Redes Neurais - Jogos

Uma rede neural artificial é uma simulação de um modelo simplificado do cérebro e é composta por unidades chamadas neurônios (nós da rede) e conexões com pesos entre esses nós. A RN adquire conhecimento do mundo e o mantém, representando-o nos pesos de suas conexões. Estes pesos são refinados através de uma fase de treinamento de modo que a rede “aprenda” a se comportar em um dado cenário.

Uma unidade neurônio básica possui um conjunto de entradas, um conjunto de camadas internas e um conjunto de saídas. Durante o processo de treino de um neurônio, os sinais são conectados as suas entradas e um concentrador multiplica o valor das entradas pelos respectivos pesos e passa este sinal para uma função de ativação correspondente a unidade, e está se disparada propaga o sinal para o próximo neurônio. Ao término desse processo, é calculado o erro das saídas em relação ao universo de exemplos de teste e os pesos são ajustados se necessário. O processo de testes só e finalizado quando a taxa de erro atinge um certo limiar ou após um dado número de ciclos de execução.

Embora RNs possam ser utilizadas como um modulo fechado (caixa preta), são uma técnica complexa e é necessário ter conhecimento de como funcionam internamente para poder tirar proveito do que podem oferecer. Alguns pontos que devem ser observados são como escolher as entradas da rede (modelando o ambiente com cuidado), que precauções tomar durante o processo de treinamento e como definir a estrutura da rede.

Poucos desenvolvedores de jogos têm utilizado essa técnica até o momento e geralmente aplicado apenas o modelo de rede mais popular e fácil de utilizar, o multilateral perceptron, mas, embora aplicadas na maioria das vezes de maneira muito simples, redes neurais têm-se mostrado adequadas aos ambientes encontrados em jogos digitais e cenários similares. Alguns exemplos de sua aplicação com sucesso em jogos são: para que agentes jogadores de futebol aprendam a interceptar a bola durante uma partida ou NPCs a dirigir um carro como no jogo ‘Colin McRae Rally 2.0’ da Codemasters. A técnica de redes neurais pode até mesmo ser implementada por meio de programação em placa gráfica de modo a liberar mais tempo de processamento para outras tarefas se necessário.

Fonte: Using a Neural Network in a Game: A Concrete Example, John Manslow.

Fernando Lucas de Souza - 548974