33、移动机器人算法综合：从模型到游戏编码

移动机器人算法综合：从模型到游戏编码

1. 机器人网络模型

在机器人网络中，我们考虑一组在环上运行的机器人。下面详细介绍相关模型。

1.1 机器人模型

机器人的行为可以用有限自动机来描述。每个机器人执行一个由“观察（Look）”、“计算（Compute）”和“移动（Move）”三个阶段组成的循环。
- 观察阶段（Look） ：机器人对其环境进行快照，这由一个“观察转换（Look transition）”表示。
- 计算阶段（Compute） ：机器人计算其未来的移动，通过“计算转换（Compute transition）”实现。
- 移动阶段（Move） ：机器人根据之前的计算进行移动，这一有效移动由“移动转换（Move transition）”表示，之后回到初始状态。
在环上，机器人的移动只有三种可能：保持静止、顺时针移动或逆时针移动。此外，“观察”和“计算”状态可以合并为一个“观察 - 计算（LookCompute）”状态。

1.2 调度器模型

机器人网络中存在三种异步模型：全同步（FSYNC）、半同步（SSYNC）和异步（ASYNC），它们被称为调度器。调度器也可以用有限自动机建模。调度器与机器人自动机的同步构成了一个自动机，代表了所选模型中机器人的全局行为。
- 半同步（SSYNC）模型 ：在每个阶段，会调度一个任意非空的机器人子集进行执行，并且操作是同步执行的。其自动机由一个循环组成，首先选择一个集合“Sched”，然后对该