1 研究背景
冰壺運動是以隊為(wei) 單位在冰上進行的投擲性競賽,被喻為(wei) 冰上的“國際象棋”。冰壺在得分區中的占位本質上是連續空間中的博弈對戰,不僅(jin) 考驗投壺的精準度,也考驗排兵布陣運籌帷幄的能力[1-2]。
在自動化類本科生實驗教學課程改革實踐中,將人工智能技術與(yu) 冰壺運動緊密結合,搭建冰壺人工智能與(yu) 控製實驗教學平台,旨在培養(yang) 和鍛煉學生的智力和體(ti) 力,激發學生探索人工智能新技術、新方法的積極性,提升學生的動手實踐能力。
冰壺人工智能與(yu) 控製實驗教學平台包括數字冰壺係統和桌上冰壺係統兩(liang) 個(ge) 部分。其中,數字冰壺係統可以在虛擬空間中實現整個(ge) 冰壺賽場的仿真,學生采用數字模擬器自行訓練AI選手,給出冰壺投擲的速度、方向、旋轉等信息,與(yu) 其他AI選手進行數字比賽對抗[3-4]。
基於(yu) 數字冰壺係統的人工智能實驗是一種能夠長期堅持、可持續發展、軟硬件均可實現的優(you) 秀實驗教學項目[5-6]。
2 數字冰壺係統平台建設
3 基於(yu) 數字冰壺係統的創新實驗設計
4 基於(yu) 數字冰壺係統的人工智能實驗教學實踐
5 結語
通過數字冰壺係統相關(guan) 的實驗教學,學生可以在深入感受冰壺運動競技魅力的同時,體(ti) 會(hui) 到冰壺博弈與(yu) 人工智能相融合帶來的樂(le) 趣。人工智能算法的應用也在基於(yu) 數字冰壺係統的人工智能實驗教學實踐中得到了提升。未來的數字冰壺係統會(hui) 在強化學習(xi) 方麵提供更多的支持,成為(wei) 多模型支持的人工智能算法虛擬仿真對戰平台。
參考文獻
[1] 趙方聰,王誠民.我國冰壺運動發展現狀及對策研究[J].冰雪運動,2019(1):40–45.
[2] 金晶,薑宇,李丹丹,等.自動化類本科生實驗教學課程改革探索與(yu) 實踐[J].實驗室研究與(yu) 探索,2019(3):164-166.
[3] 田雨.無碰撞冰壺運動軌跡仿真係統的研製[C]//2015第十屆全國體(ti) 育科學大會(hui) ,2015.
[4] 董富祥,洪嘉振.多體(ti) 係統動力學碰撞問題研究綜述[J].力學進展,2009(3):352-359.
[5] 金晶,薑宇,李丹丹,等.基於(yu) 冰壺機器人的人工智能實驗教學設計與(yu) 實踐[J].實驗技術與(yu) 管理,2020(4):216-218.
[6] 王學峰.冰壺運動技術的數據采集與(yu) 分析係統的研究與(yu) 實現[D].成都:電子科技大學,2014.
[7] 哈羅德•W•庫恩.博弈論經典[M].北京:中國人民大學出版社,2004.
[8] 李妍,王珂,於(yu) 亮,等.冰壺自由防守區投壺布局研究[J].體(ti) 育文化導刊,2012(1): 62–65.
[9] 鄭明亮,馮(feng) 鮮,李文霞,等.機械多體(ti) 係統碰撞動力學的對稱性和守恒量研究[J].應用數學和力學,2018,39(11):1292-1299.
[10] 萬(wan) 裏鵬,蘭(lan) 旭光,張翰博,等.深度強化學習(xi) 理論及其應用綜述[J].模式識別與(yu) 人工智能,2019(1):67-81.
[11] 邵蔚.基於(yu) 強化學習(xi) 的冰壺比賽策略生成方法研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業(ye) 大學,2018.
李丹丹 薑宇 金晶 沈毅 哈爾濱工業(ye) 大學控製科學與(yu) 工程係 |