Futebol de Robos F180 » Inteligência

Outra ideia de heatmap, mas que pode ser de mais fácil implementação é essa:


Atualmente estou tendo dificuldades para gerar o heatmap do jogo Brasil x Alemanha, é necessário analisar os pixels do estado atual do campo e fazer uma média ponderada entre eles e a cor que se quer colorir, como uma espécie de transparência, não sei ao certo como fazer isso. Andei pesquisando sobre como fazer isso em LabView, mas acho que essa ideia não é muito utilizada. Pretendo focar na ideia de colorir quadrado por quadrado, como na imagem mostrada acima.
Estou utilizando as VI's que o Luciano fez na tarefa [623](http://redmine.roboime.com.br/issues/623) que são example-gradient.VI e PercentageToRGB.vi

Para essa ideia, é bom dar uma lida nesse link: [Multivarate kernel density estimation](https://en.wikipedia.org/wiki/Multivariate_kernel_density_estimation).

De onde tirei esse mapa, que é parecido com a ideia que quero implementar:


Uma ideia complementar seria utilizar esse pseudo-código que fala de uma ideia para células adjacentes influenciarem uma nas outras, como parece ser de fácil implementação, fica para um teste futuro:

```
*for each coord
cell = coord projected to grid
increment cell value
end

for 0 to # of passes
for each row
for each col
if grid[row,col] > 0 then
grid[row,col] += 1
increment_adjacent_cells(row, col)
end
end
end
end*
```

Com base na VI fornecida pelo Luciano, criei uma VI para colorir um retângulo no campo com uma cor desejada. A VI funcionará transformando o campo em um grid e pintando-se o retângulo desejado, para isso, temos que ter como entrada:

• Número de linhas do grid
• Número de colunas do grid
• Linha do retângulo a ser pintado
• Coluna do retângulo a ser pintado
• Cor que se deseja pintar

Aqui está um exemplo de:

• Número de linhas do grid = 20
• Número de colunas do grid = 25
• Linha do retângulo a ser pintado = 5
• Coluna do retângulo a ser pintado = 8
• Cor que se deseja pintar = 0,99


Com isso, é só pegar as informações obtidas pela distribuição de probabilidades e pintar o campo com as cores desejadas, de acordo com cada probabilidade.

Acho que assim já está perfeito para o primeiro protótipo, bom trabalho. Sugiro focar na geração dos dados agora.

Primeiramente o campo será dividido em um grid n x m. Cada célula desse grid terá um valor de probabilidade que pode variar de 0 a 1 e cada valor real de probabilidade terá sua cor correspondente no heatmap. A VI que cria o heatmap com base em uma matriz de probabilidades está feita. Aqui está uma matriz de probabilidades genérica:


E aqui está o campo pintado de acordo com a matriz acima:


Grid 12x18 e valores aleatórios de probabilidade:


Agora que vi que tem um pequeno errinho quando o número de linhas ou colunas do grid não divide o número de pixels, vou ajeitar isto.

Criei aqui no matlab uma matriz de probabilidade que se parece mais com um jogo real. No eixo x é gaussiana e no y exponencial. Segue arquivo .csv e referência de como deve ficar o heatmap:


A função de normalização usada nos dados que o Nicolas mandou foi: (a - v_min)(v_max - v_min) Onde v_min é o mínimo valor da tabela, v_max o máximo valor e "a" é o valor da célula que se quer normalizar.
Com isso, o campo ficará:


Para medir o tempo de execução da VI foi usada a seguinte estrutura que utiliza a VI Tick Count e a Flat Sequence:


O tempo de execução da VI foi em média 300ms, para um grid 181x121, o que gera aproximadamente 33 FPS. Porém este valor pode ser melhorado se a parte que abre o arquivo .png só for executada 1 vez.

Eu e o Nicolas fomos para a IMBEL na quinta e resolvemos um problema quando tentava pintar um certo ponto (x,y) do campo, ele estava pintando outro ponto aleatório por causa de um erro no código.
O intuito agora é procurar uma escala que se encaixe nos propósitos aqui determinados, pois precisamos que não só o ponto que o robô está fique vermelho, mas também os pontos nos quais ele passou.

Supondo que o robô está no ponto (0,0):

Ele irá para o ponto (500,0) e após 5 segundos:


Ou seja, rapidamente ele perde as informações sobre os pontos nos quais ele esteve. Tenho que achar uma escala agora que se adeque às nossas necessidades. Tal escala deve valorizar mais os pontos pelo qual o robô passou rapidamente, pois os pontos que ele geralmente fica parado, como a zona de defesa para um zagueiro, já irá ser contabilizada muitas vezes e ter uma grande probabilidade.

Ajustei a VI para um escala logarítmica. Germano, coloque para a cor começar em um valor mais quente agora, como já havíamos conversado. Coloque para começar mais ou menos aonde está marcado na foto abaixo.


Segue heatmap gerado por um atacante chutando repetidamente para gol.


Gerar protótipo funcional, permitindo a visualização do heatmap de todos os robôs, sendo o map a ser mostrado na tela escolhido pelo id do robô.

Aqui está os heatmaps dos robôs para uma simulação feita no grSim (aproximadamente 1 minuto). Agora podemos mudar o ID dos robôs durante a execução do código:

Goleiro:

Atacante:

Zagueiro:

Algo mais a ser feito por enquanto?

Por mim ta ok.

O heatmap se mostrou bastante demonstrativo em alguns exemplos rápidos de partida que fizemos. Pensaremos em algum jeito de implementar isso na inteligência futuramente.