Desarrollo del módulo de Inteligencia Artificial basada en máquinas de estado para el motor UPV Game Kernel de UGK-IA

Abstract

[ES] La inteligencia artificial (IA) es uno de los campos de mayor interés en la informática actual y abarca, entre otros, la inteligencia artificial en videojuegos. Existen diferencias y similitudes entre ambos tipos de IA, pero en lo que respecta al comportamiento de las entidades que modelan, la inteligencia artificial en videojuegos busca comportamientos creíbles para el jugador, no necesariamente inteligentes. Este enfoque ha dado lugar al uso de las máquinas de estados finitos para cumplir este fin, pero con una aproximación simplista que genera inteligencias artificiales poco creíbles y repetitivas para el jugador. El presente Trabajo de Final de Grado plantea una solución a esta situación mediante el desarrollo de una interfaz de programación de aplicaciones (API) de gestión de inteligencia artificial basada en máquinas de estados finitos. Se han analizado las carencias de las máquinas de estados finitos simples, se ha diseñado, implementado y documentado la API y se han incluido en esta las extensiones al paradigma, como el uso de indeterminismo o de principios de inercia, que abordan la solución al problema inicial. El proyecto se ha implementado utilizando Visual Studio 2015 como entorno de desarrollo, se han actualizado los diferentes avances en el motor de videojuegos de la UPV, el UPV Game Kernel, mediante el uso de Subversion como programa de control de versiones, y se ha documentado el código usando los estándares de Doxygen para poder utilizar la generación automática de documentación.

[CA] La intel·ligència artificial (IA) és un dels camps de major interès en la informàtica actual i inclou, entre altres, la intel·ligència artificial en videojocs. Existeixen diferencies i similituds entre ambdós tipus de IA, però en el que respecta al comportament de les entitats que modelen, la intel·ligència artificial en videojocs busca comportaments creïbles per al jugador, no necessàriament intel·ligents. Aquesta visió ha donat lloc a l’ús de les màquines d’estats finits per acomplir aquest fi, però amb una aproximació simplista que genera intel·ligències artificials poc creïbles i repetitives per al jugador. El present Treball de Fi de Grau planteja una solució a aquesta situació mitjançant el desenvolupament d’una interfície de programació d’aplicacions (API) de gestió de intel·ligència artificial basada en màquines d’estats finits. S’han analitzat les carències de les màquines d’estats finits simples, s’ha dissenyat, implementat i documentat l’API i s’han inclòs en aquesta les extensions al paradigma, com l’ús d’indeterminisme o de principis de inèrcia, que aborden la solució al problema inicial. El projecte s’ha implementat utilitzant Visual Studio 2015 com entorn de desenvolupament, s’han actualitzat els diferents avanços en el motor de videojocs de l’UPV, l’UPV Game Kernel, mitjançant l’ús de Subversion com programa de control de versions, i s’ha documentat el codi utilitzant els estàndards de Doxygen per a poder utilitzar la generació automàtica de documentació.

[EN] Abstract Artificial intelligence (AI) is one of the areas of greatest interest in today's computer science and covers, among others, artificial intelligence in videogames. There are differences and similarities between the two types of IA, but in relation to the behaviour of the entities that model, artificial intelligence in videogames looks for credible behaviour for the player, not necessarily intelligent. This approach has led to the use of finite-state machines to accomplish this purpose, but with a simplistic approximation that generates little credible and repetitive artificial intelligence for the player. This thesis proposes a solution to the situation by developing an Application Programming Interface (API) for management of artificial intelligence based on finite-state machines. The shortcomings of the simple finite-state machines has been analyzed, the API has been designed, implemented and documented and an extension to the paradigm has been included, like the use of indeterminism or principles of inertia, which approach the solution to the initial problem. The project has been implemented using Visual Studio 2015 as development environment, the progresses in the game engine of the UPV, the UPV Game Kernel, has been committed using Subversion as version control program, and the code has been documented using Doxygen’s standards for generating automatic documentation.