Entwicklung eines Multiagentensystems für die Simulation des Positionsangriffs im Handball unter Verwendung des MARS-Frameworks

Abstract

Diese Bachelorarbeit beschreibt die Entwicklung eines Multiagentensystems zur Simulation des Positionsangriffs im Handball unter Verwendung des MARS (Multi-Agent Research and Simulation)-Frameworks. Das System soll es Trainern ermöglicht, vorgegebene Auftakthandlungen in bestimmten Spielsituationen zu testen und als Werkzeug zur Verbesserung der taktischen Planung und Entscheidungsfindung dienen. Der Fokus liegt auf der Simulation von Positionsangriffen, bei denen jeder Agent sich an das Verhalten der Mit- und Gegenspieler anpassen muss. Das System modelliert die Handballumgebung, einschließlich Spielerbewegungen, Balldynamik und Kommunikation zwischen den Agenten. Durch die Implementierung von Goal-Oriented Action Planning (GOAP) können die Agenten kontextabhängige Entscheidungen während der Simulation treffen. Die Arbeit diskutiert die Systemarchitektur, das Design, die Tests und die Resultate der ausgeführten Experimente. Die Experimente werden in Hinsicht auf die Nutzbarkeit des Systems durch Trainer und Trainerinnen, sowie der Eignung als Darstellung des Handballsports ausgewertet. Nach Auswertung der Ergebnisse wird festgestellt, dass die Eignung als Werkzeug für Handballtrainer noch nicht gegeben ist. Der Grund hierfür ist in den noch nicht ausgereiften Verhaltensweisen der Spieler-Agenten zu sehen. Durch diese ist eine Simulation des Handballsports und insbesondere der eingegebenen Auftakthandlungen nicht gegeben. Die Gründe hierfür liegen in dem entwickelten GOAP-Modell, dessen Pläne nicht detailliert genug sind und bei denen der Fokus nicht die gewünschten Verhaltensweisen priorisiert.

This bachelor thesis describes the development of a multi-agent system for the simulation of positional attacks in handball using the MARS (Multi-Agent Rese-arch and Simulation) framework. The system enables coaches to test their attacking plays in specific game situations and serves as a tool to improve tactical planning and decision-making. The focus is on the simulation of positional attacks, where each agent must adapt to the behaviour of teammates and opponents. The system models the handball environment, including player movements, ball dynamics and communication between the agents. By implementing Goal-Oriented Action Planning (GOAP), the agents can make context-dependent decisions during the simulation. The paper discusses the system architecture, the design and testing and the results of the experiments performed. The experiments are evaluated regarding the usability of the system by coaches and its suitability as a representation of handball. After analysing the results, it is concluded that the suitability as a tool for handball coaches is not yet given. The reason for this is to be seen in the not yet fully developed behaviour of the player agents. This means that it is not possible to properly simulate handball, and particularly the plays entered. The reasons for this lie in the developed GOAP model, whose plans are not detailed enough and where the focus does not prioritise the desired behaviours.