Inteligência Artificial em Jogos Eletrônicos

1. Inteligência Artificial em Jogos Eletrônicos Inteligência Artificial em Jogos Eletrônicos Dsc. Alex F. V. Machadoalex.machado@ifsudestemg.edu.br

2. Game AI? “Anything that gives the illusion of intelligence to an appropriate level, thus making the game more immersive, challenging, and, most importantly, fun, can be considered game AI.”

3. A Indústria dos Games • O setor de jogos é uma área em crescente ascensão que fatura bilhões de dólares. • É hoje um dos setores mais rentáveis do entretenimento.

4. Seqüência de criação de um jogo • Definição da idéia • Criação de um game design (planejamento do jogo) • Criação do roteiro • Esboçando concept-arts (artistas 2D e 3D) • Programação • Modelagem • Criação de efeitos sonoros e trilha sonora. • Testes • Divulgação (marketing)

5. Papéis da IA em Jogos • Adversários • Aliados • Personagens de apoio • Comentaristas • Controle de câmera • Geração de fases • Geração de trilhas sonoras • Nivelamento da dificuldade • Resolução automática de problemas

6. Histórico • 1770: “O turco”, criado por Wolfgang von Kempelen, que supostamente jogava xadrez com perfeição.

7. Histórico • Até a década de 1970, os jogos possuíam apenas Versus Mode • A indústria percebeu que a inclusão de um modo para um jogador poderia atrair um público maior, desta forma, aumentando os lucros • Técnicas já conhecidas no meio acadêmico passaram a ser utilizadas para simular o comportamento humano

8. Histórico • 1978: ???implantou as primeiras entidades inteligentes em jogos

9. Histórico • 1978: Space Invaders implantou as primeiras entidades inteligentes em jogos

10. Histórico • 1980: ??? conta com movimentos padronizados dos inimigos, porém cada fantasma tem um modo diferente de caçar o jogador.

11. Histórico • 1980: Pac-man conta com movimentos padronizados dos inimigos, porém cada fantasma tem um modo diferente de caçar o jogador.

12. Histórico • 1990: O primeiro jogo de estratégia em tempo real, ???,é lançado. A busca de caminho apresentada nesse jogo era de baixa qualidade.

13. Histórico • 1990: O primeiro jogo de estratégia em tempo real, Herzog ZWei, é lançado. A busca de caminho apresentada nesse jogo era de baixa qualidade.

14. Histórico • 1996: ??? é publicado como o primeiro jogo a utilizar redes neurais comercialmente

15. Histórico • 1996: BattleCruiser: 3000AD é publicado como o primeiro jogo a utilizar redes neurais comercialmente

16. Histórico • 1998: ???? é lançado comoa melhor Game IA até então.

17. Histórico • 1998: Half-Life é lançado comoa melhor Game IA até então.

18. Histórico • 2001: ????é alvo da mídia a respeito de como as criaturas aprendem com as decisões do jogador.

19. Histórico • 2001: Black & White é alvo da mídia a respeito de como as criaturas aprendem com as decisões do jogador.

20. Técnicas de Game IA • Determinística “Deterministic behavior or performance is specified and predictable. There's no uncertainty.” • Não-Determinística “Behavior has a degree of uncertainty and is somewhat unpredictable (the degree of uncertainty depends on the AI method employed and how well that method is understood).”

21. Algoritmo A-Star(Pathfinding)

22. Algoritmo A-Star(Pathfinding)

23. Algoritmo A-Star(Pathfinding) • É um algoritmo que busca o caminho em um grafo de um vértice inicial até um vértice final. • Ele é a combinação de aproximações heurísticas como do algoritmo Best-first Search e da formalidade do Algoritmo de Dijkstra.

24. Algoritmo A-Star(Pathfinding)

25. Máquina de Estados

26. Máquina de Estados

27. Máquina de Estados

28. Máquina de Estados Uma máquina de estados finitos ou autômato finito é um modelo matemático usado para representar programas de computadores. É composta por um conjunto de estados e regras de transição entre estes estados.

29. Máquina de Estados

30. Redes Bayesianas

31. Redes Bayesianas

32. Redes Bayesianas São modelos que permitem representar de forma sintética variáveis com probabilidade e as formas de como elas se relacionam.

33. Redes Bayesianas

34. Redes Neurais

35. Redes Neurais

36. Redes Neurais São sistemas computacionais inspirados nos neurônios biológicos, com capacidade de adquirir, armazenar e utilizar conhecimento experimental.

37. Redes Neurais

38. Aprendizagem de Máquina

39. Aprendizagem de Máquina(Algoritmo C4.5 – Geração de Árvores de Decisão)

40. Aprendizagem de Máquina • É um sub-campo da IA dedicado ao desenvolvimento de algoritmos e técnicas que permitam ao computador aprender. • Utiliza técnicas de raciocínio indutivo para extrair regras e padrões de grandes conjuntos de dados.

41. Outras Técnicas para Programar IA em Jogos • Agentes Inteligentes • Min-max • Processamento de linguagem natural • Séries temporais • Agentes inteligentes • Lógica Fuzzy • Algoritmos Genéticos

42. Conferências relacionadas a IA pra Jogos Nacionais: - SBGames - ENIA - SBIA Internacionais: - IEEE CIG - Game-On - Cgames - CGAT Journals: - Transactions on Computational Intelligence and AI in Games (IEEE) - Entertainment Computing (Springer)

43. Inteligência Artificial em Jogos Eletrônicos Inteligência Artificial em Jogos Eletrônicos Dsc. Alex F. V. Machadoalex.machado@ifsudestemg.edu.br