写一个随机分布的七个智能体追踪并以圆形来合围一个动态目标的python程序,,模拟出智能体追逐和合围目标的全过程,动态显示智能体和目标位置
时间: 2023-04-07 16:05:23 浏览: 97
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并以圆形合围一个动态目标的过程:
```python
import random
import math
import matplotlib.pyplot as plt
# 定义智能体和目标的初始位置
agent_positions = [(random.uniform(-10, 10), random.uniform(-10, 10)) for i in range(7)]
target_position = (random.uniform(-10, 10), random.uniform(-10, 10))
# 定义智能体的速度和合围半径
agent_speed = 0.5
surround_radius = 2
# 定义模拟的时间步长和总步数
dt = 0.1
total_steps = 1000
# 定义一个列表用于存储智能体和目标的位置历史记录
agent_history = [agent_positions]
target_history = [target_position]
# 开始模拟
for step in range(total_steps):
# 计算每个智能体的速度向量
agent_velocities = []
for agent_pos in agent_positions:
dx = target_position[0] - agent_pos[0]
dy = target_position[1] - agent_pos[1]
distance = math.sqrt(dx**2 + dy**2)
if distance < surround_radius:
# 如果智能体已经在目标周围,则不需要改变速度
agent_velocities.append((0, 0))
else:
# 否则,智能体向目标移动
agent_velocities.append((agent_speed*dx/distance, agent_speed*dy/distance))
# 更新每个智能体的位置
agent_positions = [(agent_pos[0]+agent_vel[0]*dt, agent_pos[1]+agent_vel[1]*dt) for agent_pos, agent_vel in zip(agent_positions, agent_velocities)]
# 更新目标的位置
target_position = (target_position[0]+random.uniform(-1, 1)*dt, target_position[1]+random.uniform(-1, 1)*dt)
# 记录智能体和目标的位置历史记录
agent_history.append(agent_positions)
target_history.append(target_position)
# 绘制智能体和目标的位置历史记录
for step in range(total_steps+1):
plt.clf()
plt.xlim(-10, 10)
plt.ylim(-10, 10)
plt.gca().set_aspect('equal', adjustable='box')
plt.scatter([pos[0] for pos in agent_history[step]], [pos[1] for pos in agent_history[step]], color='blue')
plt.scatter(target_history[step][0], target_history[step][1], color='red')
plt.pause(0.01)
```
这个程序使用了matplotlib库来动态显示智能体和目标的位置历史记录。在每个时间步长中,程序计算每个智能体的速度向量,更新智能体和目标的位置,并记录它们的位置历史记录。最后,程序使用matplotlib库绘制智能体和目标的位置历史记录。
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