شبیه سازی ربات های امدادگر

شبیه سازی ربات های امدادگر

اسلاید 1: RoboCup Rescue Simulation قسمت اولبه نام خدادانشکده مهندسی کامپيوتر و فن آوری اطلاعاتارائه درس رباتيکزشبيه سازی رباتهای امدادگرارائه دهندگان:اميرعلی صالحی ابریآرش رحيمی

اسلاید 2: روند ارائهجلسه اول: آشنايی با سيستم، محيط، و قوانين شبيه سازی امدادجلسه دوم: بررسی مسائل عاملها – جلسه اولآتش نشاننيروی آمبولانشجلسه سوم: بررسی مسائل عاملها – جلسه دومنيروی پليسمسائل مشترک

اسلاید 3: فهرست مطالبمقدمهسيستم شبيه سازیمحيط شبيه سازیقوانينطراحی عامل

اسلاید 4: مقدمهمسائل و مشکلات عمليات امدادمديريت اطلاعاتجمع آوری اطلاعات دريافتی از مکان حادثهاعتبارسنجی داده هاايجاد مدلی به روز و کامل از وضعيت مکان حادثهمديريت منابع، نيروها، و استراتژی امدادمشخص کردن وظايف موجوداولويت دهی وظايفتخصيص نيرو، و منابع به وظايف مهمتعيين استراتژی انجام وظايفمحدوديت انسان به عنوان نيروی امداد

اسلاید 5: مقدمهاستفاده از کامپيوتر و ربات در عمليات امدادکامپيوترهاقدرت پردازشمديريت اطلاعاتمديريت منابع، نيروها و استراتژی امدادرباتهاجمع آوری اطلاعاتجايگزين انسان در موقعيت های خاصهدف ليگ شبيه سازی امدادهدف ليگ رباتهای امداد

اسلاید 6: سناريوی شبيه سازیحالت عادیآتش سوزیخرابی ساختمانهاسوختن ساختمانهاصدمه مالیمصدوم شدن افرادمرگ شهروندانعدم دسترسی به نقاط مختلف شهرمدفون شدن شهروندانآوار بر جادهصدمه جانیگسترش آتشمسدود شدن جاده

اسلاید 7: عاملهای امدادعاملهای امدادنيروهای امداد و مراکز فرماندهی مستقر در محل حادثهدارای قابليتهای متفاوتهدف نهايیبه حداقل رساندن آسيبهای جانیبه حداقل رساندن آسيبهای مالیاز طريقجلوگيری از گسترش آتشيافتن مصدومين، نجات آنها از زير آوار و انتقال آنها به پناهگاهبرقراری جريان نرمال ترافيک شهری

اسلاید 8: سيستم شبيه سازیشبيه سازی گسسته فرايندهای پوياشبيه سازی حوادث طبيعی

اسلاید 9: سيستم شبيه سازیSimulation KernelAgentsGISViewersSimulatorsViewers

اسلاید 10: جزئيات فنی سيستم شبيه سازارتباط بين اجزااز طريق شبکهبا استفاده از پروتکل LongUDPبر مبنای پروتکل UDP و برای انتقال بسته های بزرگ طراحی شده استخصوصياتضعيفغير قابل اطمينانپياده سازی هزينه بر از لحاظ حجم حافظه و محاسبات لازمپروتکل ارتباطی در آينده به TCP تغيير خواهد کرد.سيستم ارتباطی شبيه سازها و هسته

اسلاید 11: سناريوی شروع شبيه سازیاجرای سيستم اطلاعات جغرافيايیاجرای هسته شبيه سازاتصال هسته شبيه ساز به سيستم اطلاعات جغرافيايیاتصال شبيه سازها به هستهاتصال عاملها به هسته شبيه سازشروع شبيه سازی

اسلاید 12: روند شبيه سازیشروع سيکلارسال اطلاعات به هنگام شده محيط به عاملهاارسال اطلاعات به هنگام شده محيط به شبيه سازهانيمه سيکلدريافت اطلاعات اعمال انجام شده توسط عاملهاارسال اعمال به شبيه سازهاپايان سيکلدريافت نتايج پردازش شبيه سازهابه هنگام سازی وضعيت محيط در سيکل بعد

اسلاید 13: توصيف محيطاجزای محيطثابتمتحرکجاده هاساختمانهاشهروندان عادیعاملهای امدادعادیپناهگاهمقر فرماندهیآتش نشاننيروی پليسنيروی آمبولانس

اسلاید 14: روند شبيه سازیاشياء ثابت محيطساختمانمرکزشکل هندسیتعداد طبقاتجنسمساحتگرهجادهطولتعداد خطوطورودی

اسلاید 15: حوادثحوادثزلزلهفرو ريختن ساختمانهامسدود شدن جاده هاآتش سوزیانفجارسوختن ساختمانهاگسترش آتش

اسلاید 16: مدلسازی حوادثاثرات زلزلهفرو ريختن ساختمانها(Brokenness)مسدود شدن جاده ها(Block)اثرات آتش سوزیسوختن ساختمانها(Fieryness)مصدوميت شهروندان و نيروها(Health Point)(Damage)(Buriedness)

اسلاید 17: قوانينگامهای زمانیطول هر سيکل: در حال حاضر دو ثانيههر سيکل معادل يک دقيقه زمان محيط می باشدطول شبيه سازی برابر 300 سيکل است.تعداد عاملها

اسلاید 18: قوانينادراک محيطدر ابتدای هر سيکل توسط هر عامل دريافت می شود.شامل اطلاعات متغير تمام اشياء موجود در فاصله ده متری عاملمشکلات منطقیادراک ناقص در حال حرکتادراک عدم ادراک!عدم ادراک انجام اعمالادراک بر اساس فاصله با مرکز اشياءآيا راه حلی داريد؟

اسلاید 19: قوانين انجام اعمالهر عامل در هر سيکل قادر به انجام تنها يک عمل استدر صورت ارسال بيش از يک عمل در يک سيکل، آخرين عمل اعمال می شودجهت انجام اعمال بايد ميزان Buriedness برابر صفر باشداعمال مشترک عاملهاMoveحرکت از يک مکان به مکان ديگرحداکثر سرعت 330 متر در سيکل (20 کيلومتر در ساعت)مسيريابیاثر انسداد جاده ها بر حرکتRestکاری انجام نمی دهداز بين بردن اثر تصميم قبلی در همين سيکل

اسلاید 20: قوانين انجام اعمالاعمال مختص به هر نيرونيروی پليسClearباز کردن جاده مسدود شدهکاهش ميزان Block جاده به ميزان شرايط انجامآتش نشان Extinguishريختن آب بر روی ساختمان در حال سوختنشرايط خاموش کردن ساختمانظرفيت تانکر آبحداکثر قدرت ريختن آبقابليت خاموش کردن چند ساختمان در يک سيکل (Multiple Nozzle)

اسلاید 21: قوانين انجام اعمالاعمال مختص به هر نيرونيروی آمبولانسRescueنجات شهروند يا نيروی زير آوارکاهش ميزان Buriedness شهروند به ميزان يک واحدشرايط انجامLoadسوار کردن شهروند آسيب ديدهشرايط انجامUnloadپياده کردن شهروند سوار شدهشرايط انجام

اسلاید 22: نکات مهماثر پناهگاههاپر کردن تانکر آب آتش نشانهانرخ پر کردن تانکر آبمداوای آسيب ديدگانبا ورود فرد آسيب ديده به پناهگاه Damage وی صفر می شود

اسلاید 23: نکات مهمعرض جادهخطآوار

اسلاید 24: قوانين ارتباطیارتباط ميان عاملها از دو طريق انجام می شودفرياد زدن (Say)هر عامل موجود در 30 متری گوينده می تواند پيام را دريافت کندارتباط بی سيم(Tell)از طريق خطوط بی سيم مجازی ميان عاملهای همنوعتمام عاملهای همنوع و همچنين مقر فرماندهی عامل گوينده می توانند پيام را دريافت کنندمقر فرماندهی نيز می تواند از اين طريق با مقرهای ديگر و عاملهای همنوع خود ارتباط برقرار کندPOACFS

اسلاید 25: قوانين ارتباطیمحدوديت طول پيامهامحدوديت تعداد پيامهای ارسالیمحدوديت تعداد پيامهای دريافتیاعمال محدوديت در لايه عامل انجام می گيرد.انتخاب پيامها بر اساس فرستندهGentlemen’s Rule

اسلاید 26: قوانين امتيازدهیامتيازدهی بر اساس ميزان موفقيت تيم امداد در کاهش صدمات مالی و جانی در پايان شبيه سازی است.فرمول امتيازدهی:در شروع کار، امتياز حداکثر استبا گذشت زمان و افزايش صدمات، امتياز کم می شوددر پايان، هدف کسب بالاترين امتياز در پايان شبيه سازی است

اسلاید 27: مدلسازی حادثهيک سناريوی حادثه متشکل از چند قسمت است:نقشه محل حادثهاطلاعات گسلهای زلزله و اثر آنها در ايجاد خرابیمکان اوليه عاملهانقاط اوليه آتش سوزیابزاری جهت ساختن اين قسمتها وجود داردMapEditorToolJGISEditS.O.S. RescueMapBlackSheep MapGenerator

اسلاید 28: مدلسازی حادثه

اسلاید 29: طراحی عاملبدنه کلی تصميم گيری يک عامل امدادwhile (!finished){ receiveWorldModelUpdates(); act(); receiveHeardMessages(); selectAndReadMessages();}act: تصميم گيری هر سيکل عامل که به انجام يک عمل منجر می شود.

اسلاید 30: مسائل مطرح در طراحی عاملپارامترهای دخيل در تصميم گيری زياد استهمکاری ميان عاملها نقش اصلی در موفقيت تيم داردايجاد همکاری بهينه ميان عاملها، با توجه به غيرهمنوع بودن آنها بسيار مشکل استتصميم گيری عامل حالت چند لايه داشته و نياز به Planning چند لايه داردمثال: عامل آتش نشانآتش ها را بايد خاموش کنممناطق آتش را بايد خاموش کنمساختمان در حال سوختن را بايد خاموش کنم

اسلاید 31: طراحی عاملشبه کد زير چه عملی را انجام می دهد؟void Agent::act(){ Position myPos = self.position(); Building target = furthestBuildingFrom(myPos); Path path = findPathTo(target); MoveAction.send(path);}

اسلاید 32: کدهای پايه موجودکدهای پايه موجود جهت توسعه عامل شبيه سازی امدادYabAPIبه زبان JAVAمورد استفاده توسط بيش از 15 تيم حال حاضر ليگخصوصياتطراحی بسيار قویمدلسازی خوب محيطابزار نسبتا مناسبقابل گسترشپايدار و قابل اطمينان

اسلاید 33: نمودار رده های YabAPI

اسلاید 34: کدهای پايه موجودکدهای پايه موجود جهت توسعه عامل شبيه سازی امدادLibRescueموجود به زبان C++ و JAVAکد پايه کاملی نيست و تنها شامل مجموعه ای از ابزار و پياده سازی پروتکل ارتباطی استخصوصياتنسبتا قابل اطمينانطراحی متوسطبهينه پياده سازی نشده

اسلاید 35: کدهای پايه موجودکدهای پايه موجود جهت توسعه عامل شبيه سازی امدادAgent Development Kitبه زبان C++خصوصياتطراحی نسبتا خوبمدلسازی اوليه بر پايه LibRescueقابل گسترشدارای اشکالات متعدد که پيش از استفاده بايد برطرف شودچندان قابل اطمينان نيست

اسلاید 36: کدهای پايه موجودکدهای پايه موجود جهت توسعه عامل شبيه سازی امدادAgent Development Kitبه زبان C++خصوصياتطراحی نسبتا خوبمدلسازی اوليه بر پايه LibRescueقابل گسترشدارای اشکالات متعدد که پيش از استفاده بايد برطرف شودچندان قابل اطمينان نيست

اسلاید 37: با تشکر از توجه شما