Математика и математическое моделирование. 2020; : 29-42
Математическая модель однопользовательской компьютерной игры, воспроизводящей дуэльный бой танков
Сердюков В. И., Сердюкова Н. А., Шишкина С. И.
https://doi.org/10.24108/mathm.0320.0000225Аннотация
В совершенствовании компьютерных игр, воспроизводящих бой танков, можно выделить две задачи: увеличение коллекции игровых средств, представляющих собой виртуальные прототипы реальных образцов танков; обеспечении реалистичности игры. Для решения этих задач необходим инструмент, позволяющий сопоставить игровые возможности виртуальных марок танков с боевыми возможностями их реальных прототипов, в качестве которого можно использовать математическую модель компьютерной игры, воспроизводящую дуэльный бой танков. Указанная модель удовлетворяет следующим требованиям: последовательность операций, воспроизводимых в модели, соответствует последовательности операций, реализуемых игроком в процессе игры; максимальное количество боеприпасов, которое может использоваться танком в модели, должно соответствовать размеру боекомплекта танка. Дуэль продолжается до тех пор, пока не будет поражён один из танков, или пока не будут израсходованы все имеющиеся для поражения противника пушечные выстрелы. Необходимо найти вероятности возможных исходов дуэльного боя, математическое ожидание его продолжительности, математическое ожидание расхода боеприпасов каждой из сторон.
Решение задачи получено путём построения математической модели по схеме Марковского случайного процесса с дискретными состояниями и непрерывным временем. Реализовано в виде программы модели дуэльного боя танков и может быть использовано при разработке компьютерной игры жанра танковых симуляторов для оценки игровых возможностей виртуальных танков в дуэльном бою по данным о размерах их боекомплектов и интенсивностях перехода игрового процесса из одного состояния в другое; для подбора значений интенсивностей перехода игрового процесса из одного состояния в другое, исходя из данных о предполагаемых игровых возможностях виртуальных танков в дуэльном бою. Таким образом, данная модель может быть использована участниками игры для проведения собственных исследований; разработчиками компьютерных игр, для настройки игры, задания таких значений интенсивностей перехода игрового процесса из одного состояния в другие, при которых игровые возможности виртуальных танков, будут соответствовать боевым возможностям их реальных прототипов на поле боя.
Список литературы
1. Охота на призраков / Armored Warfare «Проект Армата». Режим доступа: http://www.aw.mail.ru (дата обращения 23.08.2020).
2. Барятинский М.Б. Советские танковые асы. М.: Эксмо, 2008. 350 с.
3. Архипов В.С. Время танковых атак. М.: Эксмо, 2009. 352 с.
4. Катуков М.Е. Танковые бои: (Из опыта фронтовика). М.: Воениздат, 1942. 17 с.
5. Костенко Ю.П. Танки (воспоминания и размышления). В 3-х ч. Ч. 2. М.: ЭРА, 1997. 108 с.
6. Отечественные бронированные машины. ХХ век. [В 4 т.]. Т. 2: 1941-1945. М.: Экспринт, 2005. 448 с.
7. Герои Советского Союза: Краткий биографический словарь / А.А. Бабаков и др. [Т.] 2: Любов - Ящук. М.: Воениздат, 1988. 863 с.
8. Отечественные бронированные машины. ХХ век. [В 4 т.]. Т. 3: 1946-1965. М.: Цейхгауз, 2010. 672 с.
9. АО «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод». Режим доступа: http://www.uralvagonzavod.ru (дата обращения 24.08.2020).
10. Морз Ф.М., Кимбелл Дж.Е. Методы исследования операций: пер. с англ. М.: Сов. радио, 1956. 307 с. [Morse Ph.M., Kimball G.E. Methods of operations research. N.Y.: Wiley, [1951]. 158 p.].
11. Математические модели боевых действий / П.Н. Ткаченко, Л.Н. Куцев, Г.А. Мещеряков и др.; под ред. П.Н. Ткаченко. М.: Сов. радио, 1969. 240 с.
12. Вентцель Е.С. Исследование операций. М.: Сов. радио, 1972. 551 с.
13. Чуев В.Ю., Дубограй И.В. Вероятностная модель дуэльного боя с переменными эффективными скорострельностями // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 3(108). С. 118-124. DOI: 10.18698/0236-3941-2016-3-118-124
14. Чуев В.Ю., Дубограй И.В. Стохастические модели дуэльного боя двух единиц // Математическое моделирование и численные методы. 2016. № 2(10). С. 69-84. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_26526407_58632028.pdf (дата обращения 24.08.2020).
15. Сердюков В.И, Сердюкова Н.А., Шишкина С.И. Использование элементов искусственного интеллекта для повышения надежности технических изделий // Вестник машиностроения. 2017. № 10. С. 29-32.
Mathematics and Mathematical Modeling. 2020; : 29-42
Mathematical Single-Player Computer Game Model to Reproduce Duel Fight of Tanks
Serdukov V. I., Serdyukova N. A., Shishkina S. I.
https://doi.org/10.24108/mathm.0320.0000225Abstract
In improving computer games, which reproduce a battle of tanks, two tasks can be distinguished: increasing a collection of game tools to represent virtual prototypes of real tank models and ensuring a realistic game. To solve these problems, a tool is necessary that allows us to compare gaming capabilities of virtual tank brands with combat capabilities of their real prototypes. A mathematical model of a computer game that reproduces a duel battle of tanks can be used as the tool. The specified model satisfies the following requirements: the sequence of operations reproduced in the model is in line with the sequence of operations implemented by the player in the course of the game; the maximum amount of ammunition that a tank can use in a model must correspond to the amount of tank ammunition. The duel lasts until one of the tanks is hit, or until all the gunshots available to hit the enemy are expended. It is necessary to find the probabilities of possible outcomes of a duel battle, the mathematical expectation of its duration, the mathematical expectation of the ammunition consumption of each side.
The solution to the problem is obtained by constructing a mathematical model according to the scheme of Markov random process with discrete states and continuous time. It is implemented as a program for a model of a duel battle of tanks and can be used when developing a computer game of the genre of tank simulators to assess the gaming capabilities of the virtual tanks in a duel battle from the data on the amount of their ammunition and on the intensity of the game process transition from one state to another; for selecting the intensity values of the game process transition from one state to another, based on the data on the estimated game capabilities of virtual tanks in a duel battle. Thus, game participants can use this model to conduct their own research. Developers of computer games can use it for setting up the game and setting such intensity values of the game process transition from one state to another, at which the gaming capabilities of virtual tanks will correspond to the combat capabilities of their real prototypes on the battlefield.
References
1. Okhota na prizrakov / Armored Warfare «Proekt Armata». Rezhim dostupa: http://www.aw.mail.ru (data obrashcheniya 23.08.2020).
2. Baryatinskii M.B. Sovetskie tankovye asy. M.: Eksmo, 2008. 350 s.
3. Arkhipov V.S. Vremya tankovykh atak. M.: Eksmo, 2009. 352 s.
4. Katukov M.E. Tankovye boi: (Iz opyta frontovika). M.: Voenizdat, 1942. 17 s.
5. Kostenko Yu.P. Tanki (vospominaniya i razmyshleniya). V 3-kh ch. Ch. 2. M.: ERA, 1997. 108 s.
6. Otechestvennye bronirovannye mashiny. KhKh vek. [V 4 t.]. T. 2: 1941-1945. M.: Eksprint, 2005. 448 s.
7. Geroi Sovetskogo Soyuza: Kratkii biograficheskii slovar' / A.A. Babakov i dr. [T.] 2: Lyubov - Yashchuk. M.: Voenizdat, 1988. 863 s.
8. Otechestvennye bronirovannye mashiny. KhKh vek. [V 4 t.]. T. 3: 1946-1965. M.: Tseikhgauz, 2010. 672 s.
9. AO «Nauchno-proizvodstvennaya korporatsiya «Uralvagonzavod». Rezhim dostupa: http://www.uralvagonzavod.ru (data obrashcheniya 24.08.2020).
10. Morz F.M., Kimbell Dzh.E. Metody issledovaniya operatsii: per. s angl. M.: Sov. radio, 1956. 307 s. [Morse Ph.M., Kimball G.E. Methods of operations research. N.Y.: Wiley, [1951]. 158 p.].
11. Matematicheskie modeli boevykh deistvii / P.N. Tkachenko, L.N. Kutsev, G.A. Meshcheryakov i dr.; pod red. P.N. Tkachenko. M.: Sov. radio, 1969. 240 s.
12. Venttsel' E.S. Issledovanie operatsii. M.: Sov. radio, 1972. 551 s.
13. Chuev V.Yu., Dubograi I.V. Veroyatnostnaya model' duel'nogo boya s peremennymi effektivnymi skorostrel'nostyami // Vestnik MGTU im. N. E. Baumana. Ser. Mashinostroenie. 2016. № 3(108). S. 118-124. DOI: 10.18698/0236-3941-2016-3-118-124
14. Chuev V.Yu., Dubograi I.V. Stokhasticheskie modeli duel'nogo boya dvukh edinits // Matematicheskoe modelirovanie i chislennye metody. 2016. № 2(10). S. 69-84. Rezhim dostupa: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_26526407_58632028.pdf (data obrashcheniya 24.08.2020).
15. Serdyukov V.I, Serdyukova N.A., Shishkina S.I. Ispol'zovanie elementov iskusstvennogo intellekta dlya povysheniya nadezhnosti tekhnicheskikh izdelii // Vestnik mashinostroeniya. 2017. № 10. S. 29-32.
События
-
К платформе Elpub присоединился журнал «The BRICS Health Journal» >>>
10 июн 2025 | 12:52 -
Журнал «Неотложная кардиология и кардиоваскулярные риски» присоединился к Elpub >>>
6 июн 2025 | 09:45 -
К платформе Elpub присоединился «Медицинский журнал» >>>
5 июн 2025 | 09:41 -
НЭИКОН принял участие в конференции НИИ Организации здравоохранения и медицинского менеджмента >>>
30 мая 2025 | 10:32 -
Журнал «Творчество и современность» присоединился к Elpub! >>>
27 мая 2025 | 12:38