ellibsЭлектронные библиотекиRussian Digital Libraries Journal1562-5419Казанский (Приволжский) федеральный университетellibs-48Research ArticleСтатьиКонтроллер реалистичного поведения стай/стад животныхController of realistic behavior stay and stage of animalsКугураковаВ. В.vlada.kugurakova@gmail.comСтепановА. М.stepanovaleksandrm@gmail.comКазанский (Приволжский) федеральный университетRussian Federation201728082017204239272Copyright © Кугуракова В.В., Степанов А.М., 20172017Кугуракова В.В., Степанов А.М.Кугуракова В.В., Степанов А.М.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ellibs.elpub.ru/jour/article/view/48

Работа посвящена рассмотрению процесса моделирования реалистичного контроллера поведения групп объектов. Проведено исследование основных приемов и принципов, используемых при создании реалистичного контроллера поведения автономных агентов, объединенных в связанные группы. На основе этих данных создан контроллер поведения. Исследована эффективность поведения групп автономных агентов, рассмотрены возможности использования системы локальных скалярных полей с целью построения максимально точной математической модели, проведён анализ возможности создания иерархической системы мультиагентных подгрупп в рамках группы, проведены эксперименты для оценки корректности разработанного контролера.

The work is aimed at considering the process of modeling a realistic controller of the behavior of groups of objects. The main techniques and principles used to create a realistic controller of the behavior of autonomous agents, united in related groups, are investigated. Based on this data, a behavior controller has been created. The following works were performed: on the calculation of the effectiveness of the behavior of groups of autonomous agents; on the possibility of using a system of local scalar fields with the aim of constructing the most accurate mathematical model; on the analysis of the possibility of creating a hierarchical system of multi-agent subgroups within the group, with the aim of realizing the movement of these same groups, as an integral part; to use a structured approach to create an efficient controller architecture; on conducting practical experiments to evaluate the correctness of the data obtained. To achieve the goals set, the computational methods of optimization theory, mathematical statistics, and analytical methods of the mathematical modeling apparatus are involved.

контроллергруппамодель поведенияcontrollergroupbehavior modelReferencesБогомолова Е.М., Курочкин Ю.Л., Минаев А.Н. Системная организация брачного поведения лосей // 111 съезд Всесоюз. териол. об-ва: Тез. докл. М.: Наука, 1982. Т. 2, С. 115–116.Богомолова Е.М., Курочкин Ю.Л., Минаев А.Н. Системная организация брачного поведения лосей // 111 съезд Всесоюз. териол. об-ва: Тез. докл. М.: Наука, 1982. Т. 2, С. 115–116.Zhao D.L., Yang L.Z., Li J. Exit Dynamics of Occupant Evacuation in Anemergency// Physica A 363. 2006. P. 501–512.Zhao D.L., Yang L.Z., Li J. Exit Dynamics of Occupant Evacuation in Anemergency// Physica A 363. 2006. P. 501–512.Якушкин Г.Д., Мичурин Л.Н., Павлов Б.М., Зырянов В.А. Численность и миграции диких северных оленей на Таймыре // Труды IX Межд. конгресса биологов-охотоведов, 1970. С. 335–338.Якушкин Г.Д., Мичурин Л.Н., Павлов Б.М., Зырянов В.А. Численность и миграции диких северных оленей на Таймыре // Труды IX Межд. конгресса биологов-охотоведов, 1970. С. 335–338.Estes R. Behavioural Study of East African Ungulates. 1963–1965 // Nat. Geol. Soc. Res. Repts, Projects. 1969. P. 45–47; Estes R.D. Social Organization of the African Bovids // IUCN Publ. 1974, V. 1, No 24. P. 165–205.Estes R. Behavioural Study of East African Ungulates. 1963–1965 // Nat. Geol. Soc. Res. Repts, Projects. 1969. P. 45–47; Estes R.D. Social Organization of the African Bovids // IUCN Publ. 1974, V. 1, No 24. P. 165–205.Smith R.A. Engineering for Crowd Safety. Amsterdam: Elsevier, 1993. 442 p.Smith R.A. Engineering for Crowd Safety. Amsterdam: Elsevier, 1993. 442 p.Sullivan T.J. The “Critical Mass” in Crowd Behavior: Crowd Size, Contagion and the Evolution of Riots // Humboldt J. of Social Relations. 1977. V. 4, No 2. P. 46–59.Sullivan T.J. The “Critical Mass” in Crowd Behavior: Crowd Size, Contagion and the Evolution of Riots // Humboldt J. of Social Relations. 1977. V. 4, No 2. P. 46–59.Breder Jr. C.M., Halpern F. Innate and Acquired Behavior Affecting the Aggregation of Fishes // Physiological Zoology. 1946. V. 19, No 2. P. 154–190.Breder Jr. C.M., Halpern F. Innate and Acquired Behavior Affecting the Aggregation of Fishes // Physiological Zoology. 1946. V. 19, No 2. P. 154–190.Павлов Д.С., Касумян А.О. Стайное поведение рыб. М.: Московский университет, 2003. 74 с.Павлов Д.С., Касумян А.О. Стайное поведение рыб. М.: Московский университет, 2003. 74 с.Баскин Л.М., Бальчаускас Л., Жесткова И.А. Пространственная структура стада коров // Докл. ВАСХНИЛ, 1989. Вып. 3. С. 36–38.Баскин Л.М., Бальчаускас Л., Жесткова И.А. Пространственная структура стада коров // Докл. ВАСХНИЛ, 1989. Вып. 3. С. 36–38.Капица С. Модель роста населения земли и экономического развития человечества // Вопросы экономики. 2000. №12.Капица С. Модель роста населения земли и экономического развития человечества // Вопросы экономики. 2000. №12.Копылов В.А. Исследование параметров движения людей при вынужденной эвакуации. Дисс. канд. техн. наук. М., 1974.Копылов В.А. Исследование параметров движения людей при вынужденной эвакуации. Дисс. канд. техн. наук. М., 1974.Reynolds C.W. Flocks, Herds, and Schools: A Distributed Behavioral Model// Computer Graphics. 1987. V. 21, No 4. P. 25–34 (ACM SIGGRAPH'87 Conf. Proc., Anaheim, California, July 1987).Reynolds C.W. Flocks, Herds, and Schools: A Distributed Behavioral Model// Computer Graphics. 1987. V. 21, No 4. P. 25–34 (ACM SIGGRAPH'87 Conf. Proc., Anaheim, California, July 1987).Reynolds C.W. Not Bumping Into Things// The Notes for the SIGGRAPH 88 Course Developments in Physically-Based Modeling, P. G1–G13, published by ACM SIGGRAPH.Reynolds C.W. Not Bumping Into Things// The Notes for the SIGGRAPH 88 Course Developments in Physically-Based Modeling, P. G1–G13, published by ACM SIGGRAPH.Isaacs Rufus. Differential Games: A Mathematical Theory with Application to Warfare and Pursuit// Control and Optimization, John Wiley and Sons, New York.Isaacs Rufus. Differential Games: A Mathematical Theory with Application to Warfare and Pursuit// Control and Optimization, John Wiley and Sons, New York.Isaacs Rufus. Differential Games: A Mathematical Theory with Application to Warfare and Pursuit// Control and Optimization, John Wiley and Sons, New York.Isaacs Rufus. Differential Games: A Mathematical Theory with Application to Warfare and Pursuit// Control and Optimization, John Wiley and Sons, New York.Cliff Dave, Miller Geoffrey. Co-Evolution of Pursuit and Evasion II: Simulation Methods and Results, from Animals to Animats 4// Proc. of the Fourth Int. Conf. on Simulation of Adaptive Behavior (SAB96), Maes, Mataric, Meyer, Pollack, and Wilson editors, ISBN 0-262-63178-4, MIT Press.Cliff Dave, Miller Geoffrey. Co-Evolution of Pursuit and Evasion II: Simulation Methods and Results, from Animals to Animats 4// Proc. of the Fourth Int. Conf. on Simulation of Adaptive Behavior (SAB96), Maes, Mataric, Meyer, Pollack, and Wilson editors, ISBN 0-262-63178-4, MIT Press.Алексеев П.Г. Разработка модели поведения персонажей // Квалификационная работа бакалавра, 2011. С. 23–28.Алексеев П.Г. Разработка модели поведения персонажей // Квалификационная работа бакалавра, 2011. С. 23–28.Гребенников Р.В. Модель поведения толпы на основе локальных потенциальных полей // Вестник Воронежского гос. ун-та. Системный анализ и информационные технологии. 2009. Т. 1. С. 46–50.Гребенников Р.В. Модель поведения толпы на основе локальных потенциальных полей // Вестник Воронежского гос. ун-та. Системный анализ и информационные технологии. 2009. Т. 1. С. 46–50.Гребенников Р.В. Модель поведения толпы на основе локального планирования пути // Вестник Воронежского гос. техн. ун-та. 2009. Т. 5, Часть 9. С. 77–81.Гребенников Р.В. Модель поведения толпы на основе локального планирования пути // Вестник Воронежского гос. техн. ун-та. 2009. Т. 5, Часть 9. С. 77–81.Дерягина М.А. Манипуляционная активность приматов. М.: Изд-во «Наука», 1986. 110 с.Дерягина М.А. Манипуляционная активность приматов. М.: Изд-во «Наука», 1986. 110 с.Хайнд Р. Поведение животных. М.: Изд-во «Мир», 1975. С. 245–286.Хайнд Р. Поведение животных. М.: Изд-во «Мир», 1975. С. 245–286.Аптуков А.М., Брацун Д.А. Моделирование групповой динамики толпы, паникующей в ограниченном пространстве// Вестник Пермского университета. Серия: Математика. Механика. Информатика, 2009. №3. С. 18–23.Аптуков А.М., Брацун Д.А. Моделирование групповой динамики толпы, паникующей в ограниченном пространстве// Вестник Пермского университета. Серия: Математика. Механика. Информатика, 2009. №3. С. 18–23.Богданов К.Ю. Динамика паникующей толпы // Квант, 2005. №5. С. 2–7.Богданов К.Ю. Динамика паникующей толпы // Квант, 2005. №5. С. 2–7.Гребенников Р.В., Тюкачев Н.А. Апробация различных методов поведения толпы// Сборник работ участников конференции «ИТ-2010». Н. Новгород, 2010. С. 10–12.Гребенников Р.В., Тюкачев Н.А. Апробация различных методов поведения толпы// Сборник работ участников конференции «ИТ-2010». Н. Новгород, 2010. С. 10–12.Гребенников Р.В. Метод имитационного моделирования групповой динамики толпы // Материалы Межд. молодежного науч. форума «ЛОМОНОСОВ-2010», Вычислительная математика и кибернетика. М.: МГУ, 2010. С. 47–48.Гребенников Р.В. Метод имитационного моделирования групповой динамики толпы // Материалы Межд. молодежного науч. форума «ЛОМОНОСОВ-2010», Вычислительная математика и кибернетика. М.: МГУ, 2010. С. 47–48.Гребенников Р.В. Обзор и анализ существующих математических моделей поведения толпы с точки зрения социальной психологии // Сб. работ участников конференции «Гибридный Интеллект 2010». Воронеж: МИКТ, 2010. С. 13–19.Гребенников Р.В. Обзор и анализ существующих математических моделей поведения толпы с точки зрения социальной психологии // Сб. работ участников конференции «Гибридный Интеллект 2010». Воронеж: МИКТ, 2010. С. 13–19.Гребенников Р.В. Обзор классических методов моделирования поведения толпы // Межвузовский сб. науч. трудов. Серия: Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах. Воронеж: ВГТУ, 2010. С. 50–53.Гребенников Р.В. Обзор классических методов моделирования поведения толпы // Межвузовский сб. науч. трудов. Серия: Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах. Воронеж: ВГТУ, 2010. С. 50–53.Гиниятов А.А., Кугуракова В.В., Якушев Р.С. Разработка симуляционного приложения для моделирования лесных пожаров с учётом погодных условий и формы ландшафта // Электронные библиотеки. 2016. Т. 19, №3. С. 180–192.Гиниятов А.А., Кугуракова В.В., Якушев Р.С. Разработка симуляционного приложения для моделирования лесных пожаров с учётом погодных условий и формы ландшафта // Электронные библиотеки. 2016. Т. 19, №3. С. 180–192.Римова Л.З., Кугуракова В.В., Якушев Р.С. Разработка симуляционного приложения для моделирования разрушений от наводнений с многофакторным учётом // Электронные библиотеки. 2016. T. 19, №3. C. 238–250.Римова Л.З., Кугуракова В.В., Якушев Р.С. Разработка симуляционного приложения для моделирования разрушений от наводнений с многофакторным учётом // Электронные библиотеки. 2016. T. 19, №3. C. 238–250.Хафизов А.Р., Баранов В.С., Сергеев А.С., Кугуракова В.В., Ситдиков А.Г. Археологические объекты болгарского городища X–XV вв., как материал для создания виртуальной культурно-исторической реконструкции// Электронные библиотеки. 2015. Т. 18, №5. С. 269–282.Хафизов А.Р., Баранов В.С., Сергеев А.С., Кугуракова В.В., Ситдиков А.Г. Археологические объекты болгарского городища X–XV вв., как материал для создания виртуальной культурно-исторической реконструкции// Электронные библиотеки. 2015. Т. 18, №5. С. 269–282.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.