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华为普朗克计划一轮游记

个人感悟

大家看标题应该也知道,没错,快乐一轮游。

不得不说,初赛结束的时候,有一种空虚感和悔恨感,耗时一个多礼拜,却gain nothing,非常有种技不如人的感觉,令人沮丧,emo。

虽然说叫软件比赛,但我发自真心地认为,这实际上算是一种数学比赛,三个程序或许不是合理的队伍搭配。硬要我说,coding的任务一人足矣,重要的是数学建模和idea,当然还有团队沟通。

我把题目概述放在下面吧,想知道更具体题目的话,可以去网上搜。最后简单说一下我们臭臭的策略。

题目概述

目标:赚取更多的资金。

程序操控方式:选手作为运输公司来运输货物赚取资金,每个选手有5艘轮船、10个机器人。选手需要使用机器人来执行移动、搬运等动作来完成物品递送任务,同时赚取利 润。在运行结束时,选手拥有的资金数即为最终分数,所获得的资金越高越好。 初赛时间为15,000帧(最多5分钟)。

程序交付方式:选手程序通过标准输入和标准输出与判题器进行交互。判题器运行帧率为每秒50 帧,对于每一帧,判题器都会把场上的实时信息通过标准输入传递给选手程序, 同时从选手程序读取机器人的操控指令作用到各个机器人上。每一帧有 1000/50=20ms 的时间,由于判题器需保留5ms执行计算来模拟真实场景,故选手 程序需要在15ms内做出每一帧的决策,如果超过15ms未做出决策,则系统将直 接忽略这一帧的控制进入下一帧,并且在选手程序返回控制指令前,不会再发送 状态数据给程序。 注意,你不需要让自己的程序具备处理50FPS的性能,程序处理帧率低于50FPS 也能正常运行(例如只处理10FPS也可以),但是处理更高的帧率可以让你实现更 高精度的控制。 程序的输入和输出格式请参考3.4 输入与输出格式。

判题器使用:今年的比赛判题器与数据集完全开放给大家下载,并且做了跨平台设计 (Windows/Linux/MacOS),大家可以根据自己习惯选择对应版本下载。但是请注 意,比赛平台使用Linux,因此无论你选择何种平台开发调试,都必须确保你的代 码可以在Linux下编译运行。

策略记录

机器人寻路很简单,A*算法,也就是在BFS的基础上弄个启发式函数,我们选的计算曼哈顿距离,因为简单。

难点有以下几个:

  1. 机器人碰撞
  2. 机器人、港口和货物的分配逻辑
  3. 船只和港口的分配逻辑

机器人碰撞

我们尝试了两种方式,最后选取第二种

  1. 预判所有机器人的下一帧,若出现碰撞,则进行停止或绕路
  2. 在计算机器人路径的时候,考虑进去其他机器人在未来哪一帧会出现在哪里,将其位置当作障碍物绕开。计算好路径后,记录下此机器人未来会出现在哪里。如果机器人没活干,停下了,那就无条件给有路径的机器人让路。

舍弃第一种的原因非常简单:不论怎么优化,都不可能避免三个及以上的机器人同时卡在一起所产生的碰撞。相信我,我们在这个方案上花的时间足够长,考虑了非常多情况,最终证明这是个dead end。

第二种方法也没办法完全避免碰撞,主要问题是当复数个空闲机器人停在港口,再让路时可能会导致连环撞。当然这也只是一种可能,实际情况下概率很小,基本不会发生。

分配逻辑

我们的分配逻辑固定且简单:在前500或1000帧中,每个机器人绑定一个港口搬运货物。在此之后,竞争出货物最多的五个港口,每个港口能分配2个机器人和1艘船。

之所以采取这种“211”策略,是因为我们没有想出更高效的轮船分配机制,在众多方案中,这个方案效果最好,that’s all。

当然,有些地图有“孤岛”的情况发生,即港口之间或机器人之间并不联通,但是情况极少。在初始化阶段,进行连通性的测试即可。

除此之外,还有一些参数的设置和排序的根据(比如是先拿高价值货物,还是高性价比货物)之类的细节,就不细说了。

大致就如此吧。

唉,这种比赛真的能做到不怀着功利性参加吗?我还没到这种境界,这真的让我沮丧了一段时间。再过一两年参加会不会更好呢,我也不知道,或许吧。失败总会有,but it drains me a lot。

本文由作者按照 CC BY 4.0 进行授权