Danielle Rousy drds@di.ufpe.br Mestrado em Ciências da Computação DI-UFPE Novembro de 1998

1. Danielle Rousy drds@di.ufpe.br Mestrado em Ciências da Computação DI-UFPE Novembro de 1998

2. Isso vai ser longo .... Conteúdo • Objetivo • Motivação • Believable Agents (BA) • Histórias Interativas • Mundos Virtuais e Avatares • Arquiteturas • Arquitetura Tok • Arquitetura CyberLife • Áreas de Pesquisa Relacionadas • Produtos Relevantes

3. Objetivo • Fornecer uma visão geral sobre as pesquisas relacionadas a “Believable Agents (BA)” e dramas interativos bem como mostrar como ambas estão relacionadas a área de entretenimento

4. Motivação • Principal • Construção de agentes dando ilusão de vida como uma de suas características • Conseqüência • Aumentar a motivação de alunos em ambientes computacionais e educativos • Melhorar a qualidade dos jogos de computadores • Melhorar a construção de agentes de interface

5. Exemplo • Bugs Bunny é um personagem credível embora não seja realístico. O que é que há velhinho?

6. Believable Agents • São agentes autônomos que exibem personalidades ricas. • Agentes autônomos: • habitam ambientes complexos e dinâmicos, sentem e agem com autonomia realizando um conjunto de objetivos ou tarefas

7. Believable Agents • Personalidade: • conjunto de traços estáveis e psicológicos caracterizando um indivíduo; • comunica a essência de um personagem; • podem ser reconhecida através do comportamento.

8. Believable Agents • Requerimentos para credibilidade: • Personalidade • Emoção • Motivação própria • Relações sociais • Evolução • Ilusão de vida

9. Campos Relacionados Processamento de Informações Comunicações Mídia

10. História Interativas • Consistem de personagens, história e apresentação. • Em dramas interativos, os personagens são agentes credíveis. • O usuário não é um elemento periférico • O propósito é dar ao usuário certo tipo de experiência

11. Histórias Interativas • Histórias relacionam-se com estruturas temporais, tem um começo, meio e fim bem definido • Interação é feita arbitrariamente a qualquer tempo em qualquer lugar • Então como fazer existir histórias e interação ao mesmo tempo?

12. Histórias Interativas • Isto é o trabalho de uma teoria computacional de drama interativo • O criador da história transporta para o diretor informações suficientes sobre a história e específicas sobre o tipo de experiência a fornecer ao usuário • Como podemos ver a relação entre o diretor e o usuário?

13. Histórias Interativas • Uma abordagem é vermos como um tipo de jogo, tal como xadrez • Tanto o diretor quanto o usuário fazem movimentos • o usuário agindo ‘livremente’ • o diretor organizando e percebendo os elementos do mundo

14. Histórias Interativas • O diretor tenta maximizar a experiência global desejável, não importando o que o usuário faça ao longo do caminho

15. Histórias Interativas-Problemas • Problemas • causa • a cada momento uma variedade de ações podem ser tomadas • conseqüência • pesquisa profunda com alto fator de ramificação, uma tarefa difícil computacionalmente • causa • uma teoria de drama eficiente que garanta ao diretor ser invisível na história

16. Mundos Virtuais • Mundos que utilizam realidade virtual • São ambientes baseados em computadores que representam mundos reais ou imaginários • São criações de software que permitem um ou mais usuários explorar e agir como se estivessem em algum mundo real

17. Mundos Virtuais • Oferecem ao usuário a sensação de estar imerso no mundo • Esta sensação pode ser transportada em vários formatos - texto, gráficos, ou sons

18. Exemplo: Mundo Virtual

19. Avatares • São representações gráficas de usuários em sistemas virtuais (mundos virtuais) • Propriedades essenciais: • representa o usuário frente a outros componentes do sistema • habilita o usuário explorar o sistema • permite comunicação entre o usuário e os demais personagens

20. BA como Avatares • Um agente pode ter uma representação gráfica no mundo virtual • Habilitam meios de comunicação que outros sistemas não permitem • podem expressar humor e expressões faciais • podem usar a linguagem do corpo

21. BA BA BA Avatar Resultado Diretor Usuário Apresentação

22. BA x IA

23. Arquitetura Tok • Desenvolvida pelo Projeto Oz em Carnegie Mellon School of Computer Science • Projeto Oz: • tem como objetivo promover ao usuário a experiência de viver em micro-mundos habitados por agentes credíveis. • Descrita por Bates (1992)

24. Mundo Oz • Composto por: • ambiente físico simulado; • agentes que vivem no ambiente; • interface para o usuário; • uma teoria de drama que planeja e controla o fluxo global de eventos no mundo.

25. Agentes Oz • Capacidade dos agentes Oz: • agir com competência; • reagir a mudanças no ambiente; • comportamento dirigido à objetivo; • emoções apropriadas; • traços de personalidade individual; • habilidades sociais; • graus de inferência sobre o mundo;

26. Arquitetura Tok Propriedades Comportamentais e Emoções Objetivos Comportamentos e Ações Padrões e Emoções EM Objetivos Sensoriamento Mundo

27. Arquitetura Tok - Percepção • Rotina de sensoriamento (RS) e modelo integrado de sensoriamento (MIS). • Os dados sentidos são registrados pela RS • Os dados são marcados com a noção de tempo do agente • O MIS e responsável pela união dos novos dados com o modelo do mundo que possui

28. Arquitetura Tok - Ações • Hap é responsável pela reatividade dirigindo o comportamento em função dos objetivos • Seleciona as ações baseada nas percepções, objetivos correntes, estado emocional, propriedades comportamentais e outros aspectos do estado interno • Armazena todos os objetivos ativos e planos numa estrutura chamada arvore de plano ativo (APA)

29. Arquitetura Tok - Emoções • Realizadas pelo componente chamado Em. • Desenvolve emoções a partir de uma base cognitiva: • eventos externos são comparados com objetivos • ações são comparadas com padrões comportamentais • O Hap informa ao Em o sucesso ou falha de objetivos e este utiliza dessa informação para gerar emoções

30. Conjunto de Emoções

31. Arquitetura Tok • Produto: Woggles • Sistema de interação em tempo real • Permite ao usuário interagir com criaturas chamadas Woggles

32. Mundo dos Woggles

33. Arquitetura CyberLife • Desenvolvida pelo CyberLife, Universidade de Sussex • Inspirada na biologia animal • Baseada em: • vida artificial • comportamento adaptativo • Permite ao usuário interação em tempo real com agentes sintéticos que habitam um ambiente fechado

34. CyberLife • Produto: Creatures - Artificial Life Autonomous • Cada creature possui: • redes neurais para sensoriamento e aprendizagem • ‘bioquímica’ artificial para o metabolismo energético e regulação hormonal de comportamento

35. Creatures • Tanto as redes neurais quanto a bioquímica são geneticamente especificados para permitir adaptação evolucionária através da reprodução sexual • Mecanismo de aprendizagem de Hebb permite a RN adaptar-se durante o ciclo de vida de um creature

36. Creatures • Possuem os sentidos: • visão • audição • tato • Estes sentidos são modelados usando técnicas de aproximação semi-simbólica • Podem aprender uma linguagem simples

37. Creatures • Todas as creatures são bípedes • Aspectos morfológicos são especificados geneticamente • Possuem evolução

38. Mundo dos Creatures • Ambiente 2D • Foi escrito usando programação orientada a objetos (poo) • Dentro do mundo existem um número de objetos que a creature pode interagir • Este objetos tem scripts atachados que determinam como eles interagem com outros objetos

39. Mundo dos Creatures

40. O fim se aproxima.... Linha de Chegada

41. Áreas Relacionadas • Vida artificial • É mais evidente no projeto de animais virtuais. Ex..: Dogz, Creatures. • Humanóides • São sistemas que tem propriedades físicas similares aos seres humanos (braços, pernas, sistemas de sensores). Ex..: JSK, Waseda Humanoid Project

42. Áreas Relacionadas • Personagens embutidos • Concentra-se na construção de personagens físicos. Ex..: Tamagocchi • Chatterbots • São programas que realizam conversação. Ex..: Eliza, Julia.

43. Produtos Relevantes • El-Fish • apresentado como um aquário eletrônico onde usuários podem criar peixes tropicais virtuais.

44. Produtos Relevantes • SimLife criado por Maxis em 1993. Em essência, consiste em um ecossistema simulado onde o usuário pode observar e interagir

45. Produtos Relevantes • Dogz e Catz produzido pela PFMagic Inc. (1996) fornece ao usuário animações baseados em cachorros e gatos

46. Produtos Relevantes • FinFin criado pela Fujitsu Interactive Inc. (1996) é um pássaro em 3D que permite simples interações com o usuário

47. Fim

48. Bibliografia Dearborn, Gregory. Avatars: Denizens of the Incipient Metaverse url:http://www.ultranet.com/~gdd/avatar/av.html Mateas, Michael. An Oz-Centric Review of Interactive Drama and Believable Agents url:http://pecan.srv.cs.cmu.edu/afs/cs.cmu.e.../CMU-CS97-156.html#currente_explorations Maes, Pattie. Artificial Life meets Entertainment: Lifelike Autonomous Autonomous Agents url:http://pattien.www.media.mit.edu/people/pattie/CACM-95/alife-cacm95.html

49. Bibliografia Grand, Stephen. Cliff, Dave. Malhotra, Anil. Creatures: Artificial Life Autonomous Software Agentes for Home Entertainment url:http://www.cyberlife.co.uk/cyberlife/archives/papers/papers_creatures.html Reilly, W.Scott. The Art Creating and Robust Interactive Characters. Bates, Joseph. Loyall, A. Bryan. Reilly, W. Scott. 1992. An Architecture for Action, Emotion, and Social Behavior. Rizzo, Paola. Veloso, Manuela. Miceli, Maria. Cesta, Amedeo. 1997. Personality-Driven Social Behaviors in Believable Agents.

50. Bibliografia Bates, Joseph. 1991. Virtual Reality, Art and Entertainment. Doyle, Patrick. Hayes-Roth, Barbara. 1997. Guided Exploration of Virtual Worlds. The Virtual Theather Project: CyberCafe. Url: http://www.ksl.stanford.edu/projects