我國足球機(jī)器人科研文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析①

胡洪泉

(聊城大學(xué)體育學(xué)院 山東聊城 252059)

足球機(jī)器人是近幾年在國際上迅速開展起來的高科技對(duì)抗活動(dòng),它集高新技術(shù)、娛樂、比賽于一體,引起社會(huì)各界廣泛關(guān)注。我國自1999年舉辦首屆足球機(jī)器人比賽以來,其競技水平已經(jīng)取得長足進(jìn)步,很多高等院校成立了比賽隊(duì)伍,同時(shí)對(duì)足球機(jī)器人的研究也不斷深入。

文獻(xiàn)是科學(xué)研究成果客觀記錄的載體,對(duì)我國足球機(jī)器人科研文獻(xiàn)數(shù)量的變化及內(nèi)容分布等指標(biāo)進(jìn)行分析,可以從文獻(xiàn)角度客觀了解該項(xiàng)目研究發(fā)展的概況,反映我國足球機(jī)器人實(shí)際研究水平,并真實(shí)地展現(xiàn)我國足球機(jī)器人科學(xué)研究的最新成果和發(fā)展動(dòng)態(tài),對(duì)我國足球機(jī)器人的健康可持續(xù)發(fā)展具有一定的導(dǎo)向作用。

1 研究對(duì)象和方法

以2000～2007年CNKI中國期刊全文數(shù)據(jù)庫中的《哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》、《系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)》、《計(jì)算機(jī)仿真》、《計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)》、《計(jì)算機(jī)測量與控制》、《計(jì)算機(jī)應(yīng)用》、《計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》、《機(jī)器人》等166種中文期刊作為檢索信息源,對(duì)各期刊發(fā)表的相關(guān)499篇科研文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并就其載文量、科研隊(duì)伍人數(shù)、刊登期刊以及研究內(nèi)容等指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

表1 2000～2007年我國足球機(jī)器人科研文獻(xiàn)發(fā)展趨勢分析表

表2 2000～2007年我國足球機(jī)器人科研文獻(xiàn)作者人數(shù)統(tǒng)計(jì)表

表3 2000～2007年我國高校學(xué)報(bào)與其它期刊載文數(shù)量對(duì)比分析表

表4 2000～2007年我國中文期刊足球機(jī)器人載文量與研究內(nèi)容統(tǒng)計(jì)表

2 結(jié)果和分析

2.1 載文量統(tǒng)計(jì)分析

從表1可以看出,我國足球機(jī)器人科研文獻(xiàn)數(shù)量呈逐年增長的態(tài)勢,其中2003年文獻(xiàn)環(huán)比增長速度較快,近上年的1.5倍,這與我國在20世紀(jì)90年代重點(diǎn)開展信息化建設(shè),加大信息領(lǐng)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(jī)器人科研隊(duì)伍,到目前為止我國相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)已經(jīng)從零發(fā)展到50多個(gè),對(duì)足球機(jī)器人的研究相繼展開,越來越多的科研工作者涉足足球機(jī)器人的研究,研究的范圍正在擴(kuò)大,必然使足球機(jī)器人科研文獻(xiàn)數(shù)量增多。

2003年后足球機(jī)器人科研文獻(xiàn)數(shù)量呈現(xiàn)較為穩(wěn)定的遞增曲線,在2005年、2007年科研文獻(xiàn)環(huán)比增長率出現(xiàn)負(fù)增長。這表明隨著我國足球機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的不斷發(fā)展和研究團(tuán)隊(duì)的不斷組建的同時(shí),足球機(jī)器人科研成果數(shù)量出現(xiàn)波動(dòng),該研究方向的科研成果的波動(dòng)現(xiàn)象值得引起我們關(guān)注,寄希望通過有效科研刺激,推動(dòng)我國足球機(jī)器人科研水平的不斷進(jìn)步。

2.2 作者相關(guān)信息

分析文獻(xiàn)作者數(shù)量,研究文獻(xiàn)與作者之間的規(guī)律,可以揭示足球機(jī)器人科研工作者研究與著作能力,并能了解該學(xué)科的成熟程度。在統(tǒng)計(jì)科研文獻(xiàn)作者時(shí),根據(jù)洛特卡定律只以第一作者為統(tǒng)計(jì)對(duì)象。

從表2統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,共有360名作者發(fā)表了499篇科研成果,其中有285名作者只發(fā)表了1篇論文,占作者總數(shù)的79.17%;43名作者發(fā)表了2篇論文,占總數(shù)的11.94%;14名作者發(fā)表了3篇論文,占總數(shù)的3.89%;10名作者發(fā)表了4篇論文,占總數(shù)的2.78%;5名作者發(fā)表了5篇論文,占總數(shù)的1.39%;3名作者發(fā)表了6篇以上論文占總數(shù)的0.83%。按照洛特卡定律,可以看出8年中在相關(guān)中文期刊發(fā)表1篇足球機(jī)器人論文的作者比例要大于經(jīng)驗(yàn)值,這說明8年中發(fā)表足球機(jī)器人論文作者群已經(jīng)形成,但是分布較分散,具有離散性。核心作者是那些發(fā)表論文數(shù)較多,影響較大的作者集合。確定核心作者的標(biāo)準(zhǔn)可以通過普賴斯定律N=0.749(ηmax1/2)確定。其中ηmax為所統(tǒng)計(jì)年限中最高產(chǎn)作者的論文數(shù),N為確定核心作者的最低論文篇數(shù)。那些發(fā)文數(shù)在N篇以上的作者,可以確認(rèn)為核心作者。在2000～2007年間在中文期刊上發(fā)表2篇或2篇以上足球機(jī)器人論文的核心作者共75人,占作者總數(shù)的20.83%。作為一個(gè)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(shù)的42.8%。這同普賴斯推論核心作者的論文數(shù)應(yīng)占論文總數(shù)的50%指標(biāo)有一定的差距,顯示了該階段中文類期刊足球機(jī)器人科研文獻(xiàn)的核心作者還較為薄弱,沒有形成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的群體,這也表明了我國足球機(jī)器人科研缺乏整體性和針對(duì)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(tǒng)計(jì)分析

從表3可以看出,在足球機(jī)器人科研文獻(xiàn)逐年增加的前提下,高等院校學(xué)報(bào)刊載文量呈現(xiàn)逐年增加趨勢,說明我國高等院校對(duì)該項(xiàng)目的重視程度越來越大。因?yàn)楦叩仍盒ｉ_展足球機(jī)器人開發(fā)研究,有利于將教學(xué)與科研相結(jié)合,促進(jìn)相關(guān)學(xué)科發(fā)展,提高學(xué)生的實(shí)踐能力;同時(shí)在高等院校積極推廣足球機(jī)器人比賽可以提高師生的科研水平與綜合素質(zhì),通過足球機(jī)器人比賽可以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的競爭意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。

高等院校學(xué)報(bào)載文量少于其它期刊,這是由于高等院校進(jìn)行足球機(jī)器人科學(xué)研究雖然具有較強(qiáng)的科研力量優(yōu)勢,但由于受經(jīng)費(fèi)等因素局限,又制約了足球機(jī)器人科研項(xiàng)目的進(jìn)行,我國高等院校對(duì)足球機(jī)器人的開發(fā)研究仍需進(jìn)一步加強(qiáng)。

2.4 載文量與研究內(nèi)容

對(duì)表4分析后發(fā)現(xiàn),近年來我國足球機(jī)器人科研文獻(xiàn)研究內(nèi)容出現(xiàn)如下特征。

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

二是機(jī)器視覺、行為決策、智能控制等領(lǐng)域研究呈逐年上升趨勢,無線電通訊、機(jī)電一體化、軟-硬集成、機(jī)器人小車等領(lǐng)域研究呈現(xiàn)平穩(wěn)發(fā)展態(tài)勢。足球機(jī)器人是個(gè)多智能體,它需要和其它學(xué)科技術(shù)交叉運(yùn)用。適量的、科學(xué)發(fā)展的研究可以對(duì)我國機(jī)器人足球運(yùn)動(dòng)發(fā)展進(jìn)行有益的補(bǔ)充,但過多的研究不但背離足球機(jī)器人發(fā)展趨勢,而且還造成大量研究資源的浪費(fèi)。

三是有關(guān)比賽策略的研究呈現(xiàn)下降態(tài)勢。機(jī)器人足球和人類足球一樣,足球機(jī)器人球隊(duì)的勝負(fù)不僅取決于機(jī)器人本身的性能,而且取決于比賽策略。足球?qū)I(yè)人士數(shù)量參與該領(lǐng)域科學(xué)研究較少對(duì)足球機(jī)器人比賽策略研究造成一定影響。

四是對(duì)足球機(jī)器人團(tuán)隊(duì)的管理與教育的研究尚屬空白。從1999年我國首屆足球機(jī)器人錦標(biāo)賽以來,中國足球機(jī)器人隊(duì)伍已經(jīng)從零發(fā)展到50多個(gè),但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,要形成一個(gè)產(chǎn)業(yè)至少需要上百上千支足球機(jī)器人團(tuán)隊(duì)。足球機(jī)器人因它的娛樂性、觀賞性以及高技術(shù)挑戰(zhàn)性,不僅有助于科研的進(jìn)步,也會(huì)形成相當(dāng)數(shù)量的需求和產(chǎn)業(yè)。建議借鑒人類足球的職業(yè)聯(lián)賽和俱樂部體制,使足球機(jī)器人團(tuán)隊(duì)向職業(yè)化方向發(fā)展。

3 結(jié)論與建議

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

我國足球機(jī)器人科研文獻(xiàn)作者群已經(jīng)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(gè)相對(duì)穩(wěn)定的群體,需要足球機(jī)器人科研工作者形成逐級(jí)研究的主線,加大研究深度,提高研究的延續(xù)性。

我國目前對(duì)足球機(jī)器人行為決策的研究較多,缺乏對(duì)比賽策略的研究,足球機(jī)器人團(tuán)隊(duì)管理和教育的研究尚屬空白。研究者應(yīng)明確研究方向,豐富研究內(nèi)容,進(jìn)而推動(dòng)足球機(jī)器人運(yùn)動(dòng)健康可持續(xù)發(fā)展。

鼓勵(lì)足球?qū)I(yè)人士參與足球機(jī)器人科研開發(fā)對(duì)我國足球機(jī)器人健康、可持續(xù)發(fā)展具有重大實(shí)踐意義。將足球機(jī)器人課程引入到高等教育中對(duì)探索教育改革和人才培養(yǎng)的新途徑、新方法,提高教師科學(xué)研究能力,提高高校學(xué)生的創(chuàng)新能力和專業(yè)素質(zhì)具有重要意義。

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