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Inteligência Artificial para Jogos
Agentes Inteligentes
GT-JEDI – Jogos DigitaisInteligência Artificial para Jogos
UNISINOS
Prof. MSc. João Ricardo Bittencourt
Update: 07 Set. [email protected]
Agradeço e dedico estasaulas ao Prof. Osório
“Tome a pílulavermelha”
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Sumário1. Introdução2. Taxonomia3. Classificação
• Agentes cognitivos• Agentes reativos
4. Arquiteturas
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Introdução “Falsa IA”
Rotas pré-definidas Comportamento previsível Repetitivo Falta de interação com ambiente
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Introdução “Comportamento Inteligente”
Percepção Reação Raciocínio Interação Comunicação Adaptação/Aprendizado
Agentes AutônomosAgentes Inteligentes
Tem uma arquitetura de controle
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Introdução Para Russell & Norvig
O conceito de agente• Possui sensores – percebe o ambiente• Controlador – tomada de decisões• Atuadores – modificar o ambiente
Opcional: comunicação entre agentes• Comunidades de agentes cooperativos
Ambiente• Local cujos agentes interagem
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Taxonomia
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Classificação Quanto à arquitetura de controle
Agentes cognitivos/deliberativos Agentes reativos Agentes com arquitetura hierárquica Agentes com arquitetura híbrida
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Classificação Quanto à interação
Interação com ambiente Interação com os outros agentes
Quanto ao conhecimento Sem memória Estático (representação inicial) Dinâmico (aquisição)
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Classificação Quanto à arquitetura de controle
Agentes cognitivos/deliberativos• Modelo explícito do ambiente (mapa)• Conhece todo o mundo (posições,...)• Estado interno• Processo decisório• Planos de ações Problema: → imprevistos
Agentes reativos Agentes com arquitetura hierárquica Agentes com arquitetura híbrida
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Agentes Cognitivos Formalismos/ferramentas
Autômatos• FSM – Finite State Machine• HFSM – Hierarquical Finite State Machine• Redes de Petri – hierárquica, colorida,
temporizada Baseados em regras
• RBS – Rule Based System• (Facts, rules and inference)
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Agentes Cognitivos
Watt & PolicarpoWatt & Policarpo
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Agentes Cognitivos
Bittencourt & Osório (ERI-MG)Bittencourt & Osório (ERI-MG)
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Agentes Cognitivos HFSM – Hierarquical Finite State Machine
Cada estado da FSM pode implementar uma FSM e assim sucessivamente
Redes de Petri Abordagem mais formal, acadêmica Extende o conceito de FSM Aplicada como mecanismo de controle Usada para modelar sistemas complexos
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Agentes Cognitivos RBS – Rule Based System
Sistema criado a partir de uma coleção de regras IF-THEN
“Um monte de Ifs e Rand.” Palestra célebre do Soren Johnson no SBGames 2007 ;-)
Vejam os sites:• RoboForge - www.roboforge.com • Robocode – robocode.sourceforge.net
Utilização de fatos, regras e inferências• Sistema de inferência clássico
• PROLOG
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Agentes Reativos Dificil de serem criados agentes totalmente
reativos (sem memória ou estados internos) São os opostos dos cognitivos – não planificam
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Arquiteturas Agente Reativo com estados
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Arquiteturas Agente Reativo Hierárquico
Arquitetura HorizontalArquitetura HorizontalSMPA – Sense, Model, Plan,ActSMPA – Sense, Model, Plan,Act
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Arquiteturas Agente Reativo Hierárquico
Arquitetura Vertical - BrooksArquitetura Vertical - Brooks
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Arquiteturas Arquitetura Híbrida – Múltiplos comportamentos
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Arquiteturas Arquitetura Híbrida – Reativa-deliberativa
Percepção, Conhecimento, Percepção, Conhecimento, Memória e RaciocínioMemória e Raciocínio
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Arquiteturas Arquitetura Híbrida – BDI
BDI – Belief, Desire e IntentionBDI – Belief, Desire e Intention
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Arquiteturas Camada Vital
Controle reativo do agente Vários comportamentos, por exemplo:
• Parar• Vagar• Desviar obstáculos• Ir em direção ao alvo• Inverter direção
Módulo que unifica as saídas em um único comando para os atuadores
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Arquiteturas Camada Funcional
Autômato para efetuar o seqüenciamento dos comportamentos vitais
Camada deliberativa Efetua o
planejamento das trajetórias (A*)