Inteligencia Artificial en videojuegos
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UNIVERSIDAD LAICA ELOY ALFARO DE MANABÍ
Docente Ing. Jorge Pincay
5to. Anual “A”
Facultad de Ciencias Informáticas
Año Lectivo2015 - 2016
Inteligencia Artificial
Temas1. Inteligencia artificial
2. Qué es un videojuego?
3. Representación del entorno
4. Acciones
5. Clasificación de los videojuegos
6. Técnicas de IA en videojuegos
7. Path Planning
8. Maquinas de estado finitas
9. Árboles de comportamiento
10. GOAP
11. Conclusiones
Inteligencia Artificial Desde el punto de vista de los videojuegos se
denomina a la inteligencia artificial como la capacidad de dotar a un agente no vivo de razonar
¿Qué ofrece a los videojuegos? Agentes actúen racionalmente Agentes actúen como un humano Conjunto de comportamientos
Qué es un videojuego? Situaciones (información del entorno, estado del
jugador) Capacidades (acciones que pueden ser aplicadas en el
entorno)
Representación del entorno. Información estática
Información dinámica Estado del jugador Estado de los oponentes
Acciones. Globales
Locales Individuales Colectivas
Clasificación de los videojuegos. Juegos de puzzles
*Representación sencilla del entorno
*Problemas lógicos complejos
Clasificación de los videojuegos. Juegos de estrategia (RTS – Real Time Strategy)
*Representación compleja del entorno
*Problemas de gestión de recursos
*Problemas de toma de decisiones
Clasificación de los videojuegos. Juegos en primera persona (First Person Games)
*Representación sencilla del entorno
*Problemas de tomas de decisiones como agentes
autónomos (NPC Non-Player Characters)
Técnicas de IA en videojuegos. Planificación automática
Árboles de comportamiento
GOAP
Path-Planning
Redes Bayesianas
Maquinas de estado finitas
Mapas de influencia
Arquitecturas Blackboard
Diagramas de estados
Path Planning (Búsqueda de caminos) Encontrar una secuencia de acciones que permitan al
jugador moverse desde un punto del mapa (origen) hasta otro punto del mapa (destino).
1. Representación del mapa
2. Movilidad de las unidades o del jugador
3. Coste de las acciones de las unidades o del jugador
Path Planning (Búsqueda de caminos) Algoritmos de búsqueda heurística (A*, IDA*, D*)
Coste computacional elevado (gran cantidad de tiempo de proceso)
Path Planning (Búsqueda de caminos)
Máquinas de estado finitas Aceptadoras: son máquinas especificas que reconocen un
lenguaje.
Transductoras: son máquinas más generales, convierten una secuencia de entrada en una secuencia de salida.
Máquinas de estado finitas
Disparando
Vigilando
Corriendo
Enemigo detectado/Disparar
Enemigo no detectado/Esconder
Balas no disponible + Enemigo detectado / Correr
Balas disponible /Disparar
Balas no disponible + Enemigo detectado / Correr
Árboles de comportamiento. Son árboles que representan una descomposición de
tareas. El resultado tras recorrer el árbol puede tener dos valores (correcto/incorrecto).
Tareas hoja: corresponde con los nodos terminales del árbol. Su valor puede ser el resultado de una condición o la ejecución de un fragmento de código.
Tareas compuestas: corresponde con los nodos intermedios del árbol. Su valor de retorno depende de los valores de las tareas que contiene. Descendientes.
Secuencia
Selección
Selección paralela
Secuencias no deterministas
Árboles de comportamiento.?
→ →
Puerta abierta?
Entrar a la habitación
Acercarse a la puerta
Entrar en la habitación
EsperarGolpear puerta
Abrir puerta
Puerta cerrada?
~?
→ →
No es árbol de búsqueda/ es un árbol de secuencias de acciones
Árboles de comportamiento. Similar a las máquinas de estado Ofrece un mayor grado de interacción por parte de los
jugadores Técnica muy sencilla de definir y de implementar
Entornos son cada vez más complejos Mundos mas grandes Mayor interacción Los NPCs necesitan:• Ser autónomos• Tener sus propios objetivos• Interactuar con el mundo de forma independiente
Planificación de acciones orientadas a metas
Goal Oriented Action Planning (GOAP)
Cada NPC del juego esta definido
• Un conjunto de metas que son alcanzables
• Un conjunto de condiciones asociadas a cada una de las metas
• Un conjunto de acciones formadas por dos elementos
• Precondiciones
• Efectos
Planificación de acciones orientadas a metas
Goal Oriented Action Planning (GOAP)
Si se detecta que una meta se cumple (Todas las condiciones de la meta son ciertas)
Se realiza en búsqueda en tiempo real
Si se obtiene una solución, esta está formada por una secuencia de acciones
Coste computacional elevado (con respecto a número de acciones)
Puede generar planes inválidos
Conclusiones La inteligencia artificial es un recurso que mejora la
sensación de realismo de los videojuegos Los videojuegos ofrecen un perfecto entorno de
trabajo para el desarrollo de nuevas técnicas de inteligencia artificial
Existen más técnicas que podrían incrementar el grado de racionalidad de los NPCs
• Aprendizaje automático• Planificación automática• Redes bayesianas• Etc.
UNIVERSIDAD ELOY ALFARO DE MANABI
.Fin.
. i G s a a . r c 5to.
Anual “A”