Студенты Политеха разработали компьютерную игру
Интерактивный проект построен на основе мультиагентных технологий
Студенты института автоматики и информационных технологий создали интерактивное пособие по работе эмерджентного (от английского emergent – «всплывающий» или «вспыхивающий») искусственного интеллекта (ИИ) в виде игровой среды «Муравьи против пауков». В основе игровой механики – мультиагентные технологии, которые позволяют взаимодействовать программным роботам (агентам) в едином виртуальном мире. Таким образом, будущие программисты осваивают способы создания самоорганизующихся и эволюционирующих, информационно-технических систем, подобных биологическим. Колония муравьев – яркий пример такой системы в живой природе. В одиночку муравьи почти беспомощны, но вместе они способны противостоять разным угрозам и решать сложные задачи. По сюжету игры муравьи объединяются в группы, чтобы перетащить яблоки в муравейник и защититься от пауков.
В составе команды разработчиков – студенты второго курса Роман Гуськов, Никита Лебедев, Марк Кандеев, Артем Тавкевич и Виталий Шишенков. Руководят работой ребят профессор кафедры «Информатика и вычислительная техника» Петр Скобелев, доцент Владимир Ларюхин и аспирант Дмитрий Новичков. Созданная программа показывает принципы работы эмерджентного ИИ. Смысл в том, что отдельные программные агенты изначально довольно просты. Все кардинальным образом меняется, когда роботы начинают взаимодействовать для достижения общей цели, кооперируясь и конкурируя друг с другом. Происходит «вспышка» искусственного интеллекта, дающая совершенно неожиданный результат. Этот процесс наглядно показывает игра «Муравьи против пауков».
Каждому из игровых агентов (муравей или паук) можно дать имя, настроить поведение и поставить цели. Муравьи объединяются в группы, перетаскивают яблоки, убегают от пауков и формируют защитные сообщества, а пауки нападают и поедают муравьев. Игровая сессия заканчивается победой муравьев, если они сумели перетаскать все яблоки в муравейник, или победой пауков, если они уничтожили всех муравьев. Пользователь же, предварительно настроив параметры, наблюдает за тем, как один искусственный интеллект сражается с другим.
Программа умеет представлять игровые ситуации в виде графиков, которые отображают активность муравьев и пауков. Пользователь может настраивать радиус обзора муравьев, скорость пауков или массу яблок. При сборе яблок энергия муравьев может возрастать, пауки же «подзаряжаются», поедая муравьев.
Вообще, разработка наших студентов – это аналог настольной игры «Жизнь», в котором игроки управляют жизненными сценариями, попутно анализируя влияние игровых стратегий на результат. Чтобы играть в «Муравьев против пауков», специальной подготовки не требуется. Пользователь просто наблюдает за запущенным процессом.
Сейчас игра доступна на компьютере с операционной системой Windows. Ребята планируют доработать игровую среду, добавить новые задачи, новых агентов и создать веб-версию.
Кроме этого, планируется сделать платформу-полигон, на которой студенты в рамках соревновательного процесса смогут программировать и дорабатывать коллективный интеллект разных колоний муравьев, запускать сражения между этими колониями, чтобы сравнить, какая окажется сильнее.
– Последние три года на кафедре мы активно внедряем эмерджентный искусственный интеллект и мультиагентные технологии в образовательный процесс, – рассказывает Владимир Ларюхин. – Студенты изучают то, что в дальнейшем пригодится им для работы с беспилотными автоматизированными системами, которые автономно решают целевые задачи, аналогично муравьям, взаимодействующим с пауками. Также, искусственный интеллект используется для создания промышленных мультиагентных систем управления ресурсами предприятий и сложных социотехнических систем.
