基于计算机生成兵力的作战仿真系统及仿真方法与流程

文档序号:11919727阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于计算机生成兵力的作战仿真系统,其特征在于,包括:

数据输入模块,用于输入不同场景的路径规划、战术策略和队组协同关系,以及输入规划算法、和操作人员的信息;规划算法包括:不同场景路径规划和战术策略的算法;

数据分析模块,通过对输入的路径、战术策略进行分析,实现路径规划识别建模、战术策略识别建模、作战方案识别建模,把各种输入数据进行模型形式化表示和数据分析;

输出评价模块,对分析后的数据进行输出和评价,并对输出的数据进行学习推理,通过分析收益与代价,推理出模拟的决策规划是否合理。

2.根据权利要求1所述的基于计算机生成兵力的作战仿真系统,其特征在于,所述数据分析模块包括:

任务空间分析模块,通过对路径规划、战术策略、协同关系的分析,得出对应的领域知识与任务空间,并对任务空间进行分析;根据对任务空间的分析结果,对路径规划、战术策略、作战方案进行模型形式化表示;所述任务空间包括:路径规划、战术策略和队组协同关系;

意图识别模块,采用三类理论方法对意图识别进行建模:基于有向图的统计关系学习方法LHMM;基于无向图的统计关系学习方法MLN;基于决策/规划理论的方法;基于这三类方法解决含有协同关系、观察数据不完整、意图可变、训练数据不足等复杂条件下的CGF意图识别建模,为其他模块提供在作战仿真中需要用到意图识别产生的数据;

领域知识表示模块,首先分析任务空间,从任务空间中提取领域知识,然后根据选择的识别模型,将其进行形式化表示;所述领域知识包括:可能存在的作战意图、为达到意图可能采取的行动、行动前键和约束关系、行为对实体和环境状态的影响、需要设定的参数。

3.根据权利要求1所述的基于计算机生成兵力的作战仿真系统,其特征在于,所述输出评价模块包括:

MLN模块,对山地攻防作战中的战术策略进行识别,进行模型分析;引入高阶逻辑,加入连续函数,提高计算准确率和识别准确率;分析在山地攻防图中可能存在的问题,并对模型的模拟结果进行评价和反馈;

LHMM模块,能够处理非结构化数据,进行仿真系统的模拟;构建新的DBN结构和视力表,并在其识别框架中引入行为终止变量;隐状态持续时间建模,利用对数正态分布、指数族分布、Coxian分布描述持续时间,更好的模拟出仿真模型在实战中的效果并且进行反馈。

4.一种基于计算机生成兵力的作战仿真方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、在系统初始化时,输入不同场景的路径规划、战术策略和人物地形协同关系,以及输入规划算法和操作人员的信息;

S2、初始化数据输入后,进入实验数据分析和系统建模阶段,根据步骤S1中输入的数据,分别进行路径规划识别建模,战术策略识别建模,作战方案识别建模,将所有的数据都用模型化表示出来;

S3、数据建模后,输出数据以及对模型进行评价,进行收益与代价计算,推理出收益与代价的比例是否合理,并且输出结果。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤S2中,

所述路径规划识别建模:通过对输入的路径规划信息进行建模,输出数据后,在最后的输出评价模块中用来学习,推理;

所述战术策略识别建模:通过设定软硬规则,输出基于决策/规划理论的意图识别,进行收益与代价的计算,模型比较后,判断模型是否合理;

所述作战方案识别建模:用模型形式化表示作战方案后,通过学习,构造对应的作战模型。

6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,步骤S2包括:

基于LHMM的路径规划识别建模:首先需要明确路径规划过程中的常量符号、变量符号、谓词符号和函数符号,再根据路径规划构造层次化的因果图;LHMM需要计算出各个节点间的转移概率,再通过判断当前时刻的节点及其父节点来实现路径规划识别;

基于MLN的战术策略识别建模:首先明确可能使用到常量符号、变量符号、谓词符号和函数符号,再将战术规则和作战规律用一阶谓词表示成命题形式,依据专家经验判断软硬规则,即分析出恒为真的命题和可能为假的命题,通过求解MLN最大可能性问题,就可得到当前时刻可能性最大的意图,还可通过计算边缘概率和条件概率得到意图为真时的概率;

基于决策/规划理论的作战方案识别建模:采用层次化任务网规划器SHOP2来描述作战方案,其知识描述由任务、执行器、方法和公理组成;其中,任务包括原子任务和复合任务,复合任务是可进一步划分的任务,而原子任务为可直接由执行器执行的任务,没有父节点的复合任务即为意图,建模过程中,将作战方案逐步分解直至原子任务,再给出任务执行的约束关系,最终形成HTN结构图。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤S3包括:

采用LHMM和MLN方法,评价指标包括precision、recall和F-Measure,三个指标定义如下:

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其中,N为可能的意图数目,TP为测试集中真实意图为第i个意图且识别结果为第i个意图的次数,TL为测试集中识别结果为第i个意图的次数,TT为测试集中真是意图为第i个意图的次数;precision和recall分别从识别结果和测试集两个角度衡量了战术策略识别模型的性能,F-Measure是对precision和recall两个指标的综合。

8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,基于决策/规划理论的意图识别:首先,利用当前的状态空间和决策模型/规划器计算完成意图的收益与执行代价;随后,对识别对象决策的随机性建模,依据识别对象的偏好生成随机因子并将其作用于意图收益;在线识别过程中,还需要记录上一时刻的意图,并对意图更改的代价进行建模;最后综合以上要素,判断识别对象的当前意图;将各种意图的收益代价比进行归一化后,可作为可能意图的信度值。

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