Подходы к реализации AI в логических играх.
Введение.
В настоящее время мобильная связь имеет широкое распространение в мире. При этом и без того немалое число пользователей мобильных телефонов продолжает расти. Сами же мобильные телефоны больше не являются просто средством связи. Благодаря поддержке сторонних приложений они получают новые возможности. Соответственно возрастает спрос на софт для мобильных телефонов. В том числе и на игры. Многие пользователи воспринимают телефон как мобильный центр развлечений, поэтому игровые возможности устройства являются для них наиболее приоритетными после его коммуникативных возможностей.
Еще несколько лет назад игровые возможности телефона полностью определялись набором игр, «вшитых» в него производителем: не существовало никакой возможности добавить новые игры. В настоящее же время большинство телефонов работающих как под управлением операционных систем (смартфоны), так и под управлением встроенного ПО (прошивки), поддерживают технологию Java. Благодаря этой технологии, совместимой с любыми приложениями созданными при помощи Java Micro Edition, появилась возможность написания любых программ для мобильных устройств, в том числе и игр.
Человеческий мозг и вычислительная техника - различные механизмы, каждый со своими собственными сильными и слабыми сторонами. Люди способны к изучению, рассуждению по аналогии, обработке изображения. Вычислительные машины же наоборот способны к большим числовым вычислениям и запоминанию больших объемов информации. Выходит, что возможности человека и компьютера дополняют друг друга: способность человека обрабатывать информацию – слабая сторона деятельности компьютера, а преимущества компьютера являются человеческими недостатками. Учитывая сложившуюся обстановку, правильным решением будет использовать преимущества машины, а не ее слабости.
|
|
|
Исследования в области искусственного интеллекта внесли один из самых глубоких вкладов 20-ого столетия в знания человечества. Изучений привело к пониманию, что интеллект присущий только человеку, можно воссоздать, используя вычислительную технику. Другими словами, появилась возможность построения иллюзии человеческого разума, используя компьютерную интеллектуальную систему. Эта возможность была ярко проиллюстрирована в истории компьютерных игр. Применение искусственного интеллекта в логических играх дало возможность решения трудных задач в реальном времени и с высокой эффективностью.
Построение высокоэффективных игровых программ стало одним из главных триумфов искусственного интеллекта. Это произошло, частично, благодаря успеху, достигнутому в таких логических играх, как нарды, шахматы, шашки, реверси, и кости где компьютеры играют так же или лучше чем, лучшие игроки-люди. Именно успех этих программ впервые показал обществу, что возможно создать искусственный интеллект, который бы решал трудные задачи лучше людей.
|
|
|
Мобильная игра – игровая программа для мобильных устройств, например сотовых телефонов, смартфонов, коммуникаторов, КПК и прочих (за исключением ноутбуков).
На данный момент особенно распространены мобильные игры для платформы Java Micro Edition. Эту платформу поддерживают большинство современных мобильных устройств, в том числе большинство сотовых телефонов стандарта GSM, используемого в России.
Решения на машинном коде изначально ориентированы на определённую платформу. Поэтому такие игры показывают самый высокий уровень производительности и используют все мультимедийные возможности аппарата, но недоступны для других платформ.
Исторически первая, простейшая технология написания мобильных игр — на машинном коде в составе прошивки устройства. Такие игры существуют даже для дешёвых телефонов; впрочем, такие игры без исходных кодов прошивки практически невозможно заменить или удалить.
|
|
|
В смартфонах и карманных компьютерах применяются устанавливаемые игры на машинном коде (как на обычных компьютерах), например, игры для N-Gage. Как и любая другая программа, такая игра может содержать деструктивный код. С этим борются с помощью сертификации игр, однако не все производители или издатели могут позволить себе это, а иногда расходы на сертификацию могут стать причиной более высокой цены на игру.
Sun J2ME (Java 2 Micro Edition, в просторечии Java) — одно из самых распространённых средств для разработки игр для мобильных телефонов. Лёгкость портирования позволяет выпускать одну и ту же игру на большое число различных устройств. Использование виртуальной машины для выполнения промежуточных кодов позволяет ограничить доступ приложения к данным телефона для повышения безопасности, однако это же зачастую приводит к снижению функциональности.
Несмотря на то, что промежуточный код предназначен для выполнения на большом количестве устройств, на разных телефонах реализации виртуальной машины и аппаратные спецификации могут отличаться. Это может привести к проблемам с совместимостью игры с различными устройствами, особенно при использовании разработчиками дополнительных библиотек. Например, различные устройства могут справляться по-разному с воспроизведением MMAPI при высоких нагрузках, а некоторые могут не работать и вовсе. Другой распространённой проблемой является различное количество доступной распределённой памяти устройства.
|
|
|
Большинство логических игр построено на основе перебора игровых позиций и последующей их оценки некоторой оценочной функцией. При небольшом среднем числе доступных ходов из текущего (коэффициент ветвления игрового дерева) выгодно перебирать на большую глубину и иметь простую и быстро вычисляемую оценочную функцию. Нарды имеют большой коэффициент ветвления, что связано с необходимостью бросать игральные кости во время игры, следовательно, применение данного подхода к этой игре ограничено. Поэтому необходима качественная оценочная функция, дающая правдоподобную оценку вероятности победы игрока в данной позиции.
В данной работе рассмотрены аспекты задачи сокращения перебора при анализе сложных позиционных игр, то есть таких игр, структура выбора стратегий в которых древовидна, и дерево игры в силу своего гигантского размера не может быть построено на практике полностью. Еще более узким объектом исследований были выбраны недетерминированные игры, а в качестве конкретного примера такой игры - короткие нарды. Анализ игр со стохастическим фактором требует специальных подходов и актуален из-за возможности его применения в экономике.
Подходы к реализации AI в логических играх.
Понятие поиска.
Поиск – это метод решения проблемы, в котором систематически просматривается пространство состояний задачи. Примеры состояний задачи: различные размещения фигур на доске в шахматах или же промежуточные шаги логического обоснования. Затем в этом пространстве альтернативных решений производится перебор в поисках окончательного ответа. Ученые утверждают, что эта техника лежит в основе человеческого способа решения различных задач. Отметим, что поиск является одной из фундаментальных проблем, занимающих разработчиков искусственного интеллекта.
Многие ранние исследования в области поиска в пространстве состояний совершались на основе таких распространенных настольных игр, как шашки, шахматы и пятнашки. Вдобавок к свойственному им интеллектуальному характеру такие игры имеют некоторые свойства, делающие их идеальным объектом для экспериментов. Большинство игр ведутся с использованием четко определенного набора правил: это позволяет легко строить пространство поиска и избавляет исследователя от неясности и путаницы, присущих менее структурированным проблемам. Позиции фигур легко представимы в компьютерной программе, они не требуют создания сложных формализмов, необходимых для передачи семантических тонкостей более сложных предметных областей. Тестирование игровых программ не порождает никаких финансовых или этических проблем. Поиск в пространстве состояний – принцип, лежащий в основе большинства исследований в области ведения игр.
Игры могут порождать необычайно большие пространства состояний. Для поиска в них требуются мощные методики, определяющие, какие альтернативы следует рассматривать. Такие методики называются эвристиками и составляют значительную область исследований искусственного интеллекта. Эвристика – стратегия полезная, но потенциально способная упустить правильное решение. Примером эвристики может быть рекомендация проверять, включен ли прибор в розетку, прежде чем делать предположения о его поломке, или выполнять рокировку в шахматной игре, чтобы попытаться уберечь короля от шаха. Большая часть того, что мы называем разумностью, по-видимому, опирается на эвристики, которые люди используют в решении задач.
Позиционная игра.
Позиционные игры- это класс бескоалиционных игр , в которых принятие игроками решений (т. е. выбор ими стратегий) рассматривается как многошаговый или даже непрерывный процесс. Другими словами, в позиционной игре. в ходе процесса принятия решений субъект проходит последовательность состояний, в каждом из которых ему приходится принимать некоторое частичное решение. Поэтому в позиционной игре стратегии игроков можно понимать как функции, ставящие в соответствие каждому информационному состоянию игрока (т. е. состоянию, характеризуемому информацией игрока о положении дел в игре в данный момент) выбор некоторой возможной в этом состоянии альтернативы.
Переходы игрока из одного информационного состояния в другое могут сопровождаться получением или утратой им информации об уже имевших место информационных состояниях (как самого игрока, так и других игроков) и выбиравшихся в них альтернативах. Полное описание этого называется информацией игрока в позиционной. игре. Информация игрока о самом себе (т. е. о собственных бывших состояниях и альтернативах) называется его памятью. Особенности информации и памяти игроков в игре могут позволить упрощать характеризацию её ситуаций равновесия и сужать область их поисков. Так, если позиционная игра, с конечным числом информационных состояний есть игра с полной информацией (т. е. в любой её момент каждый игрок знает все бывшие информационные состояния и сделанные в них выборы), то в ней имеются ситуации равновесия в чистых стратегиях, т. е. без обращения к смешанным стратегиям.
При переходе к позиционной игре с бесконечным множеством информационных состояний (например, два игрока поочередно называют десятичные цифры a1, а2, a3, a4,... и если получающееся в результате число 0, a1a2a3a4... будет принадлежать некоторому множеству, то первый игрок выигрывает единицу; в противном случае единицу выигрывает второй игрок) это утверждение теряет силу, и могут наблюдаться явления парадоксального характера, математически весьма сложные.
Если в позиционной игре, с конечным числом информационных состояний, некоторый игрок имеет полную память (т. е. знает все бывшие собственные информационные состояния и выборы в них), то он может без ущерба для себя ограничиться стратегиями поведения, в которых выборы альтернатив в различных информационных состояниях могут быть случайными (рандомизированными), но должны быть стохастически независимыми в совокупности.
К числу позиционных игр (с непрерывным множеством информационных состояний) можно отнести Дифференциальные игры. Как теорию одного из классов позиционной игры с одним игроком можно понимать Динамическое программирование. Естественно интерпретировать как П. И. задачи многошаговых (секвенциальных) статистических решений. Учёт получаемой или утрачиваемой игроком в П. И. информации обусловливает связь теории игр с информации теорией.
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 293; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!