Sztuczna inteligencja w strategicznych grach planszowych – czy algorytm może zastąpić człowieka?

Sztuczna inteligencja w strategicznych grach planszowych – czy algorytm może zastąpić człowieka?

rok wydania: 2023
ISBN: 978-83-67427-50-0
ilość stron: 80
format: B5
oprawa: miękka

Opis

Gry planszowe mają zwykle mało skomplikowane zasady, które jednoznacznie określają graczom możliwości ruchu i „granice” symulacji, co czyni je dobrym polem do pojedynku między człowiekiem a sztuczną inteligencją. Na polskim rynku wydawniczym nie ma zwartej publikacji na temat zastosowania sztucznej inteligencji w strategicznych grach planszowych, dlatego książka Tomasza Wierońskiego jest interesującą propozycją wypełniającą tę lukę.
Po ciekawym wprowadzeniu w historię gier, barwnej prezentacji wybranych tytułów (tak historycznych, jak i współczesnych) oraz wskazaniu kierunku, w którym zmierzają dzisiejsze gry, i przyczyn ich coraz większej popularności autor przedstawia tezę, zgodnie z którą w ściśle określonych środowiskach, takich jak gry planszowe, możliwe jest sprawdzenie różnych sposobów rozwiązywania pozornie prostych problemów i przetestowanie zdolności agentów do adaptacji.
Gra Monopoly – mimo niezaprzeczalnych elementów losowości – daje bardzo duże możliwości w tworzeniu różnorodnych sztucznych inteligencji i na potrzeby tej właśnie gry autor opracował sztuczną inteligencję zdolną do podejmowania samodzielnych decyzji podczas rozgrywania partii z innymi agentami, a także z człowiekiem. Punktem wyjścia było przeprowadzenie wśród graczy badania ankietowego, które miało na celu poznanie popularnych strategii stosowanych przez grających w Monopoly. Następnie autor zaprojektował i stworzył prostych agentów działających w sposób losowy oraz agentów wykorzystujących z góry przyjętą strategię. Finalnie opracował samouczącą się sztuczną inteligencję stosującą algorytmy genetyczne i głębokie sieci neuronowe oraz środowisko przeznaczone do jej nauki.
Jednym z głównym celów sztucznej inteligencji jest naśladowanie zachowań człowieka po to, aby w pewnych zadaniach mogła go zastąpić. Właśnie z tego względu konfrontowanie stworzonych agentów z człowiekiem zawsze było ekscytujące. Zaprojektowany i wytrenowany na potrzeby gry Monopoly agent potrafił samodzielnie podejmować wszystkie niezbędne do skutecznej gry decyzje i przy stosowaniu przyjętej strategii odnosić zwycięstwa w pojedynkach z innymi agentami. Kulminacyjnym momentem było jednak przeciwstawienie w rozgrywce stworzonego agenta genetycznego człowiekowi. O tym, czy na planszy sztuczna inteligencja faktycznie okazała się godnym przeciwnikiem człowieka, dowie się czytelnik z tej właśnie pracy.
Odbiorcami książki mogą być pracownicy nauki z dziedzin związanych z zastosowaniem sztucznej inteligencji, behawioryzmem, podejmowaniem decyzji, osoby zajmujące się tworzeniem gier biznesowych i wszyscy miłośnicy gier.

Spis treści

Wstęp / 5

1. Historia gier planszowych / 7
1.1. Pojęcie gry planszowej / 7
1.2. Historia pierwszych gier planszowych / 8
1.2.1. Królewska gra z Ur / 8
1.2.2. Kości do gry i pierwsza próba ujarzmienia losu / 9
1.2.3. Mankala, arytmetyka i liczenie / 11
1.2.4. Karty do gry, czyli nieograniczona kreatywność w pudełku / 12
1.2.5. Szachy i umiejętności strategiczne / 12
1.2.6. Gra go / 13
1.2.7. Hnefatafl, czyli szachy w wydaniu wikingów / 14
1.3. Renesans gier planszowych / 15
1.3.1. Monopoly i wskazanie problemów społecznych / 16
1.3.2. Labirynt / 17
1.3.3. Stratego / 18
1.3.4. Ryzyko / 19
1.3.5. Mastermind / 21
1.3.6. Magic: The Gathering / 21
1.3.7. Catan / 22
1.3.8. Carcassonne / 24

2. Gry planszowe w erze cyfryzacji / 25
2.1. Rozwój rynku gier planszowych / 25
2.2. Społeczne fundowanie gier i nowe możliwości dzięki platformie Kickstarter / 27
2.3. Współczesne gry planszowe – wybrane przykłady / 30
2.3.1. Scythe / 30
2.3.2. Gloomhaven / 31
2.3.3. Tainted Grail / 33

3. Sztuczna inteligencja w grach / 35
3.1. Podstawy teorii sztucznej inteligencji i algorytmów / 35
3.1.1. Sztuczna inteligencja / 35
3.1.2. Uczenie maszynowe i głębokie sieci neuronowe / 36
3.1.3. Algorytmy ewolucyjne i genetyczne / 37
3.2. Sztuczna inteligencja w grach komputerowych / 39
3.3. Gry planszowe i algorytmy / 41

4. Zastosowanie sztucznej inteligencji do budowy gry planszowej w ujęciu badań empirycznych / 42
4.1. Metody prowadzonych badań / 42
4.1.1. Zasady gry Monopoly oraz ich modyfikacja / 43
4.1.2. Ankieta dotycząca preferowanych przez graczy strategii / 45
4.1.3. Podsumowanie strategii na podstawie wyników badań własnych / 51
4.2. Zależności w Monopoly / 52
4.3. Implementacja środowiska dostosowanego do nauki sztucznej inteligencji / 53
4.3.1. Klasa Property / 55
4.3.2. Klasa Card / 56
4.3.3. Klasa Board / 57
4.3.4. Klasa Game / 57
4.3.5. Klasa Player / 60
4.3.6. Klasy AllCards i AllProperties / 61
4.4. Wybór agentów do rozgrywki / 62
4.4.1. Agent konsolowy, czyli gracz / 62
4.4.2. Agent kupujący wszystko / 64
4.4.3. Agent oparty na popularnych strategiach graczy / 65
4.4.4. Agent genetyczny / 66
4.5. Proces tworzenia agenta genetycznego / 66
4.5.1. Implementacja sieci neuronowych i funkcje aktywacji / 66
4.5.2. Implementacja środowiska do wykonania algorytmów genetycznych / 68
4.5.3. Implementacja agenta genetycznego / 70
4.6. Ocena efektywności agentów / 73
4.6.1. RandomAgent kontra BuyAllAgent / 73
4.6.2. Proces uczenia algorytmu genetycznego i testy / 74

Zakończenie / 77

Bibliografia / 78