويسي همانند پلتفرمهاي سختافزاري ميباشد. در
نهايت، پيشنهاد مرتبط با يك چارچوب جامع براي تيم فوتبال ميكرو روباتيك
ارائه ميگردد...
مقدمه
سيستمهاي روباتيك
متحرك چند عاملي نيازمند مثالهاي جديدي از كاربردها ميباشند و بر اين
اساس مستلزم طرحهاي كنترلي جديدي ميباشند. بدين طريق، نشست مسابقات
فوتبال كاپ جهاني ميكروروباتيك (MIROSOT) بعنوان مجمعي تلقي ميگردد كه
در آن قواعد و محدوديتهاي روالهاي بكارگيري ميكروروباتهاي متعدد در
يك بازي و فرصتها و تكنيكهاي كاربردي مبتني بر عوامل مربوطه مورد بحث
و بررسي قرار ميگيرند. اين بازي بعنوان يك بازي فوتبال ميكرو روباتيك
در نظر گرفته شده كه در آن سه ميكرو روبات ميبايست در مقابل تيم ديگر
با خصيصههاي مشابه بازي نموده و سعي نمايند تا حداكثر امتياز را به
دست آورند...
MIROSOT
بر حسب مشخصههاي
نشست مسابقات فوتبال كاپ جهاني ميكروروباتيك (MIROSOT)، ميكروروباتهاي
فوتباليست ميبايست داراي اندازه 7.5*7.5*7.5 سانتيمتر باشند و زمين
مسابقه كه اين روباتها بر روي آن حركت ميكنند نيز بايد به اندازه
130*90 سانتيمتر باشد. قواعد MIROSOT، با وجود آنكه براي تكنولوژي
روباتيك جاري آداپته يا منطبق شده است، داراي قياسهاي قدرتمندي در
مقايسه با مقررات يك بازي فوتبال واقعي ميباشد...
الگوهاي عاملگرا و كنترل
امروزه، يك راهحل پيشنهادي عمومي در زمينه
كنترل رفتار در اجتماعي از روباتها بكارگيري تئوري عاملها ميباشد.
مشكل كنترل رفتار كلي يك تيم فوتبال فرصت لازم را براي بكارگيري تئوري
عاملها، بواسطه معماري توزيعي روباتهاي متحرك و مشكلاتي كه مربوط به
هماهنگي، رقابت و همكاري از طريق ارتباطات در بين بازيكنان فوتبال و
ادراكات مربوط بدان وجود دارد، فراهم ساخته است...
برنامهنويسي عاملگرا
AOP را ميتوان
بصورت ذاتي بعنوان ادوات منحصر بفرد برنامه نويسي شيگرا (OOP) بشمار
آورد. بر اين اساس، از يك طرف، OOP جهت درك برنامههاي كاربردي ساخته
شده است كه از مادولههاي اطلاعاتي يا ساختارهاي داده (كه بنام شي
خوانده ميشوند) بهره گرفته و قابليت تبادل داده بين اشيا را دارا بوده
و از روشهاي منحصر بفردي جهت كار بر روي پيامهاي دريافتي كه در اين
سيستم اصطلاحاً بنام «اسلوبها» خوانده ميشوند، بهره ميجويند. از طرف
ديگر، AOP بطور خاص از چارچوب OOP از طريق تعميم حالت اشيائي كه هم
اكنون تحت عنوان عاملهاي داراي حالتهاي ذهني (كه شامل مولفههايي
نظير اعتقادات، تواناييها و تصميمگيريها هستند) ميباشند بهره
ميجويند...
الگوي چند- عاملي
با استفاده از Matlab/Simulink
استدلال مرحله به
مرحله اين فرصت را بوجود ميآورد تا نسبت به استفاده از زبانهاي
پيمانهاي يا زبانهايي كه از ماژولهاي خاصي برخوردار ميباشند نظير
Matlab/Simulink اقدام نماييم. در اين حالت، ادوات گرافيكي ارائه شده
بوسيله SIMULINK مفيد خواهند بود چراكه هر يك از مراحل استدلال را
ميتوان بعنوان توالي بلوكهاي دياگرام برنامهنويسي نمود...
سيستم ديداري
رويه استدلال
نيازمند داشتن اطلاعات كافي در خصوص مجموعهاي از موقعيتها، سرعت و
مسير روباتها ميباشد، بگونهاي كه بتوان سرعت توپ و موقعيت آن را
مشخص ساخت. از آنجايي كه سرعت را ميتوان با استفاده از مقادير موقعيت
قبل تعيين نمود، مقادير جاري بوسيله سيستم ديداري يا بصري مشخص
ميشوند. در اين تحقيق، سيستم ديداري متشكل از يك دوربين CCD، يك
پردازنده كمكي تصوير زمان- حقيقي داراي كاربرد خاص (RTC) و برد گربينگ
يا ضبط تصوير PIP-1024B ميباشد...
سيستم ارتباطات
دستورات مشاركتي
كه در نهايت به وسيله عامل- مربي اتخاذ ميشوند بوسيله امواج راديويي
FM، با بهرهگيري از يك پروتكل طراحي شده خاص، به روباتها ارسال
ميگردند. از آنجايي كه امواج FM را ميتوان به پورت ارتباطي سريال
كامپيوتر متصل نمود، دستورات مشاركتي را ميتوان بطور مستقيم از مدل
Simulink ارسال داشت...
ساختار ميكروروبات
بر حسب مقررات
MIROSOT، روباتها از نظر اندازه كاملا مقيد و محدود ميباشند، بگونهاي
كه خصيصههاي ارتباطاتي و قابليتهاي جابجايي يا تحرك اتوماتيك را
ميبايست تنها با بهرهگيري از ادوات كوچك اعمال نمود...
تحقيقات آينده در
زمينه Matlab/Simulink ميبايست به گونهاي پيشرفت داشته باشند كه
قابليت پشتيباني از ادوات شيگرا را حاصل نموده و بر اين اساس جامعه
تحقيقاتي بتواند راه خود را در زمينه تحقيقات مرتبط با معماريهاي
كنترل نظارتي، اسلوب شناسي و كاربردهاي خاص تداوم بخشد. يك نگارش
Matlab/Simulink كه در آينده نزديك منتشر خواهد شد در بردارنده
مشاركتهاي مربوط به ساختارهاي نرمافزاري خواهد بود. اين ساختارها
باعث تسهيل كاربرد چنين ايدههايي در زمينه بكارگيري بهتر موضوعات يا
آبجكتها ميشود. با اين وجود، انتظار ميرود تا اين ساختارها بعنوان
آبجكتهاي حقيقي در نگارشهاي بعدي، همانگونه كه براي AOP مد نظر
ميباشند، بكار گرفته شوند...
|
