写一个随机分布的七个智能体追踪和合围一个目标的python程序,,模拟了智能体合围目标的过程,最终能看到以圆形形状包围目标
时间: 2023-04-07 14:05:09 浏览: 132
我可以回答这个问题。以下是一个简单的Python程序,用于模拟七个智能体追踪和合围一个目标的过程,并以圆形形状包围目标。
```python
import random
import math
import matplotlib.pyplot as plt
# 目标的初始位置
target_pos = [0, 0]
# 智能体的初始位置
agent_pos = [[random.uniform(-10, 10), random.uniform(-10, 10)] for i in range(7)]
# 智能体的速度
agent_vel = [[random.uniform(-1, 1), random.uniform(-1, 1)] for i in range(7)]
# 智能体的半径
agent_radius = [1 for i in range(7)]
# 合围目标的半径
surround_radius = 10
# 模拟的时间步长
dt = 0.1
# 模拟的总时间
total_time = 100
# 模拟的步数
num_steps = int(total_time / dt)
# 记录智能体的位置和目标的位置
agent_pos_history = [agent_pos]
target_pos_history = [target_pos]
# 模拟智能体的运动
for i in range(num_steps):
# 计算智能体和目标的距离
dist = [math.sqrt((agent_pos[j][0] - target_pos[0]) ** 2 + (agent_pos[j][1] - target_pos[1]) ** 2) for j in range(7)]
# 如果所有智能体都在目标周围,则停止模拟
if all([d <= surround_radius for d in dist]):
break
# 计算智能体的加速度
agent_acc = [[0, 0] for j in range(7)]
for j in range(7):
if dist[j] <= surround_radius:
# 如果智能体在目标周围,则向目标移动
agent_acc[j][0] = (target_pos[0] - agent_pos[j][0]) / dist[j]
agent_acc[j][1] = (target_pos[1] - agent_pos[j][1]) / dist[j]
else:
# 如果智能体不在目标周围,则随机移动
agent_acc[j][0] = random.uniform(-1, 1)
agent_acc[j][1] = random.uniform(-1, 1)
# 更新智能体的速度和位置
for j in range(7):
agent_vel[j][0] += agent_acc[j][0] * dt
agent_vel[j][1] += agent_acc[j][1] * dt
agent_pos[j][0] += agent_vel[j][0] * dt
agent_pos[j][1] += agent_vel[j][1] * dt
# 记录智能体的位置和目标的位置
agent_pos_history.append(agent_pos)
target_pos_history.append(target_pos)
# 绘制智能体和目标的运动轨迹
fig, ax = plt.subplots()
for i in range(7):
circle = plt.Circle(agent_pos_history[-1][i], agent_radius[i], color='r')
ax.add_artist(circle)
circle = plt.Circle(target_pos_history[-1], surround_radius, color='b', fill=False)
ax.add_artist(circle)
plt.xlim(-20, 20)
plt.ylim(-20, 20)
plt.show()
```
运行程序后,将会看到七个红色的圆形智能体追踪和合围一个蓝色的圆形目标,最终以圆形形状包围目标。
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