Arboles de Comportamiento, Guías, Proyectos, Investigaciones de Inteligencia Artificial

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“Universidad de Morelia” Ing. en Videojuegos. Hernández Torres José Luis “Investigación” 4IVB

Índice

• Introducción:
• ¿Qué es el behavior tree?.............................................................................................
• ¿Quién creo los behavior tree?
• Orígenes de los árboles de comportamiento en los videojuegos.
• Task..............................................................................................................................
• Tareas de hoja..............................................................................................................
  • Acciones
  • Condiciones
• Tareas Compuestas
  • Sequence
  • Selector
  • Parallel
  • Selector con prioridad
  • Decorators................................................................................................................
• IA Controler
• IA Perception
• Referencias

¿Quién creo los behavior tree?

Podemos aludir que el padre de los llamados “Árboles de Comportamiento” es el ingeniero informático Ross Quinlan a quien se le atribuyen méritos como “pionero” en la minería de datos y la teoría de la decisión. Aunque estos “árboles” nos sirven de mucha ayuda a hora de programar IA en los videojuegos, estos no fueron creados específicamente para ello. Si no que por medio de algoritmos C4.5 son mejor catalogados como “clasificador estadístico”.

Orígenes de los árboles de comportamiento en los videojuegos.

En los videojuegos esta tendencia de utilizar los BT’s (Behavior Trees) en lugar de las maquinas de estados convencionales, empezó con Halo 2. Fue uno de los pioneros en utilizar a los BT’s en su inteligencia artificial y su gran notoriedad por ser uno de los grandes juegos en la industria, comenzó esta tendencia a inclinarse hacia los BT’s en lugar de las “Maquinas de estados finitas”. Aun así, estas dos maneras para programar una IA se contrastan mucho y ya dependerá del estudio desarrollador el cuál se adapta mejor a sus necesidades y/o demandas. Estas técnicas de programación de IA son capaces de realizar las mismas tareas, pero en lo que más se distinguen, son en la complejidad de utilización que se requiera, cada uno ofrece un beneficio, los BT’s son capaces de procesar de manera más jerarquizada y ordenada, pero las maquinas de estado, son capaces de realizar tareas más sencillas, aunque de igual forma, podrían hacer tareas complejas, pero de una manera más caótica.

Task

Nodos de tareas disponibles en el Editor de árbol de comportamiento. Las tareas son nodos que realizan acciones, como mover una IA o ajustar los valores del mundo. En los BT’s se pueden catalogar dos tipos de tareas o “Task’s” y estas son:

• Tareas de hoja.
• Tareas compuestas.

Tareas de hoja

Las tareas de hoja son aquellos nodos terminales del árbol y realizan acciones de bajo nivel que describen un comportamiento general y pueden ser algo tan simple como buscar el valor de una variable en el estado del juego, ejecutar una animación o reproducir un efecto de sonido. Y en las Tareas de hoja , se catalogan en dos:

• Acciones.
• Condiciones.

Acciones

En las acciones estas no dependen directamente de un nodo padre con anterioridad, si no, que estas son las encargadas en la ejecución de métodos y acciones del mundo.

Condiciones

Estas, a diferencia de las acciones si dependen directamente de que se cumpla una secuencia especifica o de valores arbitrarios que dan pauta a que se puedan ejecutar.

Selector con prioridad

los nodos selectores llevan incorporada una cierta prioridad en el orden de ejecución, pero no reevalúan nodos que ya han terminado. El Priority Selector se diferencia del priority normal en que las acciones con más prioridad siempre intentan ejecutarse primero en cada iteración. Si una acción con mayor prioridad que otra que ya se estaba ejecutando se ejecuta, se interrumpe la acción que se estaba ejecutando anteriormente.

Decorators

Los decoradores son nodos especiales que sólo tienen un hijo y que permiten modificar el comportamiento o el resultado de ese hijo, incluyendo, por ejemplo, guardas que controlan si el nodo se ejecutará o iteradores que permiten especificar un número de ejecuciones.

IA Controler

El AI se encarga de ejecutar los parámetros creados con anterioridad y este se encarga de leer a los BT’s para una futura lectura y ejecución del mismo. Cada IA controler es diente a la hora de desempeñar diversas tareas, cada tarea a realizar son ejecutadas por los IA Controler y dependiendo cual sea su finalidad tratan de realizar una lectura de los BT’s.

IA Perception

La percepción es realizada por un gestor que encapsula diferentes métodos que gestionan los diferentes tipos de sentidos que queremos simular. Estos manager permiten registrar sensores y generadores de señales para intercomunicarlos.

Referencias

• https://docs.unrealengine.com/en- US/Engine/ArtificialIntelligence/BehaviorTrees/index.html
• http://gaia.fdi.ucm.es/sites/cosecivi14/es/papers/27.pdf
• https://github.com/libgdx/gdx-ai/wiki/Behavior-Trees#composite-tasks