IntegraÃÃo Mente e Ambiente para a GeraÃÃo de Comportamentos Emergentes em Personagens Virtuais AutÃnomos AtravÃs da EvoluÃÃo de Redes Neurais Artificiais

• Autor(a) principal: Yuri Lenon Barbosa Nogueira
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
• Texto Completo: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=12686
• topic: GeraÃÃo de Comportamentos; Agentes AutÃnomos; AnimaÃÃo baseada em IA; Behavior Generation; Autonomous Agents; AI-based Animation; CIENCIA DA COMPUTACAO

O senso de imersÃo do usuÃrio em um ambiente virtual requer nÃo somente alta qualidade visual grÃfica, mas tambÃm comportamentos adequados por parte dos personagens virtuais, isto Ã, com movimentos e aÃÃes que correspondam Ãs suas caracterÃsticas fÃsicas e aos eventos que ocorrem em seu meio. Nesse contexto, percebe-se o papel fundamental desempenhado pelo modo como os agentes se comportam em aplicaÃÃes de RV. O problema que permanece em aberto Ã: âComo obter comportamentos autÃnomos naturais e realistas de personagens virtuais?â. Um agente à dito autÃnomo se ele for capaz de gerar suas prÃprias normas (do grego autos, "a si mesmo", e nomos, "norma", "ordem"). Logo, autonomia implica em aÃÃes realizadas por um agente que resultam da estreita interaÃÃo entre suas dinÃmicas internas e os eventos ocorrendo no ambiente ao seu redor, ao invÃs de haver um controle externo ou uma especificaÃÃo de respostas em um plano prÃ-definido. Desse modo, um comportamento autÃnomo deveria refletir os detalhes da associaÃÃo entre o personagem e o ambiente, implicando em uma maior naturalidade e realismo nos movimentos. Assim, chega-se à proposta de que um comportamento à considerado natural se ele mantÃm coerÃncia entre o corpo do personagem e o ambiente ao seu redor. Para um observador externo, tal coerÃncia à percebida como comportamento inteligente. Essa noÃÃo resulta do atual debate, no campo da InteligÃncia Artificial, sobre o significado da inteligÃncia. Baseado nas novas tendÃncias surgidas dessas discussÃes, argumenta-se que o nÃvel de coerÃncia necessÃrio a um comportamento natural apenas pode ser alcanÃado atravÃs de tÃcnicas de emergÃncia. AlÃm da defesa conceitual da abordagem emergentista para a geraÃÃo de comportamento de personagens virtuais, este estudo apresenta novas tÃcnicas para a implementaÃÃo dessas ideias. Entre as contribuiÃÃes, està a proposta de um novo processo de codificaÃÃo e evoluÃÃo de Redes Neurais Artificiais que permite o desenvolvimento de controladores para explorar as possibilidades da geraÃÃo de comportamentos por emergÃncia. TambÃm à explorada a evoluÃÃo sem objetivo, atravÃs da simulaÃÃo da reproduÃÃo sexuada de personagens. Para validar a tese, foram desenvolvidos experimentos envolvendo um robà virtual. Os resultados apresentados mostram que a auto-organizaÃÃo de um sistema à de fato capaz de produzir um acoplamento Ãntimo entre agente e ambiente. Como consequÃncia da abordagem adotada, foram obtidos comportamentos bastante coerentes com as capacidades dos personagens e as condiÃÃes ambientais, com ou sem descriÃÃo de objetivos. Os mÃtodos propostos se mostraram sensÃveis a modificaÃÃes do ambiente e a modificaÃÃes no sensoriamento do robÃ, comprovando robustez ao gerar cÃrtices visuais funcionais, seja com sensores de proximidade, seja com cÃmeras virtuais, interpretando seus pixels. Ressalta-se tambÃm a geraÃÃo de diferentes tipos de comportamentos interessantes, sem qualquer descriÃÃo de objetivos, nos experimentos envolvendo reproduÃÃo simulada.