INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL APLICADA À JOGOS DIGITAIS: Uma análise das formas de Inteligência Artificial em jogos RTS (Real Time Strategy)

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UFRPE – Universidade Federal Rural de Pernambuco

UAG – Unidade Acadêmica de Garanhuns

CURSO DE BACHARELADO EM CIÊNCIAS DA COMPUTAÇÃO

LUCAS DE BARROS VILELA PEREIRA

INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL APLICADA À JOGOS DIGITAIS: Uma análise das formas de Inteligência Artificial em jogos RTS (Real Time Strategy)

Garanhuns

2015

LUCAS DE BARROS VILELA PEREIRA

INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL APLICADA À ^[a]JOGOS DIGITAIS: Uma análise das formas de Inteligência Artificial em jogos RTS (Real Time Strategy)

Trabalho apresentado ao professor Dennys Dikson, como requisito parcial de avaliação na disciplina de Metodologia Científica, da turma 2014.2 do 3º Período do curso de Bacharelado em Ciência da Computação

Garanhuns

2015

SUMÁRIO

1. Introdução^[b] ....................................................................................................
2. Problematização ...........................................................................................
3. Objetivos ......................................................................................................

1. Geral ...................................................................................................
2. Específico ...........................................................................................

1. Justificativa ..................................................................................................
2. Metodologia .................................................................................................
3. Revisão Bibliográfica ...................................................................................
4. Cronograma ..................................................................................................
5. Referências ...................................................................................................

1. Introdução

Com o passar dos anos a indústria de jogos digitais tem ganhado mais espaço na área de entretenimento e fazendo com que pesquisadores se interessem pela área de jogos em geral. Uma das áreas que vem ganhando bastante espaço na área acadêmica é a de Inteligência Artificial, neste caso, especificamente aplicada aos jogos.

A área de Inteligência Artificial aplicada a jogos em muitos casos apresenta um déficit, pois por ser a parte final de implementação, a utilização de scripts de repetição de rotinas é bastante comum, desse modo deixando o “pensamento” da máquina bem previsível.

No segmento de jogos RTS[1] diversas empresas e instituições vem contribuindo da maneira possível no alavancar dos estudos na área de IA[2] dos jogos de RTS, incentivando e disponibilizando ferramentas para que essa área de estudo avance e venha a sanar problemas ainda hoje encontrados com este tipo de inteligência.

Este gênero de jogo caracteriza-se pelo fator que a estratégia não ocorre por turnos de jogadores e sim simultaneamente, ou seja, em tempo real. A jogabilidade deste gênero caracteriza-se por controle de unidades de forma tática, este controle deve ser feito de modo que a unidade execute tarefas como exploração, coleta de recursos e até mesmo ataque a unidades hostis.

O objetivo deste projeto é fazer uma análise dos tipos de IA utilizados nos jogos RTS e quais tem melhores resultados no quesito de dar uma maior dinamicidade ao jogo e maior imersão aos jogadores, em confrontos com Inteligências Artificiais que possuam um poder analítico próximo ou equivalente ao intelecto humano. A ideia é produzir uma inteligência que incorpore o melhor das inteligências atuais e implemente soluções para erros ainda existentes.

1. Problematização

RTS é um subgênero dos jogos de estratégia, onde os jogadores devem construir uma economia (coletando recursos e construindo uma base), poderio militar (treinando unidades e pesquisando tecnologias) em ordem de derrotar seus oponentes (destruindo o exército deles e sua base). De um ponto de vista teórico algumas das diferenças entre jogos RTS e jogos de estratégia em tabuleiro, como xadrez, são:

• Jogadas simultâneas (o jogo não se passa em turnos, todos podem realizar comandos simultaneamente). Adicionalmente as decisões são duráveis, ações tomadas não são instantâneas, mas sim levam uma certa quantia de tempo para serem concluídas;
• Jogos RTS são em “tempo real”, o que significa que cada jogador tem um pequeno tempo para decidir seu próximo movimento. Comparado ao xadrez, onde uma jogada pode levar vários minutos para ser realizada, em jogos de RTS, como StarCraft[3], o jogo executa a uma taxa de 24 frames/s, o que significa que os jogadores podem agir tão rápido quanto 42 ms[4], antes que o estado do jogo mude;
• Maioria dos jogos RTS são parcialmente observáveis: Os jogadores só podem ver partes do mapa que foram exploradas e que possuam alguma unidade ou estrutura aliada na área, fazendo o paralelo com a realidade nas guerras;
• Maioria dos jogos RTS são não determinísticos. Algumas ações possuem a chance de dar errado;
• A complexidade dos jogos, relativo a espaço-estado em termos do número de ações possíveis para cada ciclo de decisões são muito elevadas. No Xadrez, estima-se que há 1050 opções de estado, no Poker Texas Holdem cerca de 1080, no Go cerca de 10170, em comparação o número de estados possíveis em um jogo de RTS, como StarCraft, são estimados sejam muitas ordens de magnitude acima dos anteriores;

Desse modo, concluímos que métodos como árvore de busca, utilizados com frequência no xadrez não é uma opção válida, pois requer um refinamento maior no critério de análise das possibilidades de movimentação no mundo fechado dos RTS. Para cada tipo de atividade distinta no jogo RTS veremos que existem diversos tipos de Inteligências aplicadas para diferentes funções no jogo. Quais os métodos mais utilizados em cada atividade? Quais os pós e contras de cada método utilizado? Qual traz resultados ótimos relativo a ter um jogo mais dinâmico?