Ανάπτυξη ευφυών πρακτόρων ηλεκτρονικών παιχνιδιών με τη χρήση γενετικών αλγορίθμων - Παπαγιάννης, Αναστάσιος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής και Υπολογιστών, 2017)
Την τελευταία δεκαετία, τα ηλεκτρονικά παιχνίδια αποτελούν ένα ιδιαίτερα δημοφιλές πεδίο εφαρμογής των σύγχρονων μεθόδων του ευρύτερου κλάδου της τεχνητής νοημοσύνης. Καθώς οι απαι- τήσεις για ευφυή συμπεριφορά στα παιχνίδια αυξάνονται συνεχώς, η εφαρμογή αυτών των τεχνικών ξεπερνά το πλαίσιο δοκιμαστικού χαρακτήρα και αποκτά πρακτικούς σκοπούς. Ευριστικές μέθοδοι, νευρωνικά δίκτυα, δέντρα αναζήτησης και εξελικτικοί αλγόριθμοι είναι οι σημαντικότερες τεχνικές που έχουν χρησιμοποιηθεί μέχρι σήμερα στην προσπάθεια ανάπτυξης νοημοσύνης, ικανής να είναι ανταγωνιστική για τους ανθρώπους. Στόχος της συγκεκριμένης διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της χρήσης εξελικτικών αλγορίθμων, συγκεκριμένα των γενετικών αλγορίθμων, για τη δημιουργία πρακτόρων ελέγχου του βασικού χαρακτήρα σε ηλεκτρονικά παιχνίδια. Οι Γενετικοί Αλγόριθμοι βασίζονται στη Δαρβινική Θεωρία της εξέλιξης, προσομοιώνοντας στον υπολογιστή τη λογική της αναπαραγωγής και της επιβίωσης των ικανότερων ατόμων, όπως συμβαίνει στη φύση. Πρόκειται για μία μέθοδο δοκιμής-σφάλματος μέχρι την εύρεση ικανοποιητικής λύσης για ένα πρόβλημα. Στην παρούσα εργασία, εξετάζεται μία εναλλακτική προσέγγιση της εφαρμογής ΓΑ σε ηλεκτρονικά παιχνίδια, όσον αφορά την κωδικοποίηση του προβλήματος. Η βασική ιδέα είναι η κωδικοποίηση των καταστάσεων του κόσμου του παιχνιδιού, σε αντίθεση με τις κλασσικές τεχνικές στις οποίες κωδικοποιείται η ακολουθία των κινήσεων. Οι πράκτορες υλοποιήθηκαν στην πλατφόρμα του Γενικού Διαγωνισμού Ηλεκτρονικών Παιχνιδιών με χρήση Τεχνητής Νοημοσύνης (GVG-AI), η οποία διαθέτει το κατάλληλο υπόβαθρο για την ανάπτυξη τέτοιων εφαρμογών. Σχεδιάστηκαν τρεις διαφορετικές εκδοχές ενός πράκτορα για το παιχνίδι Zelda που περιλαμβάνεται στη συγκεκριμένη πλατφόρμα. Σε όλες τις εκδοχές στόχος είναι η εύρεση της βέλτιστης κίνησης ανάλογα με την κατάσταση του κόσμου, διαφέρουν όμως ως προς τα σημεία του κόσμου που λαμβάνονται υπόψιν. Αρχικά τα σημεία εξετάστηκαν ένα προς ένα ενώ στη συνέχεια δοκιμάστηκε η κωδικοποίηση τους ανά ομάδες. Στο τέλος αξιολογούνται τα αποτελέσματα και παρουσιάζονται μελλοντικές κατευθύνσεις για την επέκταση του ίδιου πράκτορα σε ένα δεύτερο παιχνίδι και για τα περιθώρια γενίκευσης αυτής της τεχνικής.