UMA ESTRATÉGIA DE REDE NEURAL APLICADA À GAME
ESTILO BEAT’EM UP
Mendes,T.M. e Almeida, A.G.
EXPLICANDO REDE NEURAL ARTIFICIAL ...
RESUMO
O projeto consiste no desenvolvimento de um jogo 2D no estilo
beat’em up onde o objetivo é usar o conceito de redes neurais e aplicá-lo
ao mesmo. As redes neurais artificiais são um método para solucionar
problemas através da simulação do cérebro humano, inclusive em seu
comportamento, ou seja, aprendendo, acertando, errando e fazendo
descobertas. São técnicas computacionais que apresentam um modelo
inspirado na estrutura neural de organismos inteligentes e que
adquirem conhecimento através da experiência. Então, de acordo com a
estratégia adotada pelo jogador para ir avançando no jogo, o
computador vai se adaptando e criando estratégias próprias para
dificultar a vida do mesmo, tornando o jogo mais interessante e nunca,
entediante.
Atualmente os algoritmos envolvidos em jogos, cujo objetivo seja
simular ações que se assemelham à realidade tanto por parte do jogador
quanto por parte do computador, são os mesmos algoritmos acadêmicos,
isso graças ao avanço tecnológico dos atuais computadores.
Mediante à técnica de redes neurais podemos desenvolver games
cada vez mais reais. Por exemplo, tornar cada vez mais “humana” a
reação do computador às atividades mais comuns do jogador, como
fazer os inimigos se defenderem e atacarem de uma maneira “natural”,
sendo processadas em tempo real. Qualquer jogo, incluindo os que são
do estilo beat’em up, demandam muito processamento, e,
processamento em tempo real. Para provar o desempenho e
funcionalidade das redes neurais, como foi dito anteriormente, o objetivo
será implantá-la no game a ser desenvolvido. O mesmo está
referenciado abaixo pela Fig.1, exibindo a tela de carregamento inicial do
game.
As redes neurais artificiais (RNAs) surgiram devido ao contraste na
habilidade e qualidade de processamento entre o cérebro humano e o
computador. A idéia inicial foi tentar imitar o modo de processamento
do cérebro humano, “copiando” a estrutura do mesmo.
Redes neurais artificiais são estruturas altamente paralelas, baseadas
em processadores bem simples, (modelo artificial do neurônio) e
densamente interconectados.[1] Devido à tal similaridade com a
estrutura cerebral, as RNAs exibem características semelhantes ao
comportamento do homem, tais como: aprendizado, endereçamento
pelo conteúdo, associação, generalização, abstração,etc.
Um exemplo de rede neural:
Fig.5 - Exemplo de Rede Neural Artificial
Assim como o sistema nervoso é composto por bilhões de células
nervosas, a rede neural artificial também é formada por unidades que
nada mais são que pequenos módulos que simulam o funcionamento
de um neurônio, também podem ser chamados de elementos
processadores. Estes módulos devem funcionar de acordo com os
elementos em que foram inspirados, recebendo e retransmitindo
informações.
Na Fig.6 encontra-se o tal elemento processador e na Fig.7 vemos o
modelo do mesmo.
Fig.1 - Tela de carregamento inicial de Street Final Fight
Fig.7 - Modelo do Elemento Processador
O QUE É BEAT’EM UP ?
Fig.6 - Elemento Processador
A partir da década de 80 as pessoas começaram a ficar cada vez mais
envolvidas com os jogos eletrônicos. Por limitação técnica os jogos não
possuíam muita variação, mas com o tempo, vários gêneros foram
surgindo. Um desses gêneros foi o beat´em up. Jogos onde um ou mais
usuários encarnavam um personagem que deveria enfrentar vários
inimigos na tela ao mesmo tempo conforme o cenário ia avançando, dando
uma liberdade maior ao jogador se comparado à jogos da mesma época.
Pode-se ver abaixo, nas Fig.2, Fig.3 e Fig.4 respectivamente, imagens dos
jogos estilo beat’em up em 2D, os quais fizeram muito sucesso nas suas
épocas.
A rede neural artificial deve ser treinada, configurada, para que a
aplicação de um conjunto de entradas produza uma saída, um valor
ótimo, mapeando essas entradas na saída desejada (alvo), assim
como podemos observar na Fig.8.
Fig.8 - Esquema de Rede Neural Artificial com alvo
[1] BIONDI NETO, Luiz. Introdução à Redes Neurais Artificiais.
Fig.2 - Cadillacs and Dinosaurs
Fig.3 - Streets of Rage
Fig.4 - Golden Axe