A Methodology to Designing Strategies for Robot Soccer Based on Discrete Event Systems Formalism

Abstract

In the robot soccer, a good strategy is essential to the success of a team. It is responsible to define the behavior of each robot on the many game situations and make the team play in a cooperative manner to win the game. To accomplish this, it is proposed in this paper a methodology to designing strategies for robot soccer based on discrete event systems formalism. The main idea is to allow the construction of a game strategy where the behavior of each robot can be dynamically modified, depending on the context of the match. This strategy is modeled based on the discrete events system (DES) theory. The DES formalism enables to implement the interaction between the various behaviors of a system in a simple way, allowing the addition of new behavior without changing the current behaviors already in use, which is the main advantage of the proposed approach.

Robot Soccer Strategy Based on Hierarchical Finite State Machine to Centralized Architectures

“…Arquitecturas de coordinación de equipo para ligas centralizadas presentan importantes diferencias con respecto a las arquitecturas diseñadas para ligas distribuidas, por lo que requiere de criterios de diseño diferentes. Se tiene por ejemplo Sistemas de Eventos Discretos para la selección de comportamientos [14]. En [15] presentan asignación dinámica de roles por medio de teoría de juegos, la táctica es seleccionada dependiendo de una función de utilidad que tiene en cuenta la información del equipo.…”

Arquitectura Basada en Roles Aplicada en Equipos de Fútbol de Robots con Control Centralizado

“…La estrategia presentada por (Cardoso, et al, 2012), la cual es basada en eventos discretos, presentó más goles a favor en promedio, no obstante el número de goles en contra también es mayor y fue la única que no reportó todos los juegos ganados. La estrategia propuesta por (Yang, et al, 2012) propone un algoritmo para la selección de tareas a través de la predicción de la utilidad de las tareas asignadas a los distintos jugadores, utilizando áreas de influencia.…”

“…Hasta este punto, es necesario resaltar que una de las principales ventajas de la estrategia basada en roles es la facilidad en su diseño y una mayor simplicidad para su implementación, esto contrasta con las estrategias hasta ahora presentadas, que requieren un grado mucho mayor de complejidad para su diseño y programación, obteniendo resultados similares. También es necesario resaltar que las desviaciones estándar de los goles anotados y recibidos, calculadas a partir de los resultados reportados por (Hwang, et al, 2007) y (Cardoso, et al, 2012) es muy similar y mayor para el caso de los goles anotados, comparada con la desviación estándar de la estrategia propuesta basada en roles. Con respecto a la estrategia propuesta en (Guarnizo, et al, 2015), el promedio de (Yang, et al, 2012) 10 100% 0% 0% 5.1 3.7 71.7% 28.3% (Lou, et al, 2012) 50 100% 0% 0% 6.1 2.8 67% 37% (Guarnizo, et al, 2015) 10 100% 0% 0% 3 1 72.3% 27.7% D.E: 0.82 D.E: 0.82 D.E: 7.09% D.E: 7.09% goles anotados aumentó considerablemente.…”

“…Otros trabajos presentan sistemas de toma de decisiones para la selección de comportamientos a partir de la formación de los robots, calculando trayectorias óptimas (Shi et al, 2015). (Cardoso et al, 2012) utiliza eventos discretos para el diseño de estrategias en ligas centralizadas. (Abreu et al, 2014) propone técnicas de filtros colaborativos para la selección de formaciones de equipo en ligas distribuidas.…”

Architecting centralized coordination of soccer robots based on principle solution

“…Other studies [24] present a methodology for designing a strategy based on discrete events, and this strategy takes into account the game conditions but does not contain the architecture for the different layers of the team. In [25] a full strategy for a robot soccer team is presented, although the contribution focuses on reinforcement learning for task assignment to each individual robot.…”