我國足球機器人科研文獻統計學分析①

胡洪泉

(聊城大學體育學院 山東聊城 252059)

足球機器人是近幾年在國際上迅速開展起來的高科技對抗活動,它集高新技術、娛樂、比賽于一體,引起社會各界廣泛關注。我國自1999年舉辦首屆足球機器人比賽以來,其競技水平已經取得長足進步,很多高等院校成立了比賽隊伍,同時對足球機器人的研究也不斷深入。

文獻是科學研究成果客觀記錄的載體,對我國足球機器人科研文獻數量的變化及內容分布等指標進行分析,可以從文獻角度客觀了解該項目研究發展的概況,反映我國足球機器人實際研究水平,并真實地展現我國足球機器人科學研究的最新成果和發展動態,對我國足球機器人的健康可持續發展具有一定的導向作用。

1 研究對象和方法

以2000～2007年CNKI中國期刊全文數據庫中的《哈爾濱工業大學學報》、《系統仿真學報》、《計算機仿真》、《計算機工程與科學》、《計算機測量與控制》、《計算機應用》、《計算機技術與應用》、《機器人》等166種中文期刊作為檢索信息源,對各期刊發表的相關499篇科研文獻進行統計,并就其載文量、科研隊伍人數、刊登期刊以及研究內容等指標進行統計學分析。

表1 2000～2007年我國足球機器人科研文獻發展趨勢分析表

表2 2000～2007年我國足球機器人科研文獻作者人數統計表

表3 2000～2007年我國高校學報與其它期刊載文數量對比分析表

表4 2000～2007年我國中文期刊足球機器人載文量與研究內容統計表

2 結果和分析

2.1 載文量統計分析

從表1可以看出,我國足球機器人科研文獻數量呈逐年增長的態勢,其中2003年文獻環比增長速度較快,近上年的1.5倍,這與我國在20世紀90年代重點開展信息化建設,加大信息領域的投資力度,信息科研水平逐步提高是分不開的。我國從2003年開始許多高校成立了自己的足球機器人科研隊伍,到目前為止我國相關科研團隊已經從零發展到50多個,對足球機器人的研究相繼展開,越來越多的科研工作者涉足足球機器人的研究,研究的范圍正在擴大,必然使足球機器人科研文獻數量增多。

2003年后足球機器人科研文獻數量呈現較為穩定的遞增曲線,在2005年、2007年科研文獻環比增長率出現負增長。這表明隨著我國足球機器人運動的不斷發展和研究團隊的不斷組建的同時,足球機器人科研成果數量出現波動,該研究方向的科研成果的波動現象值得引起我們關注,寄希望通過有效科研刺激,推動我國足球機器人科研水平的不斷進步。

2.2 作者相關信息

分析文獻作者數量,研究文獻與作者之間的規律,可以揭示足球機器人科研工作者研究與著作能力,并能了解該學科的成熟程度。在統計科研文獻作者時,根據洛特卡定律只以第一作者為統計對象。

從表2統計結果顯示,共有360名作者發表了499篇科研成果,其中有285名作者只發表了1篇論文,占作者總數的79.17%;43名作者發表了2篇論文,占總數的11.94%;14名作者發表了3篇論文,占總數的3.89%;10名作者發表了4篇論文,占總數的2.78%;5名作者發表了5篇論文,占總數的1.39%;3名作者發表了6篇以上論文占總數的0.83%。按照洛特卡定律,可以看出8年中在相關中文期刊發表1篇足球機器人論文的作者比例要大于經驗值,這說明8年中發表足球機器人論文作者群已經形成,但是分布較分散,具有離散性。核心作者是那些發表論文數較多,影響較大的作者集合。確定核心作者的標準可以通過普賴斯定律N=0.749(ηmax1/2)確定。其中ηmax為所統計年限中最高產作者的論文數,N為確定核心作者的最低論文篇數。那些發文數在N篇以上的作者,可以確認為核心作者。在2000～2007年間在中文期刊上發表2篇或2篇以上足球機器人論文的核心作者共75人,占作者總數的20.83%。作為一個活躍的作者群體,8年間他們共參與214篇論文的撰寫,占論文總數的42.8%。這同普賴斯推論核心作者的論文數應占論文總數的50%指標有一定的差距,顯示了該階段中文類期刊足球機器人科研文獻的核心作者還較為薄弱,沒有形成一個相對穩定的群體,這也表明了我國足球機器人科研缺乏整體性和針對性,許多科研工作者自身沒有形成一條研究的主線。

2.3 載文期刊統計分析

從表3可以看出,在足球機器人科研文獻逐年增加的前提下,高等院校學報刊載文量呈現逐年增加趨勢,說明我國高等院校對該項目的重視程度越來越大。因為高等院校開展足球機器人開發研究,有利于將教學與科研相結合,促進相關學科發展,提高學生的實踐能力;同時在高等院校積極推廣足球機器人比賽可以提高師生的科研水平與綜合素質,通過足球機器人比賽可以增加學生的學習興趣,培養學生的競爭意識和創新意識。

高等院校學報載文量少于其它期刊,這是由于高等院校進行足球機器人科學研究雖然具有較強的科研力量優勢,但由于受經費等因素局限,又制約了足球機器人科研項目的進行,我國高等院校對足球機器人的開發研究仍需進一步加強。

2.4 載文量與研究內容

對表4分析后發現,近年來我國足球機器人科研文獻研究內容出現如下特征。

一是足球機器人運動的開展主要涉及到機器視覺、行為決策、智能控制、比賽策略及人工生命等領域,上述研究領域是決定足球機器人生命的重要因素。

二是機器視覺、行為決策、智能控制等領域研究呈逐年上升趨勢,無線電通訊、機電一體化、軟-硬集成、機器人小車等領域研究呈現平穩發展態勢。足球機器人是個多智能體,它需要和其它學科技術交叉運用。適量的、科學發展的研究可以對我國機器人足球運動發展進行有益的補充,但過多的研究不但背離足球機器人發展趨勢,而且還造成大量研究資源的浪費。

三是有關比賽策略的研究呈現下降態勢。機器人足球和人類足球一樣,足球機器人球隊的勝負不僅取決于機器人本身的性能,而且取決于比賽策略。足球專業人士數量參與該領域科學研究較少對足球機器人比賽策略研究造成一定影響。

四是對足球機器人團隊的管理與教育的研究尚屬空白。從1999年我國首屆足球機器人錦標賽以來,中國足球機器人隊伍已經從零發展到50多個,但還遠遠不夠,要形成一個產業至少需要上百上千支足球機器人團隊。足球機器人因它的娛樂性、觀賞性以及高技術挑戰性,不僅有助于科研的進步,也會形成相當數量的需求和產業。建議借鑒人類足球的職業聯賽和俱樂部體制,使足球機器人團隊向職業化方向發展。

3 結論與建議

近年來我國各期刊對足球機器人載文量總體呈上升趨勢,而且涉足的研究領域逐步擴大,足球機器人研究在機器人研究領域中占有了非常重要的地位。

我國足球機器人科研文獻作者群已經形成,并且分布較為分散,但核心作者還較為薄弱,沒有形成一個相對穩定的群體,需要足球機器人科研工作者形成逐級研究的主線,加大研究深度,提高研究的延續性。

我國目前對足球機器人行為決策的研究較多,缺乏對比賽策略的研究,足球機器人團隊管理和教育的研究尚屬空白。研究者應明確研究方向,豐富研究內容,進而推動足球機器人運動健康可持續發展。

鼓勵足球專業人士參與足球機器人科研開發對我國足球機器人健康、可持續發展具有重大實踐意義。將足球機器人課程引入到高等教育中對探索教育改革和人才培養的新途徑、新方法,提高教師科學研究能力,提高高校學生的創新能力和專業素質具有重要意義。

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