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Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

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Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung. Universität zu Köln Historisch-Kulturwissenschaftliche Informationsverarbeitung Softwaretechnologie II (Teil I): Simulation und 3D Programmierung Prof. Dr. phil. Manfred Thaller WS 2011/2012. Struktur. 1. Einleitung 1.1 Definition - PowerPoint PPT Presentation
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Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung Universität zu Köln Historisch-Kulturwissenschaftliche Informationsverarbeitung Softwaretechnologie II (Teil I): Simulation und 3D Programmierung Prof. Dr. phil. Manfred Thaller WS 2011/2012
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Page 1: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

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

Page 2: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

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

Page 3: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

1. Einleitung

1.1 Definition1.2 Akademische KI-Forschung

Page 4: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

Teilgebiet der Informatik

Intelligentes Verhalten automatisieren

Oft verstanden als: Menschliche Intelligenz nachbilden bzw. vortäuschen

1.1 Definition

Page 5: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

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

Page 6: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

2. Anforderungen an Spiele-KIs

2.1 Millingtons Modell2.2 Bestandteile einer KI

Page 7: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

Entscheiden Was soll als

nächstes gemacht werden?

Set von Zuständen Auswahl des

Zustands bestimmt Verhalten

2.1 Millingtons Modell

Page 8: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

2.1 Millingtons Modell

Page 9: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

Bewegung Fast immer nötig Teils simple

Algorithmen Teils sehr komplex

2.1 Millingtons Modell

Page 10: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

2.1 Millingtons Modell

Page 11: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

Strategie Verhalten von

Gruppen Figuren treffen

eigene Entscheidungen

Übergeordnetes Muster beeinflusst sie

2.1 Millingtons Modell

Page 12: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

Infrastruktur Was wissen die

Figuren? Wie viel Speicher/

Prozessorzeit wir benötigt?

Bottom-up-Design Figuren werden

definiert und dann eingebaut

2.1 Millingtons Modell

Page 13: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

Algorithmen◦ Symbolische

Technologie Datenstruktur

◦ Symbolische Technologie

Repräsentation◦ Daten für KI

konvertieren

2.2 Bestandteile einer KI

Page 14: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

3. Umsetzung von Spiele-KIs

3.1 Komplexität3.2 Verwendete Techniken3.3 Hardware

Page 15: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

3.1 Komplexität

Pacman Black and White

Page 16: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

Ad hoc Lösungen Figuren sollen

richtig aussehen Behaviorismus Oft reichen

Animationen für den Anschein von Intelligenz

3.2 Verwendete Techniken

Page 17: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

Faustregeln Genauigkeit gegen

Geschwindigkeit abwägen

Oft besser als komplexe Antwort zu ermitteln

3.2 Verwendete Techniken

Page 18: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

Algorithmen Wenn es besonders

verlässlich sein muss

Oft sind sie jedoch zu aufwendig für Spiele

3.2 Verwendete Techniken

Page 19: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

Prozessor SIMD (Single

Instruction Multiple Data)

Hyper Threading Multi-Core-

Prozessoren Indirekte

Funktionsaufrufe

3.3 Hardware

Page 20: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

Speicher Daten müssen aus

dem Speicher geholt werden

Im Cache abgelegt Cache Misses

sollten vermieden werden

3.3 Hardware

Page 21: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

3.3 Hardware

PC Konsolen

Page 22: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

KI-Engines4.1 Toolchains4.2 Ablauf

Page 23: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

KI verfügt über einen Pool von Algorithmen

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

4.1 Toolchains

Page 24: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

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

Page 25: Künstliche Intelligenz in Spielen: Einführung

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!


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