В популярной аркаде г-жа Пэк-Мэн должна уклониться от призрачных врагов, в то время как она собирает пункты и проводит населенный препятствием лабиринт. Игра – своего рода фаворит среди инженеров и программистов, которые конкурируют, чтобы видеть, кто может программировать лучшего искусственного игрока.
Рекордный счет на ежегодных Соревнованиях Захвата кадра г-жи Пэк-Мэн достигает 36 280, но трио исследователей во главе с Сильвией Феррари, преподавателем механической и космической разработки в Корнелле, произвело лабораторный счет 43 720.Счет был достигнут, используя подход дерева решений, в котором оптимальные шаги для искусственного игрока получены из лабиринта геометрии и динамических уравнений, которые предсказывают движения призраков с точностью на 94,6 процента. В то время как игра прогрессирует, дерево решений обновлено в режиме реального времени.
Стратегия подробно изложена в исследовании «Основанный на модели Подход к Оптимизации Стратегий Игры г-жи Пэк-Мэн в режиме реального времени», быть изданной журналом IEEE Transactions on Computational Intelligence и AI in Games.«Новинка нашего метода находится в том, как дерево решений произведено, объединив оба геометрических элемента лабиринта с целями сбора информации», заявил Феррари, который отметил, что информация в этом случае – фрукты, которые г-жа Пэк-Мэн собирает для бонусных очков. Ее команда первая, чтобы математически смоделировать компоненты игры, тогда как предыдущие искусственные игроки были развиты с методами без моделей.
Инженеры интересуются искусственными игроками, потому что они обеспечивают эталонную проблему для развития новых вычислительных методов, которые могут быть применены к практическим потребностям, таким как наблюдение, поисково-спасательная и мобильная робототехника.«Технические проблемы так сложные, их очень трудно перевести через заявления. Но игры очень понятны и могут использоваться, чтобы сравнить различные алгоритмы однозначно, потому что каждый алгоритм может быть применен к той же самой игре», заявил Феррари.
Что началось как таковой, осуществление стало зрелищем в 1996, когда Темно-Синий, играющий шахматы компьютер, разработанный IBM, побежденным чемпионом мира Гарри Каспаровым в их первом матче. Однако потребовались Темно-Синие еще 11 матчей, чтобы победить Каспарова снова.Игрок г-жи Пэк-Мэн Феррари сталкивается с его собственными трудностями против человеческих игроков. Исследование нашло, что искусственный игрок не смог к средним лучшим очкам, или произведите более высокие очки против людей, которые обычно играли в игру.
«Это очень интересно, какие проблемы легче для людей и которые легче для компьютеров», заявил Феррари. «Не полностью подразумевается прямо сейчас, какие элементы проблемы позволяют людям выигрывать у компьютеров, и это – вопрос, который мы исследуем с нейробиологами через совместные проекты, поддержанные Офисом Военно-морского Исследования и Национального научного фонда.«В случае г-жи Пэк-Мэн наша математическая модель очень точна, но игрок остается несовершенным из-за элемента неуверенности в решениях, принятых призраками».
Однако модель Феррари действительно производила лучшие очки, чем новички и игроки с промежуточными навыками. Искусственный игрок также продемонстрировал, что это было более квалифицировано, чем продвинутые игроки на верхних уровнях игры, где скорость и пространственная сложность становятся более сложными.
В то время как Соревнование Захвата кадра г-жи Пэк-Мэн находится теперь на неопределенной паузе, Феррари заявил, что она может все еще пересмотреть проект и улучшить искусственного игрока, добавив компонент, который позволил бы ему автономно учиться на своих ошибках, поскольку это играет в большее количество игр.