[發明專利]一種群體行為邏輯優化方法及計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202010975825.0
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112216341B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 朱曉敏;包衛東;陶晶晶;王吉;馬力;方濤生;吳夢;歐陽佶;張亮
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G16B5/00
• 分類號: G16B5/00;G16B10/00
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李博瀚

1.一種群體行為邏輯優化方法，其特征在于，包括：

根據輸入的群體行為邏輯構建初始行為樹，所述初始行為樹包括控制節點和葉子節點，所述控制節點包括順序節點、選擇節點、并行節點和條件循環節點，所述葉子節點包括動作節點和條件節點，所述群體行為邏輯包括群體的基本行為和執行所述基本行為的判斷條件，在構建所述初始行為樹時，將各個所述基本行為分別映射到所述行為樹的各個動作節點上，將各個所述判斷條件分別映射到所述初始行為樹的各個條件節點上，其中，所述群體為機器人群體，所述群體的基本行為為所述機器人群體的圍捕行為，包括充電、排列、搜索、圍捕、攻擊和運輸，執行所述圍捕行為的判斷條件包括電量充足、排列成功、發現目標、圍捕成功、第一類型目標、第二類型目標和所有目標都被偵查，

將所述初始行為樹映射為初始表達式樹，所述初始行為樹映射到所述初始表達式樹的映射規則為：將所述初始行為樹中的各個所述順序節點映射到所述初始表達式樹中對應位置的各個順序函數、各個所述并行節點映射到所述初始表達式樹中對應位置的各個并行函數、各個所述選擇節點映射到所述初始表達式樹的對應位置中的各個選擇函數、所述循環節點映射到所述初始表達式樹中對應位置的條件循環函數，以及將所述初始行為樹中的各個所述動作節點和各個條件節點分別映射到所述初始表達式樹中相應位置的各個動作終止子和各個條件終止子，

基于所述群體行為邏輯的任務目標設計適應度函數，

通過基因表達式編程算法根據所述適應度函數和評價指標優化所述初始表達式樹，以獲得優化表達式樹，

將所述優化表達式樹映射為優化行為樹，

將所述優化行為樹轉化為優化群體行為邏輯輸出；

所述基因表達式編程算法的步驟包括：

步驟a：將所述初始表達式樹作為所述基因表達式編程算法進行優化的當前表達式樹，

步驟b：檢測所述當前所述表達式樹是否為異常表達式樹，若是異常的，則停止對當前表達式樹的優化步驟，否則轉步驟c，

步驟c：根據設計的適應度函數評估所述當前表達式樹的適應度值是否滿足所述評價指標的值，若滿足，則所述基因表達式編程算法的迭代終止，并轉步驟d，否則轉步驟e，

步驟d：保存最適應度值滿足評價指標的值的表達式樹對應的染色體，

步驟e：根據保存的染色體繁殖新的染色體，其中，繁殖過程包括對最所述保存的染色體進行基因復制形成下一代以及進行轉座、突變和重組形成新的染色體，將繁殖的新的染色體翻譯的表達式樹作為所述當前表達式樹，轉步驟b，直到通過所述基因表達式編程算法獲得所述優化表達式，所述基因表達式編程算法的迭代終止。

2.根據權利要求1所述的群體行為邏輯優化方法，其特征在于，所述初始行為樹的根節點為第一順序節點，所述根節點的子節點包括第二順序節點和所述條件循環節點，

所述第二順序節點的子節點包括至少一個選擇節點，所述至少一個選擇節點中的各個選擇節點的子節點均包括一個條件節點和一個動作節點，

所述條件循環節點包括第一子節點和第二子節點，所述第一子節點為條件節點，第二子節點為第一并行節點，

所述第一并行節點的子節點至少包括一個第三順序節點和一個第四順序節點，

所述第三順序節點的子節點包括一個條件節點和一個動作節點，

所述第四順序節點的子節點包括一個第二并行節點和一個動作節點，

所述第二并行節點的子節點包括兩個條件節點，

在所述初始行為樹的執行期間：

所述順序節點的子節點從左到右依次執行，直到所述順序節點的所有子節點返回值為“ture”時，所述順序節點返回“ture”，否則所述順序節點返回“false”，

所述選擇節點的所有子節點從左到右依次執行，直到所述選擇節點的所有子節點都返回“false”時，所述選擇節點返回“false”，否則所述選擇節點返回“ture”，

所述并行節點的所有子節點同時執行，所述選擇節點的其中一個子節點返回“false”時，所述并行節點返回“false”，所述并行節點的各個子節點中除搜索任務的映射節點以外的其它所有子節點返回“ture”時，所述并行節點返回為“ture”，

所述第一子節點返回“false”時，一直執行所述第二子節點，直到所述第一子節點返回“ture”時為止。