Knstliche Intelligenz und Ameisen

Microsoft C# spielerisch erlernen

Was ist knstliche Intelligenz?

Automatisierung intelligenten Verhaltens.

In Spielen hat sich die ereignisorientierte KI In Spielen hat sich die ereignisorientierte KI durchgesetzt. Menschen programmieren die Aktionen, basierend auf Ereignissen.

Genetische Algorithmen knnen zum Finden mglichst optimaler Strategien verwendet werden. Hufig: Rundenbasierte Strategiespiele.

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Ablauf des Vortrags

Vorstellung der Systematik und einer beispielhaften Anwendung genetischer beispielhaften Anwendung genetischer Algorithmen.

Ausfhrliche Demonstration der Entwicklung einer ereignisorientieren knstlichen Intelligenz.

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Genetische Algorithmen in der KI

Stark vereinfachte Adaption des Evolutionsprinzip Survival of the fittest.Evolutionsprinzip Survival of the fittest.

Gute Lsungen fr ein Problem werden untereinander gepaart.

Schlechte Lsungen sterben aus.

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Genetische Algorithmen in der KI

Voraussetzungen Lsungsvorschlag kann bepunktet werden. Lsungsvorschlag kann bepunktet werden.

Lsungsvorschlge bestehen aus mehreren unabhngigen Einzel- oder Gruppenanweisungen.

Es gibt eine groe Menge von Lsungsvorschlgen. Das Durchgehen eines jeden wre sehr aufwndig.

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Genetische Algorithmen (Ablauf)

1. Zuflliges Generieren von x Lsungen (z.B. 100)100)

2. Scoring anhand einer Fitnessfunktion

3. Die besten y (z.B. 5) Lsungen ermitteln.

4. Toplsungen miteinander kreuzen.

5. Die schlechtesten y Lsungen verwerfen.

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Beispiel fr einen genetischen Algo

Platzieren Sie eine gegebene Menge gegebene Menge verschieden groer Ellipsen und Kreisen in einem Rechteck, ohne dass sich diese berhren.

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Was spricht gegen genetische Algos?

Sehr schlechte Performance, daher fr die meisten Spiele ungeeignet.meisten Spiele ungeeignet.

Sie suchen nach optimalen Lsungen, in Spielen gengt meist eine akzeptable Lsung.

Dennoch: Ungewissheit, ob die Lsung optimal ist.

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Eine Alternative: Ereignisorientierte KI

Gngige Praxis in den meisten Spielen.

Gegner besitzen Ereignisse, beispielsweise Gegner besitzen Ereignisse, beispielsweise Gegner in 10 Metern gesichtet.

Einfache Abfragen regeln dann das Verhalten (Flucht? Kampf?)

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Was ist AntMe?

Ein Spiel, bei dem die Programmierung von knstlicher Intelligenz (KI) das zentrale knstlicher Intelligenz (KI) das zentrale Spielprinzip ist.

Eine prima Mglichkeit, die Sprachen C# oder Visual Basic .NET zu erlernen.

Demonstriert ereignisorientierte KI in Computerspielen.

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Das Spielprinzip

Jeder Spieler kontrolliert ein Ameisenvolk.

Das Spielfeld enthlt begrenzte Das Spielfeld enthlt begrenzte Nahrungsresourcen.

Auerdem tummeln sich auf dem Spielfeld ameisenfressende Kfer.

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Wie wird gespielt?

Das Verhalten der eigenen Ameisen wird durch ein Programm gesteuert.ein Programm gesteuert.

Durch Programmcode kann auf Ereignisse reagiert werden.

Durch ausgefeilte Strategie-Routinen kann dem eigenen Volk zu einem Vorteil verholfen werden.

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Was brauche ich?

Visual Studio (Express oder Standard)

Microsoft DirectX fr die Darstellung der 3D- Microsoft DirectX fr die Darstellung der 3D-Grafik.

Aktuelles AntMe-Release von www.antme.net

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Erste Schritte

Installieren Sie Microsoft DirectX und Visual Studio.Studio.

Laden Sie das Release fr ihre Version von Visual Studio.

ffnen Sie die Datei Spieler.sln durch einen Doppelklick.

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Die Entwicklungsumgebung

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Ein Testlauf

Starten Sie die Simulation durch Drcken von Strg + F5Strg + F5

Whlen Sie ein beliebiges Volk und verfolgen Sie die Geschehnisse.

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Demonstration I

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Ein erster Testlauf

Die Datei Vorlage.cs

Dient dem Erstellen eigener Vlker.

Definiert leere Methoden, welche angepasst Definiert leere Methoden, welche angepasst werden sollten.

Sollte kopiert und angepasst werden.

ndern Sie nicht die Originaldatei.

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Erweiterbare Methoden

Gliedern sich in 5 Kategorien

Fortbewegung Fortbewegung

Nahrung

Kommunikation

Kampf

Sonstiges

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Demonstration II

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bersicht ber die berschreibbaren Methoden

Ein eigenes Volk erstellen

Kopieren Sie die Datei Vorlage.cs

Benennen Sie die Datei um Benennen Sie die Datei um

ndern Sie den Namespace

Geben Sie Ihrem Volk einen Namen

Tragen Sie den Autor ein

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Demonstration III

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Ein neues Volk anlegen und simulieren

Problemstellung

ProblemProblem

Ameisen stehen unttig am Rand des Baus

Lsung

Wartet-Methode berschreiben

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Demonstration IV

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Ameisen bewegen sich kreisartig

Problemstellung

ProblemProblem

Ameisen verhungern

Lsung

WirdMde-Methode berschreiben

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Demonstration V

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Ameisen kehren um, wenn sie mde sind

Problemstellung

ProblemProblem

Ameisen laufen an Nahrung vorbei

Lsung

Sieht-Methoden berschreiben

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Demonstration VI

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Ameisen laufen zu Nahrung

Problemstellung

ProblemProblem

Ameisen stehen unttig an der Nahrung

Lsung

ZielErreicht-Methode berschreiben

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Demonstration VII

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Ameisen nehmen Nahrung auf und gehen zu Bau

Ausblick

Weitere Probleme mssen gelst werden Das Kferproblem Das Kferproblem

Ameisen verschenken Reichweite

Keine Kommunikation

Beispiele fr taktisches Vorgehen Kreisameisen

Kampfameisen

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Wie geht es weiter?

Beim Microsoft Imagine Cup kmpfen KI-Fans aus der ganzen Welt um wertvolle Preise.aus der ganzen Welt um wertvolle Preise.

Also: Mit den Ameisen warmspielen, und dann beim Imagine Cup loslegen.

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VIELEN DANK FR IHRE

AUFMERKSAMKEIT

Ende der Prsentation

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