Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

Universität zu KölnHistorisch-Kulturwissenschaftliche Informationsverarbeitung

Softwaretechnologie II (Teil I): Simulation und 3D ProgrammierungProf. Dr. phil. Manfred Thaller

WS 2011/2012

1. Einleitung◦ 1.1 Definition◦ 1.2 Akademische KI-Forschung

2. Anforderungen an Spiele-KIs◦ 2.1 Millingtons Modell◦ 2.2 Bestandteile einer KI

3. Umsetzung von Spiele-KIs◦ 3.1 Komplexität◦ 3.2 Verwendete Techniken◦ 3.3 Hardware

4. KI-Engines◦ 4.1 Toolchains◦ 4.2 Ablauf

Struktur

1. Einleitung

1.1 Definition1.2 Akademische KI-Forschung

Teilgebiet der Informatik

Intelligentes Verhalten automatisieren

Oft verstanden als: Menschliche Intelligenz nachbilden bzw. vortäuschen

1.1 Definition

Symbolische Systeme

Datenstruktur Algorithmus für

Schlussfolgerungen Nicht biologisch

plausibel Fähigkeiten

begrenzt

Natural Computing Techniken die von

der Natur inspiriert sind

Kern: symbolische Technik

Nicht biologisch plausibel

Fähigkeiten begrenzt

1.2 Akademische KI-Forschung

2. Anforderungen an Spiele-KIs

2.1 Millingtons Modell2.2 Bestandteile einer KI

Entscheiden Was soll als

nächstes gemacht werden?

Set von Zuständen Auswahl des

Zustands bestimmt Verhalten

2.1 Millingtons Modell

2.1 Millingtons Modell

Bewegung Fast immer nötig Teils simple

Algorithmen Teils sehr komplex

2.1 Millingtons Modell

2.1 Millingtons Modell

Strategie Verhalten von

Gruppen Figuren treffen

eigene Entscheidungen

Übergeordnetes Muster beeinflusst sie

2.1 Millingtons Modell

Infrastruktur Was wissen die

Figuren? Wie viel Speicher/

Prozessorzeit wir benötigt?

Bottom-up-Design Figuren werden

definiert und dann eingebaut

2.1 Millingtons Modell

Algorithmen◦ Symbolische

Technologie Datenstruktur

◦ Symbolische Technologie

Repräsentation◦ Daten für KI

konvertieren

2.2 Bestandteile einer KI

3. Umsetzung von Spiele-KIs

3.1 Komplexität3.2 Verwendete Techniken3.3 Hardware

3.1 Komplexität

Pacman Black and White

Ad hoc Lösungen Figuren sollen

richtig aussehen Behaviorismus Oft reichen

Animationen für den Anschein von Intelligenz

3.2 Verwendete Techniken

Faustregeln Genauigkeit gegen

Geschwindigkeit abwägen

Oft besser als komplexe Antwort zu ermitteln

3.2 Verwendete Techniken

Algorithmen Wenn es besonders

verlässlich sein muss

Oft sind sie jedoch zu aufwendig für Spiele

3.2 Verwendete Techniken

Prozessor SIMD (Single

Instruction Multiple Data)

Hyper Threading Multi-Core-

Prozessoren Indirekte

Funktionsaufrufe

3.3 Hardware

Speicher Daten müssen aus

dem Speicher geholt werden

Im Cache abgelegt Cache Misses

sollten vermieden werden

3.3 Hardware

3.3 Hardware

PC Konsolen

KI-Engines4.1 Toolchains4.2 Ablauf

KI verfügt über einen Pool von Algorithmen

Toolchain = Sammlung von Werkzeugen zur Datenerstellung◦ z.B. Editoren

4.1 Toolchains

Daten erzeugen Level laden KI-Verhalten aus

Daten generieren KI-Engine für

Updates abrufen Infos aus dem

World Interface Ausgabe als

Spieldaten

4.2 Ablauf

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!