Зміст

1 Штучний інтелект
2 Інформаційні ресурси

Штучний інтелект

Шту́чний інтеле́кт (англ. Artificial intelligence, AI) — розділ комп'ютерної лінгвістики та інформатики, що опікується формалізацією проблем та завдань, які подібні до дій, які виконує людина.

Одна з класифікацій виділяє два підходи до розробки штучного інтелекту: низхідний, семіотичний — створення символьних систем, що моделюють високорівневі психічні процеси: мислення, судження, мову, емоції, творчість тощо; висхідний, біологічний — вивчення штучних нейронних мереж і еволюційні обчислення, що моделюють інтелектуальну поведінку на основі менших «неінтелектуальних» елементів.

штучний інтелект вивчає методи розв'язання завдань, які потребують людського розуміння. Отже, мова іде про те, щоби навчити ШІ розв'язувати тести інтелекту. Це передбачає розвиток способів розв'язання задач за аналогією, методів дедукції та індукції, накопичення базових знань і вміння їх використовувати.

1)штучний інтелект вивчає методи розв'язання задач, для яких не існує способів розв'язання або вони не коректні (через обмеження в часі, пам'яті тощо). Завдяки такому визначенню інтелектуальні алгоритми часто використовуються для розв'язання NP-повних задач, наприклад, задачі комівояжера.

2)штучний інтелект займається моделюванням людської вищої нервової діяльності.

3)штучний інтелект — це системи, які можуть оперувати зі знаннями, а найголовніше — навчатися. В першу чергу мова ведеться про те, щоби визнати клас експертних систем (назва походить від того, що вони спроможні замінити «на посту» людей-експертів) інтелектуальними системами. останній підхід, що почав розвиватися з 1990-х років, називається агентно-орієнтованим підходом. Цей підхід зосереджує увагу на тих методах і алгоритмах, які допоможуть інтелектуальному агенту виживати в довкіллі під час виконання свого завдання. Тому тут значно краще вивчаються алгоритми пошуку і прийняття рішення.

Окремо тримається машинна творчість (англ. Computational creativity), через те, що природа людської творчості ще менше вивчена, ніж природа інтелекту. Тим не менше, ця область існує, і тут стоять проблеми написання комп'ютером музики, літературних творів (часто — віршів та казок), художнє мистецтво. існує безліч програм штучного інтелекту, кожна з яких утворює майже самостійний напрямок. Як приклади, можна навести програмування інтелекту в комп'ютерних іграх, нелінійному керуванні, інтелектуальні системи безпеки. Наприклад, у 2018 році дослідники з Корнуельського університету зробили те, що зможе кардинально змінити процес розробки нових відеоігор. Вони створили пару нейронних мереж, що змагаються (породжувальних змагальних мереж), і навчили їх на прикладі найпершої гри-шутера, DOOM-а. В процесі навчання нейронні мережі визначили основні принципи побудови рівнів цієї гри і після цього вони стали здатні генерувати нові рівні без найменшої допомоги з боку людей Не важко бачити, що більшість областей дослідження перетинаються.

Ігровий штучний інтелект(англ. Game artificial intelligence) — набір програмних методик, які використовуються у відеоіграх для створення ілюзії інтелекту в поведінці персонажів, керованих комп'ютером. Ігровий ШІ, крім методів традиційного штучного інтелекту, включає також алгоритми теорії керування, робототехніки, комп'ютерної графіки та інформатики у цілому. Реалізація ШІ сильно впливає на геймплей, системні вимоги і бюджет гри, і розробники балансують між цими вимогами, намагаючись зробити цікавий і невимогливий до ресурсів ШІ малою ціною. Тому підхід до ігрового ШІ серйозно відрізняється від підходу до традиційного ШІ — широко застосовуються різного роду спрощення, обмани й емуляції. Наприклад: з одного боку, в шутерах від першої особи безпомилковий рух і миттєве прицілювання, властиве ботам, не залишає жодного шансу людині, так що ці здатності штучно знижуються. З іншого боку — боти повинні робити засідки, діяти командою й т.д., для цього застосовуються «костилі» у вигляді контрольних точок, розставлених на рівні.Інтелектуальною поведінкою ігрового персонажа є його здатність досягати поставленої мети. Інтелектуальність поведінки залежить від запасу використовуваних основних принципів і якостей процесів міркування загального вигляду. Використовувані системою основні принципи характеризують широту охоплення ігрової області. Важливим є відображення відомих системі принципів на ступінь відомих їй подробиць . Якість міркувань залежить від доступності фактів, які мають відношення до ситуації, і принципів і повноти процедури виведення та ефективності її реалізації.У традиційних дослідженнях в галузі ШІ метою є створення справжнього інтелекту, хоча і штучними засобами. В таких проектах, як Kismet Массачусетського технологічного інституту (МТІ) робиться спроба створити ШІ, здатний до навчання і до соціальної взаємодії, до прояву емоцій. Наразі в МТІ ведеться робота над створенням ШІ, що має рівень здібностей маленької дитини, і результати цієї роботи дуже перспективні.З точки зору ігор справжній ШІ далеко виходить за рамки вимог розважального програмного проекту. В іграх така потужність не потрібна. Ігровий ШІ не повинен бути наділений почуттями і самосвідомістю, йому немає необхідності навчатися чогось за межами рамок ігрового процесу. Справжня мета ШІ в іграх – імітація розумної поведінки і в наданні гравцеві переконливої, правдоподібної мети та постановки відповідної задачі.

Основним принципом, що лежить в основі роботи ШІ, є прийняття рішень. Для вибору при прийнятті рішень система повинна впливати на об’єкти за допомогою ШІ. При цьому такий вплив може бути організовано у вигляді «мовлення ШІ» або «звернень об’єктів».У системах з «мовленням ШІ» система ШІ зазвичай ізольована у вигляді окремого елемента ігрової архітектури. Така стратегія часто приймає форму окремого потоку або декількох потоків, в яких ШІ знаходить найкраще рішення для заданих параметрів гри. Коли ШІ приймає рішення, воно передається усім учасникам об’єктів. Такий підхід найкраще працює в стратегіях реального часу, де ШІ аналізує загальний хід подій у всій грі.Системи зі «зверненнями об’єктів» краще підходять для ігор з простими об’єктами. В таких іграх об’єкти звертаються до системи ШІ кожного разу, коли об’єкт «думає» або оновлює себе. Такий підхід найкраще підходить для систем з великою кількістю об’єктів, яким не потрібно «думати» занадто часто, наприклад в шутерах. Така система також може скористатися перевагами багатопотокової архітектури, але для неї потрібно більш складне планування

БАЗОВЕ СПРИЙНЯТТЯ СЕРЕДОВИЩА

Щоб штучний інтелект міг приймати осмислені рішення, йому необхідно якимось чином сприймати середовище, в якому він знаходиться. У простих системах таке сприйняття може обмежуватися простою перевіркою положення об’єкта гравця. У більш складних системах потрібно визначати основні характеристики властивості ігрового світу, наприклад можливі маршрути для пересування, наявність природних укриттів на місцевості, області конфліктів.При цьому організатори повинні придумувати спосіб виявлення і визначення основних властивостей ігрового світу, важливих для системи ШІ. Наприклад, укриття на місцевості можуть бути заздалегідь визначені дизайнерами рівнів або заздалегідь обчислені при завантаженні або компіляції карти рівня. Деякі елементи необхідно обчислювати на льоту, наприклад карти конфліктів і найближчі загрози.

АДАПТИВНИЙ ШІ

Якщо в грі потрібна більша різноманітність, якщо у гравця повинен бути сильніший і динамічний противник, то ШІ повинен мати здатність розвиватися ,пристосовуватися і адаптуватися.Адаптивний ШІ часто використовується в бойових і стратегічних іграх зі складною механікою та великою кількістю різноманітних можливостей в ігровому процесі.

ПЕРЕДБАЧЕННЯ

Здатність точно передбачати наступний хід супротивника вкрай важлива для адаптивної системи. Для вибору наступної дії можна використовувати різні методи, наприклад розпізнавання закономірностей минулих ходів або випадкові здогадки.Одним з найпростіших способів адаптації є відстеження рішень, прийнятих раніше, і оцінка їх успішності. Система ШІ реєструє вибір, зроблений гравцем в минулому. Всі прийняті в минулому рішення потрібно якимось чином оцінювати (наприклад, в бойових іграх в якості запобіжника успішності можна використовувати отриману або втрачену перевагу, втрачене здоров’я чи перевагу за часом). Можна збирати додаткові відомості про ситуацію, щоб утворити контекст для рішень, наприклад відносний рівень здоров’я, колишні дії і положення на рівні (люди грають по-іншому, коли їм вже нікуди відступати).Можна оцінювати історію для визначення успішності колишніх дій і прийняття рішення про те, чи потрібно змінювати тактику. До моменту створення списку колишніх дій об’єкт може використовувати стандартну тактику або діяти довільно. Цю систему можна пов’язати з системами на основі правил і з різними станами.В тактичній грі історія минулих боїв допоможе вибрати найкращу тактику для використання проти команди гравця, наприклад ШІ може грати від оборони, вибрати наступальну тактику, атакувати всіма силами незважаючи на втрати або ж обрати збалансований підхід. У стратегічній грі можна для кожного гравця підбирати оптимальний набір різних бойових одиниць в армії. В іграх, де ШІ керує персонажами, що підтримують гравця, адаптивний ШІ зможе краще пристосуватися до природного стилю гравця, вивчаючи його дії.

ТИМЧАСОВІ ОБ’ЄКТИ

Їх іноді називають частками, спрайтами або спецефектами. Тимчасові об’єкти є візуальними ефектами в ігровому світі. Тимчасові об’єкти схожі зі звичайними об’єктами в тому, що одна загальна структура класу визначає їх все. Різниця ж полягає в тому,що тимчасові об’єкти не думають, не реагують і не взаємодіють ні з іншими об’єктами ігрового світу, ні один з одним. Їх єдина мета – красиво виглядати, протягом деякого часу покращувати деталізацію світу, а потім зникнути. Тимчасові об’єкти використовуються для таких ефектів, як сліди від куль, дим, іскри, бризки крові і навіть відбитки підошов на землі.В силу природи тимчасових об’єктів для них не потрібно значного обсягу обчислень і виявлення зіткнень (за винятком дуже простих зіткнень з навколишнім світом). Проблема полягає в тому, що деякі тимчасові об’єкти надають гравцеві наочні підказки про події, що нещодавно відбулися. Наприклад, кульові отвори і сліди обгорання можуть вказувати, що недавно тут був бій; сліди в снігу можуть призвести до потенційної мети. Чому б і інтелектуальним агентам не використовувати такі підказки?Цю задачу можна вирішити двома способами. Можна або розширити систему тимчасових об’єктів, додавши підтримку рухомих променів (але при цьому буде спотворений весь сенс системи тимчасових об’єктів), або схитрувати: розміщувати порожній об’єкт недалеко від тимчасових об’єктів. Цей порожній об’єкт не буде здатний думати, з ним не будуть пов’язані ніякі графічні елементи, але ваші агенти зможуть його виявляти, а тимчасовий об’єкт буде мати у своєму розпорядженні пов’язану інформацію, яку зможе отримати ваш агент. Отже, коли ви малюєте на підлозі тимчасову калюжку крові, Ви також можете розташувати там невидимий об’єкт, по якому ваші агенти дізнаються, що тут щось сталося. Що стосується відбитків: це питання вже вирішується за допомогою сліду.

ТАКТИЧНИЙ ШІ

Роль тактичного ШІ полягає в координації зусиль груп агентів в грі. Групи ефективніші,оскільки члени групи можуть підтримувати один одного, можуть діяти як єдиний підрозділ, обмінюватися інформацією і розподіляти дії з отримання інформації.Принцип тактичного ШІ побудований навколо динаміки групи. Гра повинна відстежувати різні групи об’єктів. Кожну групу необхідно оновлювати окремо від індивідуальних об’єктів. Для цього можна використовувати виділений модуль оновлення, що відслідковує різні групи, їх цілі та їх склад. Недолік цього методу полягає в тому, що потрібна розробка окремої системи для ігрового движка. Тому краще використовувати метод командира групи.Одному юніту в складі групи можна призначити роль командира групи. Всі інші члени групи пов’язані зі своїм командиром, їх поведінка визначається інформацією, отриманою з наказів командира. Командир групи обробляє всі обчислення тактичного ШІ для всієї групи.

СТРАТЕГІЧНИЙ ШІ

Стратегічний ШІ – це ШІ вищого порядку, він управляє цілою армією і виробляє оптимальні стратегії.Стратегічний ШІ зазвичай застосовується в стратегіях в реальному часі, але останнім часом його все частіше реалізують і в тактичних шутерах від першої особи. Керований гравцем командир може бути окремою системою або може бути налаштований як порожній об’єкт, який не має місця і графічного зображення, але оновлюється міркує.Командири підкоряються ієрархічним системам правил і кінцевим автоматам, які керують такою діяльністю як збір ресурсів, вивчення дерева технологій, створення армії і т.д. Як правило, для базової підтримки ігрових елементів не потрібно особливо складних роздумів. Інтелект потрібен головним чином при взаємодії з іншими гравцями.Управління цією взаємодією (або боєм) – ось де перш за все працює ШІ. Командир повинен вивчити карту гри, щоб виявити гравця, виявити основні області інтересу, наприклад вузькі проходи, вибудувати оборону і проаналізувати оборону іншого гравця.

Опис проблеми

Хоч проблема «штучного інтелекту» тісно пов'язана з потребами практики, однак тут немає єдиної загальної практичної задачі, яка б однозначно визначала розвиток теорії, проте є багато задач, які є частковими, вузькими. Тому проблема «штучного інтелекту» — це фактично цілий комплекс проблем, які характеризуються різним ступенем загальності, абстрактності, складності й розробленості і кожній з яких властиві свої принципові й практичні труднощі. Пуристи вважають, що вираз «штучний інтелект» у терміні «ігровий штучний інтелект» є перебільшенням, оскільки ігровий ШІ описує не інтелект і використовує тільки деякі з напрямків академічної науки «Штучний інтелект». Беручи до уваги, що «реальний» ШІ звертається до галузей систем, що самонавчаються, і прийняття рішень, які базуються на довільному уведенні даних, і навіть до остаточної мети «сильного» ШІ, що може мислити, ігровий ШІ часто складається з декількох емпіричних правил і евристики, яких досить, щоб надати гравцеві гарний геймплей, відчуття й враження від гри. Покращення розуміння академічного ШІ розробниками ігор і зростаючий інтерес академічного співтовариства до відеоігор викликає питання, наскільки й у якій мірі ігровий ШІ відрізняється від класичного.