Inteligência Artificial em Jogos Eletrônicos Dsc. Alex F. V. Machado alex.machado@ifsudestemg.edu.br

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.” 2 2

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. 3

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) 4

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 5 5

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

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 7 7

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

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

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

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

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

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. 13 13

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

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

Histórico 1998: ???? é lançado como a melhor Game IA até então. 16 16

Histórico 1998: Half-Life é lançado como a melhor Game IA até então. 17 17

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

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

Técnicas de Game IA Determinística Não-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).” 20 20

Algoritmo A-Star (Pathfinding)

Algoritmo A-Star (Pathfinding)

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.

Algoritmo A-Star (Pathfinding)

Máquina de Estados

Máquina de Estados

Máquina de Estados

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.

Máquina de Estados

Redes Bayesianas

Redes Bayesianas

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

Redes Bayesianas

Redes Neurais

Redes Neurais

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

Redes Neurais

Aprendizagem de Máquina

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

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.

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

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) 42

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