我国足球机器人科研文献统计学分析①

胡洪泉

(聊城大学体育学院 山东聊城 252059)

足球机器人是近几年在国际上迅速开展起来的高科技对抗活动,它集高新技术、娱乐、比赛于一体,引起社会各界广泛关注。我国自1999年举办首届足球机器人比赛以来,其竞技水平已经取得长足进步,很多高等院校成立了比赛队伍,同时对足球机器人的研究也不断深入。

文献是科学研究成果客观记录的载体,对我国足球机器人科研文献数量的变化及内容分布等指标进行分析,可以从文献角度客观了解该项目研究发展的概况,反映我国足球机器人实际研究水平,并真实地展现我国足球机器人科学研究的最新成果和发展动态,对我国足球机器人的健康可持续发展具有一定的导向作用。

1 研究对象和方法

以2000～2007年CNKI中国期刊全文数据库中的《哈尔滨工业大学学报》、《系统仿真学报》、《计算机仿真》、《计算机工程与科学》、《计算机测量与控制》、《计算机应用》、《计算机技术与应用》、《机器人》等166种中文期刊作为检索信息源,对各期刊发表的相关499篇科研文献进行统计,并就其载文量、科研队伍人数、刊登期刊以及研究内容等指标进行统计学分析。

表1 2000～2007年我国足球机器人科研文献发展趋势分析表

表2 2000～2007年我国足球机器人科研文献作者人数统计表

表3 2000～2007年我国高校学报与其它期刊载文数量对比分析表

表4 2000～2007年我国中文期刊足球机器人载文量与研究内容统计表

2 结果和分析

2.1 载文量统计分析

从表1可以看出,我国足球机器人科研文献数量呈逐年增长的态势,其中2003年文献环比增长速度较快,近上年的1.5倍,这与我国在20世纪90年代重点开展信息化建设,加大信息领域的投资力度,信息科研水平逐步提高是分不开的。我国从2003年开始许多高校成立了自己的足球机器人科研队伍,到目前为止我国相关科研团队已经从零发展到50多个,对足球机器人的研究相继展开,越来越多的科研工作者涉足足球机器人的研究,研究的范围正在扩大,必然使足球机器人科研文献数量增多。

2003年后足球机器人科研文献数量呈现较为稳定的递增曲线,在2005年、2007年科研文献环比增长率出现负增长。这表明随着我国足球机器人运动的不断发展和研究团队的不断组建的同时,足球机器人科研成果数量出现波动,该研究方向的科研成果的波动现象值得引起我们关注,寄希望通过有效科研刺激,推动我国足球机器人科研水平的不断进步。

2.2 作者相关信息

分析文献作者数量,研究文献与作者之间的规律,可以揭示足球机器人科研工作者研究与著作能力,并能了解该学科的成熟程度。在统计科研文献作者时,根据洛特卡定律只以第一作者为统计对象。

从表2统计结果显示,共有360名作者发表了499篇科研成果,其中有285名作者只发表了1篇论文,占作者总数的79.17%;43名作者发表了2篇论文,占总数的11.94%;14名作者发表了3篇论文,占总数的3.89%;10名作者发表了4篇论文,占总数的2.78%;5名作者发表了5篇论文,占总数的1.39%;3名作者发表了6篇以上论文占总数的0.83%。按照洛特卡定律,可以看出8年中在相关中文期刊发表1篇足球机器人论文的作者比例要大于经验值,这说明8年中发表足球机器人论文作者群已经形成,但是分布较分散,具有离散性。核心作者是那些发表论文数较多,影响较大的作者集合。确定核心作者的标准可以通过普赖斯定律N=0.749(ηmax1/2)确定。其中ηmax为所统计年限中最高产作者的论文数,N为确定核心作者的最低论文篇数。那些发文数在N篇以上的作者,可以确认为核心作者。在2000～2007年间在中文期刊上发表2篇或2篇以上足球机器人论文的核心作者共75人,占作者总数的20.83%。作为一个活跃的作者群体,8年间他们共参与214篇论文的撰写,占论文总数的42.8%。这同普赖斯推论核心作者的论文数应占论文总数的50%指标有一定的差距,显示了该阶段中文类期刊足球机器人科研文献的核心作者还较为薄弱,没有形成一个相对稳定的群体,这也表明了我国足球机器人科研缺乏整体性和针对性,许多科研工作者自身没有形成一条研究的主线。

2.3 载文期刊统计分析

从表3可以看出,在足球机器人科研文献逐年增加的前提下,高等院校学报刊载文量呈现逐年增加趋势,说明我国高等院校对该项目的重视程度越来越大。因为高等院校开展足球机器人开发研究,有利于将教学与科研相结合,促进相关学科发展,提高学生的实践能力;同时在高等院校积极推广足球机器人比赛可以提高师生的科研水平与综合素质,通过足球机器人比赛可以增加学生的学习兴趣,培养学生的竞争意识和创新意识。

高等院校学报载文量少于其它期刊,这是由于高等院校进行足球机器人科学研究虽然具有较强的科研力量优势,但由于受经费等因素局限,又制约了足球机器人科研项目的进行,我国高等院校对足球机器人的开发研究仍需进一步加强。

2.4 载文量与研究内容

对表4分析后发现,近年来我国足球机器人科研文献研究内容出现如下特征。

一是足球机器人运动的开展主要涉及到机器视觉、行为决策、智能控制、比赛策略及人工生命等领域,上述研究领域是决定足球机器人生命的重要因素。

二是机器视觉、行为决策、智能控制等领域研究呈逐年上升趋势,无线电通讯、机电一体化、软-硬集成、机器人小车等领域研究呈现平稳发展态势。足球机器人是个多智能体,它需要和其它学科技术交叉运用。适量的、科学发展的研究可以对我国机器人足球运动发展进行有益的补充,但过多的研究不但背离足球机器人发展趋势,而且还造成大量研究资源的浪费。

三是有关比赛策略的研究呈现下降态势。机器人足球和人类足球一样,足球机器人球队的胜负不仅取决于机器人本身的性能,而且取决于比赛策略。足球专业人士数量参与该领域科学研究较少对足球机器人比赛策略研究造成一定影响。

四是对足球机器人团队的管理与教育的研究尚属空白。从1999年我国首届足球机器人锦标赛以来,中国足球机器人队伍已经从零发展到50多个,但还远远不够,要形成一个产业至少需要上百上千支足球机器人团队。足球机器人因它的娱乐性、观赏性以及高技术挑战性,不仅有助于科研的进步,也会形成相当数量的需求和产业。建议借鉴人类足球的职业联赛和俱乐部体制,使足球机器人团队向职业化方向发展。

3 结论与建议

近年来我国各期刊对足球机器人载文量总体呈上升趋势,而且涉足的研究领域逐步扩大,足球机器人研究在机器人研究领域中占有了非常重要的地位。

我国足球机器人科研文献作者群已经形成,并且分布较为分散,但核心作者还较为薄弱,没有形成一个相对稳定的群体,需要足球机器人科研工作者形成逐级研究的主线,加大研究深度,提高研究的延续性。

我国目前对足球机器人行为决策的研究较多,缺乏对比赛策略的研究,足球机器人团队管理和教育的研究尚属空白。研究者应明确研究方向,丰富研究内容,进而推动足球机器人运动健康可持续发展。

鼓励足球专业人士参与足球机器人科研开发对我国足球机器人健康、可持续发展具有重大实践意义。将足球机器人课程引入到高等教育中对探索教育改革和人才培养的新途径、新方法,提高教师科学研究能力,提高高校学生的创新能力和专业素质具有重要意义。

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