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”