Sztuczna inteligencja gry i programy oparte na szukaniu
Download
1 / 13

Sztuczna Inteligencja Gry i programy oparte na szukaniu - PowerPoint PPT Presentation


  • 111 Views
  • Uploaded on

Sztuczna Inteligencja Gry i programy oparte na szukaniu. Włodzisław Duch Katedra Informatyki Stosowanej UMK Google: Duch. Inne wczesne projekty oparte na algorytmach szukania. Algorytmy szukania w grach. Szukanie i ludzkie myślenie. Paradoksy kognitywne. Reprezentacja wiedzy. Co będzie.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Sztuczna Inteligencja Gry i programy oparte na szukaniu' - duane


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Sztuczna inteligencja gry i programy oparte na szukaniu

Sztuczna InteligencjaGry i programy oparte na szukaniu

Włodzisław Duch

Katedra Informatyki Stosowanej UMK

Google: Duch


Co b dzie

Inne wczesne projekty oparte na algorytmach szukania.

Algorytmy szukaniaw grach.

Szukanie i ludzkie myślenie.

Paradoksy kognitywne.

Reprezentacja wiedzy ...

Co będzie


Inne wczesne projekty
Inne wczesne projekty

SAINT=Symbolic Automatic INTegrator J. Slagle, 1961, praca doktorska, MIT.

Całkowanie symboliczne, przekształcanie wyrażeń. Program napisany w LISPie, konieczne są heurystyki.

Reprezentacja redukcji problemów do podproblemów.

Rozwiązał 84 z 86 zdańz egzaminu na MIT.

Np: całka z (sec2t)/(1+sec2t-3 tan t) dt

Po usprawnieniu rozwiązał też i cos(x1/2)dx, x(1+x)1/2 dx

SIN, Symbolic Integration, 1967, J. Moses, MIT.

SIN rozwiązywał najtrudniejsze całki.

Powstała z tego MACSYMA a potem Mathematica.


Inne projekty cd
Inne projekty cd

STRIPS (R. Fikes, N. Nilsson, 1971, SRI International)

Planowanie ruchów robota w pokoju ze skrzynkami i pudłami.

Model świata, plan ruchów.

Opis stanu: za pomocą rachunku predykatów.

Operatory: akcjerobota.

Sprawdzanie wstępnych warunków stosowalności.

Wynikiem działania jest zmiana modelu świata.

ABSTRIPS (E. Sacerdoti, 1974)

Ulepszenia: hierarchiczneplanowanie, czyli najpierw szkic działania, a potem tworzy się plan szczegółowy.


Sztuczna inteligencja gry i programy oparte na szukaniu
Gry

Dobre pole do testów dla prostego podejścia do AI:

Szukanie najlepszego ruchu, stany, operatory, strategie szukania.

Cechy problemu:

  • niepewność związana z ruchem przeciwnika;

  • duża przestrzeń szukania.

    Mało pieniędzy na badania i rozwój programów do gier, z wyjątkiem szachów i od niedawna gier komputerowych.

    Symulatory do gry w szachy zyskały popularność.

    Wyzwaniem AI stało się osiągnięcie mistrzostwa w szachach.

    Pierwszy program szachowy, 1958, Alex Bernstein - słaby.

    Na Olimpiadzie Gier Komputerowych 2007 były turnieje 32 różnych gier, od Abalone, do Surakarta.

    Kompromis pamięć/złożonośćocen.


Strategia minimaxu
Strategia Minimaxu

Teoria gier: von Neumann, Morgenstern 1944

Oponenci w grze: Min i Max – zaczynający.

  • Utwórz drzewo dla gry do maksymalnej głębokości, na jaką cię stać.

  • Oceń wartości f. heurystycznej poczynając od liści.

  • Cofnij się o jeden poziom i dokonaj ocen znajdujących się tam węzłów.

  • Po osiągnięciu korzenia wybierz decyzję maksymalizującą zyski.

Jest to decyzja min-maks: dla skończonych drzew kompletna, dla racjonalnych oponentów najlepsza.Utwórz tak duże drzewo, na ile starczy czasu.

Złożoność t ~ O(bm), pamięć O(bm) przy szukaniu w głąb.


Przyk ad mini maxu
Przykład mini-maxu

Którą drogę warto wybrać?

Oceniamy liście i cofamy się do góry przenosząc najwyższe lub najniższe oceny na węzły z ruchami dla MAX i MIN.

MAX powinien przejść do sytuacji B, skąd ma szansę dotrzeć do węzła Win/+10, ale MIN zredukuje ją do W/+3;

wybór przejścia do C daje MIN szansę zredukowania uzyskania przewagi o 1 punkt, czyli L/-1.



Funkcje oceny
Funkcje oceny

  • Koszty materialne: pionek =1, skoczek=3, goniec=3, wieża =5, hetman=9 ...

  • Pozycja figur: dla każdej konfiguracji inne oceny, np. pionek w pobliżu końcowego pola jest dużo ważniejszy niż pionek zablokowany.

  • Ocena następnego ruchu, zagrożeń dla poszczególnych figur.

  • Złożone oceny konfiguracji wielu figur.

  • Kombinacja liniowa różnych elementów oceny fi z wagami Wi

Współczynniki Widobiera się tak, by maksymalizować zyski. Nieliniowe funkcje oceny mogą dać lepsze rezultaty.

Precyzyjne wartości finie mają znaczenia - liczy się tylko względny porządek, jest to więc „porządkowa funkcja kosztu”.


Przyk ady ocen
Przykłady ocen

  • Ludzie oceniają jakościowo, wystarczą względne porównania.

  • Na podstawie doświadczenia tworzy się złożone funkcje oceny.

Ruch czarnych Ruch białych Ruch czarnychPrzewaga białych Czarne wygrywają Białe bliskie przegranej


Obcinanie alfa beta
Obcinanie alfa-beta

a - najlepsza wartość dla MAXa dla kolejnych kroków;

porzuć V jeśli masz lepsze wartości a w innej części grafu (dla MAX);

b - najlepsza wartość dla MINa dla kolejnych kroków;

oszczędność w najlepszym razie t ~ O(bm/2)

Technika pozwalająca oszczędzać czas w algorytmie min-max, obcinając gałęzie, które nie mają wpływu na końcowy wybór.


Przyk ad a b
Przykład a-b

Węzeł 1 ma f=8; węzeł 2 ma f8; po sprawdzeniu=8; węzeł powyżej ma f8, po sprawdzeniu węzła 9 reszta jest pomijana, ale w prawej gałęzi max f=4, więc na tyle może liczyć MIN.

Kolejność odwiedzanych węzłów jest w kwadratach, a wartości f. heurystycznej oceny obok.


Gry niedeterministyczne
Gry niedeterministyczne

Strategia min-max połączona z oceną probabilistyczną szans na generowanie kolejnego ruchu.

Obcinanie a-b można stosować ale staje się znacznie mniej efektywne, wzrasta liczba możliwych rozgałęzień.