Agentes de Entretenimento

1. Agentes de Entretenimento Equipe: Claudianne Malaquias Rabelo Danielle Valença Sá Paula Salgado Lucena

2. Estrutura da Apresentação • Motivação • Agentes • Criação de Personagens Emocionais e Interativos Robustos • Arquiteturas Tok e CyberLife • Produtos Relevantes • Exemplos Relacionados • Agradecimentos • Referências Bibliográficas Definições Slide 02

3. Motivação • Alguns requisitos p/ sucesso em jogos • bons níveis de interação • bons níveis de realismo gráfico • ótimo gameplaying • Área de entretenimento: abrange diversos tipos de aplicações e, atualmente, une várias áreas e grupos de pesquisa • histórias interativas • animações em ambientes virtuais • jogos Slide 04

4. Motivação • A realidade virtual (RV) tem fornecido grandes subsídios ao projeto de boas interfaces, este tipo de tecnologia fornece: • níveis elevados de interação • bom nível de realismo • Porém, RV não é suficiente! • devemos acrescentar + vida a estes ambientes... • Melhor caminho é através dos personagens que devem fornecer ilusão de vida no ambiente em que estão inseridos • eleva o engajamento e motivação do usuário • aumento o realismo do mundo virtual • fornece melhores experiências ao usuário Slide 04

5. Motivação • Para gerar ilusão de vida é preciso expressar e controlar • personalidade • emoções • atitudes • Personagens (atores) com tais características podem ser implementados por agentes Slide 06

6. O que são Agentes (autônomos)? “Qualquer entidade de software ou hardware que possa perceber ambiente através de sensores e agir sobre ele através de efetuadores segundo um princípio de racionalidade.” (Russel & Norving) “Programas de computadores que simulam um relacionamento humano, fazendo alguma coisa que outra pessoa poderia fazer por você.” (Ted Selker, IBM) Slide 06

7. Agentes Sintéticos (Believable Agents) • São agentes autônomos que exibem personalidades, emoções e atitudes ricas. • Vivem em ambientes complexos, sentindo e agindo sobre o mesmo, de uma forma particularizada por sua personalidade Slide 07

8. 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 Slide 08

9. Agentes Sintéticos(Believable Agents) 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 Slide 09

10. BA BA BA Avatar Diretor Usuário Apresentação Agentes Sintéticos(Believable Agents) como Avatares Slide 10

11. Comparação Slide 11

12. A Arte de Criar Personagens Emocionais e Interativos Robustos • Criar personagens interativos (“believable agents”) para estórias interativas requer conhecimento de tecnologia e arte. • O importante é utilizarmos a tecnologia que temos combinada a conceitos artísticos para criarmos os melhores personagens que podemos. Slide 12

13. Fontes de Inspiração para Sistemas de Estórias Interativas • Mídia artística e não interativa • a criação de personagens comportamentais para mídia em geral, como para drama ou comédia. • Fonte não artística e interativa • os vídeo games usam normalmente conflitos para limitar o número de interações dos usuários com os personagens no jogo - prende a atenção. • Pesquisas visando a interface homem-máquina • este trabalho combina arte e tecnologia na criação de agentes interativos. Slide 13

14. Expressando Emoções • Incorporar idéias da mídia tradicional na mídia interativa sobre como expressar claramente as emoções dos personagens através de todos os meios disponíveis. Slide 14

15. Técnicas para Expressar Emoção na Mídia Tradicional • Reações físicas e movimentos dos personagens • as emoções deveriam afetar os personagens em vários níveis (relacionamentos, expressões faciais e movimentos do corpo) • Trama • a audiência normalmente sabe o que o personagem sente baseado no que tem acontecido a ele. • Música • ferramenta poderosa para transmitir o contexto de emoções. • Cenário • tem um efeito importante, no contexto visual, para transmitir as emoções de certos personagens. Slide 15

16. Robustez • Os personagens interativos precisam ser capazes de sustentar uma personalidade consistente através de algumas interações com o usuário. • Existem 2 maneiras de lidar com o problema da quebra da crença: • diminuir a expectativa do usuário, de forma que ele não espere personagens perfeitos. • limitar os tipos de interação do usuário com os personagens. Slide 16

17. Diminuir as Expectativas • É mais fácil e eficaz construir um personagem comportamental irresponsável que um que deveria ser responsável, mas não o é. Slide 17

18. Formas de Diminuir as Expectativas • As expectativas podem ser reduzidas fazendo o personagem, por exemplo, uma criança ou um animal • As expectativas sob certos tipos de personalidades são geralmente mais baixas (agressiva ou egoísta) • Trocar as expectativas para áreas onde os humanos não têm boa capacidade para reconhecer quais comportamentos deveriam ou não ser esperados (aliens, woggles). Slide 18

19. Limitar Interações • Tomar precauções para que as interações do usuário com os personagens sejam limitadas a situações que os personagens possam lidar. • Limitar os canais de comunicação entre usuário e personagens, fazendo o usuário comunicar-se através de um conjunto de ações físicas simples. Slide 19

20. Resumo • É necessário entender quais são os limites da tecnologia e como usar o que temos artisticamente para criarmos personagens comportamentais em estórias interessantes. • As técnicas artísticas podem ajudar na construção de personagens comportamentais através de 2 áreas: • expressar emoções • desenvolver personagens robustos Slide 20

21. Arquitetura Tok • Desenvolvida pelo Projeto Oz em Carnegie Mellon School of Computer Science. • Tecnologia desenvolvida para ficção interativa de alta qualidade e realidade virtual. • Projeto Oz: • tem como objetivo promover ao usuário a experiência de viver em micro-mundos habitados por agentes credíveis. • os agentes devem passar a ilusão de que são reais • Descrita por Bates (1992) Slide 21

22. Arquitetura Tok • Visando criar a ilusão de realidade, torna-se mais importante produzir uma larga área de habilidades, integradas num sistema coerente, que modelar um aspecto individual perfeito do agente. • O agente Tok é colocado num mundo físico de simulação e repete um mesmo ciclo durante toda a simulação: sentir - pensar - agir. Slide 22

23. Arquitetura Tok • Composta por: • modelo de percepção - Sensory Routines (SR) e Integrated Sense Model (ISM) • SR registra os dados sentidos extraídos do mundo • ISM mantém a melhor visão do agente a respeito da estrutura física de todo o mundo • modelo de ação (Hap) • Máquina comportamental para a arquitetura Tok • Continuamente escolhe a próxima ação do agente Slide 23

24. Arquitetura Tok • Composta por: • modelo de emoção (Em) • Lida com a maior parte dos aspectos emocionais e sociais do comportamento dos agentes • propriedades comportamentais • Integra o Em com o resto da arquitetura • São influenciadas pelo estado emocional dos agentes, o qual influencia muitos aspectos do comportamento do mesmo Slide 24

25. Agente recebe dado Dado é registrado pelo SR Dado é integrado ao mundo interno pelo ISM EM gera emoções (estado interno + ambiente corrente) Hap assume o controle e escolhe a próxima ação Visão geral da Arquitetura Tok Slide 25

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

27. 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. Slide 27

28. 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. Slide 28

29. 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 é responsável pela união dos novos dados com o modelo do mundo que possui. Slide 29

30. 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). Slide 30

31. 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 • Objetos são comparados com atitudes • O Hap informa ao Em o sucesso ou falha de objetivos e este utiliza dessa informação para gerar emoções. Slide 31

32. Emoção Causa Felicidade AO Tristeza ONA Esperança Esperança de um AO Medo Medo de um ONA Orgulho Ações aprovadas Vergonha Ações desaprovadas Admiração Ações aprovadas Reprovação Ações desaprovadas Conjunto de Emoções Slide 32

33. Arquitetura Tok - Propriedades Comportamentais • Modula a atividade do Hap. • São ajustadas pelo Hap ou pelo Em para variar as formas do Hap ativar seus objetivos. • O Em ajusta as propriedades para expressar as influências emocionais no comportamento. • O Hap modifica as propriedades quando ele quer forçar algum estilo de ação. Slide 33

34. Arquitetura Tok • Produto: Woggles • Sistema de interação em tempo real • Permite ao usuário interagir com criaturas chamadas Woggles Slide 34

35. Arquitetura CyberLife • Desenvolvida pelo CyberLife, Universidade de Sussec • Inspirada na Biologia Animal • Baseada em: • vida artificial • comportamento adaptativo • Permite ao usuário interação em tempo de real com agentes sintéticos que habitam um ambiente fechado Slide 35

36. CyberLife • Produto: Creatures - Artificial Life Autonomous • Cada Creature possue: • redes neurais para sensoriamento e aprendizagem • “bioquímica” artificial para o metabolismo energético e regulação hormonal de comportamento Slide 36

37. Creatures • Tanto as redes neurais quanto a bioquímica são geneticamente especificadas para permitir adaptação evolucionária através da reprodução sexual • Mecanismo de aprendizagem de Hebb permite a rede neural adaptar-se durante o ciclo de vida de um Creature Slide 37

38. Creatures • Possuem os sentidos: • visão • audição • tato • Estes sentidos são modelados usando técnicas da aproximação semi-simbólica • Podem aprender uma linguagem simples Slide 38

39. Creatures • Todas as Creatures são bípedes • Aspectos morfológicos são especificados geneticamente • Possuem evolução Slide 39

40. Creatures • Ambiente 2D • Foi escrito usando Programação Orientada a Objetos (POO) • Dentro do mundo existem um número de objetos que a Creature pode interagir • Estes objetos tem scriptsatachados que determinam como eles interagem com outros objetos Slide 40

41. Mundo dos Creatures Slide 41

42. Classificação em Áreas Relacionadas para os Próximos Exemplos • Vida Artificial - é mais evidente no projeto de animais virtuais • Humanóides - são sistemas que tem propriedades físicas similares aos seres humanos (braços, pernas, sistemas de sensores) • Chatterbots - São programas que realizam conversação Slide 42

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

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

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

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

47. Produtos Relevantes • Eliza “Eliza will respond to your problems with followup questions. Have fun arguing with Eliza instead of family members and co-workers. FREEWARE! “ Slide 47

48. Exemplos Relacionados • Batalha dos Guararapes • projeto de mestrado do aluno Clauirton de Albuquerque (Kiko) desenvolvido no DI-UFPE • http://www.di.ufpe.br/~cas/rvm/proj1.htm • Enigma do Campus Virtual • projeto de mestrado da aluna Danielle Rousy desenvolvido no DI-UFPE Slide 48

49. Agradecimentos • A aluna de mestrado Danielle Rousy (drds@di.ufpe.br) por ter nos orientado e cedido material. Slide 49

50. Referências Bibliográficas • Stuart J. Russel and Peter Norvig , Artificial Intelligence - A Modern Approach, Prentice Hall - 1995. • Creatures: • http://www.ai.mit.edu/people/shibata/cre.html • http://www.cyberlife.co.uk/cyberlife/ • Humanóides: • http://www.jsk.t.u-tokyo.ac.jp/ • Chatterboots - Eliza • http://www.ddhsoftware.com/ddheliza.html • El-Fish: • http://gamesdomain.hol.gr/patches/elfish.html Slide 50