Искусственный интеллект роботов. Игры

Даже для неопытного в робототехнике человека абсолютно ясно: чтобы сделать хорошего робота, нужно написать для него хорошую программу. Чтобы написать хорошую программу, нужно придумать хороший алгоритм. Чтобы придумать хороший алгоритм - нужно и хорошо шарить в теории, и потренироваться на практике...

Ведь согласитесь, BEAM-роботы хороши, но это ведь каменный век!

Неплохим подспорьем (тренировкой) на пути к созданию Умного Робота - может стать разработка алгоритмов для виртуальных роботов, и участие в онлайн-чемпионатах алгоритмов. Я уже писал об этом в сообщении Виртуальные соревнования роботов. Поединок программ.

Тогда я упоминал проект Арена Роботов. Недавно со мной связался создатель этого проекта, Александр Залога, и поинтересовался моим мнением относительно своей Арены.

Также, Александр подкинул пару ссылок на в той или иной степени аналогичные проекты:

• Robot Warfire - это проект, послуживший основной для Арены Роботов. Все довольно примитивно, однако играть, я подозреваю, было очень интересно. Вкратце: на поле выставляется несколько типов предметов: стена, яма, элемент питания, боеприпасы, вражеский робот, дружественный робот. У самого робота есть 4 слота, смотрящих в разные стороны. В слот можно помещать либо оружие, либо глаз робота. Робот видит соседние клетки, если они примыкают к его глазам. Ну и наконец, пишем суперхитрый скрипт поведения и маневрирования, и вперед, на чемпионат... Скриптовый язык, кстати, очень напоминает Бэйсик. Об этой простой, в общем-то, программке писали даже на Игромании!
• Описание трехмерной арены роботов можно найти на Delphi Lab. Написано, правда, не русскими, но зато ребята очень мощно шагнули в графическом плане.

Кстати, самой крутой игрой по части "игрового искусственного интеллекта" я до сих пор считаю игрушку Генерал от NewGame Software. Ничего лишнего, никакой графики, но уж очень интересно играть. И, как ни странно, безумно реалистично (сочетание реализма и геймплея - это весьма сложная задача для практически любой игры).

Создание игрового ИИ - задача сложная и очень серьезная. Играя в проекты, подобные RoboChamps или Арене Роботов, Вы эту задачу пытаетесь решить.

На самом деле, если бы я стал делать что-то подобное проекту Александра, вот на что я бы обратил внимание в первую очередь:

1. Позаботился бы о наличии в игре реализма.
   • Выбор типа шасси. У каждого типа шасси свои особенности - разная проходимость, разная скорость передвижения, и т.д. Основные типы шасси: колесное, шагающее, прыгающее, ползающее, гусеничное, летающее, плавающее, амфибия и т.п.
   • Выбор набора датчиков. Тепловые, световые, видеокамера, радары разной дальности, дальномеры и т.п. Набор датчиков сильно влияет на способ выбора цели, скорость наведения, скорость движения по пересеченной местности; на способ обхода препятствий и построения маршрута движения и т.п.
   • Выбор набора оружия. Разная поражающая способность, разный вес, разный нагрев, разное потребление припасов и боезапаса. Я бы даже сделал оружие более приближенным к реальному. Т.е. например, пневматическая стрельба железными пульками; укрепленная на роботе бензопила и т.п.
   • Выбор количества и типа элементов питания. Солнечные батареи, различные аккумуляторы (какие-то работают дольше, но и заряжаются дольше, какие-то всем хороши, но имеют очень большой вес) и т.п. Это будет сильно влиять на зависимость робота от подзарядки.
   • Выбор брони. Ну здесь главное - вес. Чем тяжелее броня, тем сложнее роботу двигаться, а следовательно, тем больше он жрет энергии и медленнее ходит.
   На самом деле, настоящий робототехник действует по сути точно также: выбирает шасси, набор датчиков, тип элементов питания. Ну оружие и броня - только в случае роботов сумо или роботов для чемпионатов по стрельбе в цель.
   Реализм прибавляет игре привлекательность, но важно при этом не забыть о геймплее. Если выбора слишком много - глаза начинают разбегаться, и интерес к игре пропадает, либо сводится к перебору многих сотен вариантов оснащения робота, даже не доходя до главного - до алгоритма его поведения...
2. Я бы сделал игру достаточно простой в графическом исполнении, но такой, чтобы максимальное число людей могли за игрой наблюдать онлайн. Например, чтобы можно было смотреть за игрой через браузер.
3. Я бы сделал формат задания роботов и алгоритмов их поведения максимально стандартизированным. Например, есть такой язык RoboML, я о нем написал целую статью в свое время: Язык описания роботов - RoboML.
   Это весьма проработанный язык для описания роботов и их поведенческих функций. Как показывает практика, стандартизация в современном мире - это задача №1. Также, можно использовать стандарты, совместимые с Microsoft Robotics Studio, это еще более перспективное направление. Например, как вам такая идея: робот может работать согласно алгоритмам, созданным в Visual Programming Language? :) Ведь потом благодаря Robotics Studio можно будет перенести наработки алгоритмов на использование с совершенно реальными роботами!
4. Систему управления я бы организовал из множества блоков "если". Например:
   • Если увидел цель - сближайся на максимальной скорости и тарань ее.
   • Если зарядки осталось 20% - ищи электростанцию.
   • Если зарядки более 20% и никто не нападает - свободный поиск..
   Это обыкновенный алгоритмический способ управления. Все алгоритмы более низкого уровня (поиск пути, захват цели) - пусть будут реализованы внутри игры. И для задания алгоритмов верхнего уровня я бы сделал нормальный обычный интерфейс, можно даже интерфейс на сайте, чтобы никуда не надо было ходить и ничего не нужно было бы скачивать.
   Таким образом, игра будет иметь больше игроков, ведь алгоритм может придумать почти каждый, а на С или на чем-нибудь еще - умеет программировать лишь ограниченное число людей. Даже после появления .Net...
   Но для истинных любителей, конечно, можно оставить альтернативную возможность создания полномасштабной программы управления.
5. Добавил бы игрокам вселенскую цель, помимо уничтожения друг друга. Ведь сами подумайте, вот например в Арене Роботов. Там есть электростанции, от которых роботы подзаряжаются. Напрашивается следующая тактика: ищем электростанцию, заряжаемся, сидим ждем. Приходит враг - расстреливаем его, заряжаемся снова, ждем дальше. Разве интересно?! А представьте два противника и две электростанции - и сидят ждут друг друга...
   Нужна вселенская цель, которой заканчивается игра. Скорее всего, захват какого-либо артефакта, или флага.
6. Добавил бы возможность командной игры. Это чрезвычайно важно в любой онлайн-игре. Банальный хороший чат. И как следствие - нужна возможность перепрограммирования роботов "на лету". И еще как одно следствие - необходима возможность создания и сохранения нескольких типов поведения, которые можно быстро, одним кликом мыши, менять друг с другом в процессе игры (типа мирное существование, избегание боев, агрессивность и т.п. Кстати, чтобы перепрограммирование не было слишком частым, лучше всего ввести зависимость этой возможности от наличия на роботе, например, некоего радиоприемника. А вместо радиоприемника ведь всегда можно поставить хорошую пушку, так что возможность перепрограммирования в данном случае компенсируется.

Да, кстати, если вдруг кто захочет такую вот штуковину написать - с удовольствием предоставлю бесплатный хостинг :) Обращайтесь!