写一个位置随机的八个智能体追踪并以圆形编队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 22:05:30 浏览: 90
我可以回答这个问题。以下是一个简单的Python程序,可以实现八个智能体追踪并以圆形编队合围一个动态目标的模拟:
```python
import random
import math
import matplotlib.pyplot as plt
# 定义智能体类
class Agent:
def __init__(self, x, y):
self.x = x
self.y = y
self.vx = 0
self.vy = 0
self.radius = 0.5
# 更新智能体位置
def update(self, target):
# 计算智能体与目标的距离和方向
dx = target.x - self.x
dy = target.y - self.y
distance = math.sqrt(dx ** 2 + dy ** 2)
direction = math.atan2(dy, dx)
# 计算智能体的速度
self.vx = math.cos(direction) * distance / 10
self.vy = math.sin(direction) * distance / 10
# 更新智能体位置
self.x += self.vx
self.y += self.vy
# 定义目标类
class Target:
def __init__(self, x, y):
self.x = x
self.y = y
self.vx = 0
self.vy = 0
self.radius = 1
# 更新目标位置
def update(self):
# 随机生成目标的速度
self.vx = random.uniform(-0.1, 0.1)
self.vy = random.uniform(-0.1, 0.1)
# 更新目标位置
self.x += self.vx
self.y += self.vy
# 定义编队类
class Formation:
def __init__(self, agents):
self.agents = agents
# 更新编队位置
def update(self, target):
# 计算编队的中心位置
cx = sum(agent.x for agent in self.agents) / len(self.agents)
cy = sum(agent.y for agent in self.agents) / len(self.agents)
# 计算编队与目标的距离和方向
dx = target.x - cx
dy = target.y - cy
distance = math.sqrt(dx ** 2 + dy ** 2)
direction = math.atan2(dy, dx)
# 计算编队的速度
speed = distance / 10
vx = math.cos(direction) * speed
vy = math.sin(direction) * speed
# 更新编队位置
for agent in self.agents:
agent.vx = vx
agent.vy = vy
agent.update(target)
# 定义模拟函数
def simulate():
# 随机生成智能体和目标的位置
agents = [Agent(random.uniform(-10, 10), random.uniform(-10, 10)) for _ in range(8)]
target = Target(random.uniform(-10, 10), random.uniform(-10, 10))
# 定义编队
formation = Formation(agents)
# 开始模拟
for i in range(1000):
# 更新目标位置
target.update()
# 更新编队位置
formation.update(target)
# 绘制智能体和目标位置
plt.clf()
plt.xlim(-15, 15)
plt.ylim(-15, 15)
plt.gca().set_aspect('equal', adjustable='box')
plt.scatter(target.x, target.y, s=50, c='red')
for agent in agents:
circle = plt.Circle((agent.x, agent.y), agent.radius, color='blue')
plt.gca().add_artist(circle)
plt.pause(0.01)
# 运行模拟函数
simulate()
```
运行程序后,会弹出一个窗口,显示智能体和目标的位置。智能体会追踪目标,并以圆形编队合围目标。程序会模拟1000个时间步长,每个时间步长的长度为0.01秒。可以通过调整程序中的参数来改变模拟的速度和精度。
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