Дослідження методів штучного інтелекту для створення інтелектуальних ігрових агентів

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.25140/2411-5363-2024-3(37)-122-131

Ключові слова:

AlphaZero; гра; відеоігри; ігровий бот; нейронні мережі; глибинне навчання; штучний інтелект

Анотація

Постійний розвиток технологій машинного навчання значно впливає на ігрову індустрію. Штучний інтелект дозволяє створювати все більш складних і розумних ботів, які здатні до навчання та самовдосконалення, що відкриває нові перспективи для розробників ігор, дозволяючи їм створювати більш інтерактивні та захоплюючі ігрові світи. Це дослідження спрямоване на створення інтелектуального шахового агента, який за допомогою методів машинного навчання та алгоритмів пошуку зможе самостійно вдосконалювати свої шахові навички та адаптуватися до різноманітних стилів гри супротивників. Представлена в статті інформація має науково-методичний характер. Очікується, що розглянуті алгоритми можуть бути використані не лише у шахах, а й у інших галузях, що вимагають прийняття рішень в умовах невизначеності. Було проведено дослідження різних алгоритмів машинного навчання, включаючи традиційні методи, і такі як глибинне навчання (зокрема, згорткові та рекурентні нейронні мережі). За результатами аналізу було визначено, що глибинне навчання є найперспективнішим методом для розпізнавання складних шахових патернів та автоматичного формування ефективних стратегій. З метою оптимізації процесу прийняття рішень ботом було обрано систему штучного інтелекту AlphaZero, розроблену компанією DeepMind, яка базується на засадах глибинного навчання. AlphaZero є потужним інструментом для гри в шахи завдяки своїй здатності до самонавчання, глибинним нейронним мережам та ефективному алгоритму пошуку в дереві ходів. Вона відкриває нові горизонти в галузі штучного інтелекту й демонструє, що машини можуть не тільки перевершувати людей у складних інтелектуальних задачах, а й робити це принципово новими способами. AlphaZero не спеціалізується тільки на шахах, вона може бути адаптована для будь-якої гри, в якій ходи гравців чергуються. Це робить її дуже універсальним інструментом для дослідження штучного інтелекту.

Біографії авторів

Галина Марчук, Державний університет «Житомирська політехніка»

старший викладач кафедри комп’ютерних наук

Ольга Коротун, Державний університет «Житомирська політехніка»

кандидат педагогічних наук, доцент, доцент кафедри комп’ютерних наук

Віталій Левківський, Державний університет «Житомирська політехніка»

доктор філософії з інженерії програмного забезпечення, доцент кафедри комп’ютерних наук

Микола Українець, Державний університет «Житомирська політехніка»

асистент кафедри комп’ютерних наук

Посилання

Hu, Z., Ding, Y., Wu, R. et al. (2023). Deep learning applications in games: a survey from a data perspective. Appl Intell 53, 31129–31164. https://doi.org/10.1007/s10489-023-05094-2

Kotkov, D., Pandey, G., Semenov, A. (2018). Gaming Bot Detection: A Systematic Literature Review. In: Chen, X., Sen, A., Li, W., Thai, M. (eds) Computational Data and Social Networks. CSoNet 2018. Lecture Notes in Computer Science, 11280. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-04648-4_21.

Filipović, A. (2023). The Role of Artificial Intelligence in Video Game Development. Kultura polisa, 20, 50-67. https://doi.org/10.51738/Kpolisa2023.20.3r.50f.

Tang, C., Wang, Z., Sima, X., Zhang, L. (2020). Research on Artificial Intelligence Algorithm and Its Application in Games. AIAM. 386-389. https://doi.org/10.1109/AIAM50918.2020.00085.

Tian, X. (2024). AI applications in video games and future expectations. Applied and Computational Engineering, 54, 161-170. https://doi.org/10.54254/2755-2721/54/20241484.

Edwards, G., Subianto, N., Englund, D., et al. (2021). The Role of Machine Learning in Game Development Domain - A Review of Current Trends and Future Directions. 2021 Digital Image Computing: Techniques and Applications (DICTA), Gold Coast, Australia, 01-07. https://doi.org/10.1109/DICTA52665.2021.9647261.

Skinner, G., Walmsley, T. (2019). Artificial Intelligence and Deep Learning in Video Games A Brief Review. ICCCS 404-408. https://doi.org/10.1109/CCOMS.2019.8821783.

Singh, K., Singh, A., Khatri, S. K., Som, S. (2019). Artificial Intelligence Based Path Finding and Decision Making in First Person Shooting Game. ICISC 168-171. https://doi.org/10.1109/ ICISC44355.2019.9036471.

Ayas, A.Y., Aydın, H., Çetinkaya, A., & Güney, Z. (2023). Artificial Intelligence (AI)-Based Self-Deciding Character Development Application in Two-Dimensional Video Games. Bilgi ve İletişim Teknolojileri Dergisi. https://doi.org/10.53694/bited.1247338.

Westera, W., Prada, R., Mascarenhas, S. et al. (2020). Artificial intelligence moving serious gaming: Presenting reusable game AI components. Educ Inf Technol 25, 351–380. https://doi.org/ 10.1007/s10639-019-09968-2.

Marchuk D. K., Graf M. S. (2023). Metody otsinky efektyvnosti modelei vyiavlennia obiektiv u kompiuternomu zori [Methods for Evaluating the Effectiveness of Object Detection Models in Computer Vision]. Visnyk Khersonskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu - Visnyk of Kherson National Technical University, 2(85), 181-186.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-11-21

Як цитувати

Марчук, Г. ., Коротун, О. ., Левківський, В. ., & Українець, М. . (2024). Дослідження методів штучного інтелекту для створення інтелектуальних ігрових агентів. Технічні науки та технології, (3 (37), 122–131. https://doi.org/10.25140/2411-5363-2024-3(37)-122-131

Номер

Розділ

ІНФОРМАЦІЙНО-КОМП’ЮТЕРНІ ТЕХНОЛОГІЇ