[发明专利]基于模糊行为树的游戏智能体动作序列生成方法

权利要求书

1.基于模糊行为树的游戏智能体动作序列生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)用户输入一个模糊行为树文件和一组游戏智能体的状态变量；采用的模糊行为树文件定义了模糊行为树的数据结构，所述的模糊行为树文件包括以下内容：一组模糊变量的定义，每个模糊变量包括模糊变量编号和一组模糊集合，每个模糊集合包括模糊集合编号、模糊集合语义、隶属函数类型以及隶属函数模板参数；一组模糊规则的定义，每个模糊规则包括模糊规则编号、作为前提的模糊集合运算表达式和作为结论的模糊集合；一组动作执行条件的定义，每个动作执行条件包括动作编号、期望阈值和一组模糊规则编号；一组模糊行为树节点的信息定义，每个模糊行为树节点包括节点编号、节点名称、节点类型、动作编号、父节点编号以及左兄弟编号；

(b)解析步骤(a)得到的模糊行为树文件，构建一个模糊行为树；包括以下步骤：

(b-1)解析模糊行为树文件中模糊变量的定义格式，使用预定义的隶属函数模板生成隶属函数和模糊集合，以此构建所有的模糊变量；

(b-2)解析模糊行为树文件中模糊规则的定义格式，将步骤(b-1)得到的模糊变量中的模糊集合作为模糊规则的前提和结论，构建所有的模糊规则；

(b-3)解析模糊行为树文件中动作执行条件的定义格式，结合模糊变量和步骤(b-2)得到的模糊规则，根据模糊推理的执行逻辑构建模糊逻辑模块；

(b-4)结合步骤(b-3)得到的模糊逻辑模块和模糊行为树的前提节点，构建模糊前提节点；

(b-5)解析模糊行为树文件中节点信息的定义格式，结合步骤(b-4)得到模糊前提节点和该节点对应动作的动作编号，构建带期望值的动作节点；

(b-6)解析模糊行为树文件中节点信息的定义格式，构建模糊行为树的组合节点；

(b-7)解析模糊行为树文件中节点信息的定义格式，结合步骤(b-5)得到的带期望值的动作节点和步骤(b-6)得到的其他模糊行为树节点，构建一个表示游戏智能体动作执行逻辑的模糊行为树

(c)根据步骤(a)得到的状态变量，对步骤(b)得到的模糊行为树进行分析，计算模糊行为树中各个节点的执行期望；

(d)从模糊行为树的根节点开始，根据模糊行为树节点的执行逻辑和步骤(c)得到的节点的执行期望对节点进行遍历和执行，将执行成功的动作节点放入动作列表中；

(e)根据步骤(d)得到的动作列表，生成并输出动作序列。

2.根据权利要求1所述基于模糊行为树的游戏智能体动作序列生成方法，其特征在于步骤(b-5)中，使用模糊前提节点取代一般行为树的条件节点，将其组合到带期望值的动作节点中。

3.根据权利要求1所述基于模糊行为树的游戏智能体动作序列生成方法，其特征在于步骤(b-6)中，构建的模糊行为树的组合节点包括带期望值的顺序节点和带期望值的选择节点。

4.根据权利要求1所述基于模糊行为树的游戏智能体动作序列生成方法，其特征在于，步骤(c)包括以下步骤：

(c-1)根据步骤(a)得到的游戏智能体的状态变量，结合步骤(b)得到的模糊行为树，计算状态变量对应模糊行为树中模糊变量的模糊量；

(c-2)对于模糊行为树中每个带期望值的动作节点，根据步骤(c-1)获得的模糊量，使用Mandani推理法计算该节点中每条模糊规则的置信度；

(c-3)对于模糊行为树中每个带期望值的动作节点，根据步骤(c-2)获得的模糊规则的置信度，使用最大-平均算法对该节点中所有模糊规则的置信度进行合并，得到该节点的执行期望；

(c-4)根据步骤(c-3)中获得的所有带期望值的动作节点的执行期望，自底向上更新模糊行为树中组合节点的执行期望，组合节点的执行期望为它的子节点执行期望的最大值。

5.根据权利要求1所述基于模糊行为树的游戏智能体动作序列生成方法，其特征在于，步骤(d)包括以下步骤：

(d-1)初始化动作列表为空；

(d-2)根据步骤(b)构建的模糊行为树和步骤(c)获得的模糊行为树节点执行期望，从根节点开始执行节点；

(d-3)对于当前执行的节点：若执行的节点是带期望值的顺序节点，执行步骤(d-4a)；若执行的节点是带期望值的选择节点，执行步骤(d-4b)；若执行的节点是带期望值的动作节点，执行步骤(d-4c)；

(d-4a)根据步骤(d-3)依次执行子节点；若有子节点执行失败，则中断执行，对父节点返回失败；若有子节点执行成功，则继续执行下一个子节点；若所有子节点都执行成功，则对父节点返回成功；

(d-4b)根据节点的执行期望对子节点进行降序排列，根据排列顺序和步骤(d-3)依次执行子节点；若有子节点执行成功，则对父节点返回成功；若所有子节点都执行失败，则对父节点返回失败；

(d-4c)若该节点的执行期望小于该节点的期望阈值，对父节点返回失败；反之则将节点中的动作编号放入动作列表中，并对父节点返回成功；

(d-5)重复执行步骤(d-3)直到模糊行为树遍历完成。