Χρήση τεχνικών Ιεραρχικών Έμπειρων Συστημάτων και Εξελικτικής Υπολογιστικής για την ανάπτυξη Ευφυούς Πράκτορα Λογισμικού για το παιχνίδι Ms.

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Χρήση τεχνικών Ιεραρχικών Έμπειρων Συστημάτων και Εξελικτικής Υπολογιστικής για την ανάπτυξη Ευφυούς Πράκτορα Λογισμικού για το παιχνίδι Ms."

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ (ΕΠΥ) Χρήση τεχνικών Ιεραρχικών Έμπειρων Συστημάτων και Εξελικτικής Υπολογιστικής για την ανάπτυξη Ευφυούς Πράκτορα Λογισμικού για το παιχνίδι Ms. PacMan Διπλωματική εργασία του Ματζουλά Γεωργίου ΑΕΜ: 6135 Υπό την επίβλεψη του Καθηγητή κ. Περικλή Μήτκα Θεσσαλονίκη, Ιούλιος 2012

2

3 Ευχαριστίες Στο σημείο αυτό θα ήθελα να ευχαριστήσω τον καθηγητή κ. Περικλή Μήτκα για την εμπιστοσύνη που μου έδειξε αναθέτοντάς μου αυτήν την διπλωματική εργασία και για την επίβλεψη της εκπόνησής της. Επίσης, θα ήθελα να τον ευχαριστήσω για την μετάδοση όλων των γνώσεων μέσα από τα μαθήματά του που είχα την ευκαιρία να παρακολουθήσω. Ιδιαιτέρως θα ήθελα να ευχαριστήσω τον υποψήφιο διδάκτορα κ. Κυριάκο Χατζηδημητρίου για την καθοδήγηση που μου προσέφερε καθ' όλη την διάρκεια της ενασχόλησής μου με την διπλωματική εργασία καθώς και για την άριστη συνεργασία μας. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω την οικογένειά μου και τους φίλους μου που μου συμπαραστάθηκαν όλο αυτό το διάστημα.

4

5 Σύνοψη Το PacMan είναι ένα πολύ δημοφιλές και κλασσικό πλέον ηλεκτρονικό παιχνίδι και δίκαια έχει χαρακτηριστεί ως ορόσημο στην ιστορία της εξέλιξης των ηλεκτρονικών παιχνιδιών. H Ms. PacMan όμως, η θηλυκή συνέχεια του θρυλικού PacMan, λόγω του άστατου ταμπεραμέντου της και του μη προβλέψιμου ντετερμινιστικού χαρακτήρα της έχει κερδίσει τις καρδιές πολλών ερευνητών και αποτελεί πολύ συχνά το πεδίο δοκιμών (test bed) πολλών εργασιών πάνω στην Τεχνητή Νοημοσύνη. Έτσι κι αυτή η εργασία έχει σαν στόχο την ανάπτυξη ενός αυτόνομου ευφυούς πράκτορα λογισμικού, της Μs. Ariadne, για το παιχνίδι Μs. PacMan. Για την ανάπτυξη του πράκτορα Μs. Ariadne χρησιμοποιήθηκαν δύο διαφορετικές προσεγγίσεις. Σε ένα πρώτο στάδιο δημιουργήθηκε ένας πράκτορας που βασίστηκε σε τεχνικές Ιεραρχίας Έμπειρων Συστημάτων. Ο πράκτορας αυτός αξιοποιεί μια πληθώρα κανόνων δομημένων μέσα σε μια ιεραρχική αρχιτεκτονική επιπέδων και έχει πετύχει πολύ υψηλή απόδοση. Στη συνέχεια μελετήθηκε η δυνατότητα ανάπτυξης ενός πράκτορα που βασιζόταν σε τεχνικές Εξελικτικής Υπολογιστικής. Χρησιμοποιήθηκε μια τεχνητή συνάρτηση αξιολόγησης θέσης για την επιλογή της επόμενης κίνησης που βασίστηκε πάνω σε κάποια επιλεγμένα χαρακτηριστικά του παιχνιδιού. Παράμετροι αυτής της συνάρτησης βελτιστοποιήθηκαν με την χρήση γενετικών αλγορίθμων. Ο πράκτορας αυτός, αν και δεν είναι συγκρίσιμης ευφυούς πολυπλοκότητας με αυτόν του πρώτου μέρους, παρουσίασε βελτιωμένη απόδοση σε σχέση με τους default παίκτες του παιχνιδιού. Ματζουλάς Γιώργος Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης

6 Abstract PacMan is a very popular and now classic arcade game, and rightly has been described as a milestone in the history of the evolution of video games. However Ms. PacMan, the female version of the legendary PacMan, because of the volatile temperament and unpredictable - non deterministic character has won the hearts of many researchers and is very often used as a test bed for Artificial Intelligence research. Similarly, the objective of this diploma thesis was to develop an intelligent autonomous agent software, Ms. Ariadne, for the game Ms. PacMan. Two different approaches were used for the development of agent Ms. Ariadne. As a first step, an agent based on the Subsumption Architecture was created. That agent utilizes a variety of rules structured in a hierarchical architecture of several levels and has achieved a very high performance. Then the possibility of developing an agent based on Evolutionary Computing techniques was studied. A handmade position evaluation function was used for selecting the next move, based on selected features of the game. Parameters of this function were optimized using genetic algorithms. The agent, although it was not of comparable intelligent complexity to that of the first part, showed improved performance over the default player of the game. Matzoulas George Department of Electrical and Computer Engineering Aristotle University of Thessaloniki

7 Περιεχόμενα Εισαγωγή Περιγραφή του προβλήματος Στόχοι της διπλωματικής εργασίας Μεθοδολογία που ακολουθήθηκε Οργάνωση της διπλωματικής εργασίας... 7 Θεωρητικό Υπόβαθρο Τα παιχνίδια PacMan και Ms. PacMan PacMan Ms. PacMan Η κληρονομιά του κυρίου PacMan Παλαιότερες εργασίες πάνω στο θέμα Προσεγγίσεις Υπολογιστικής Νοημοσύνης Προσεγγίσεις με hand-coded κανόνες Γενετικοί αλγόριθμοι Ανάπτυξη ενός Ευφυούς Πράκτορα με τεχνικές Ιεραρχίας Εμπείρων Συστημάτων Το περιβάλλον που χρησιμοποιήθηκε Τεχνικά χαρακτηριστικά Οι παίκτες της πλατφόρμας Random PacMan Random Non Reverse PacMan Nearest Pill Eater Random Ghosts Legacy Team Η δομή του πράκτορα που αναπτύχθηκε Εξέλιξη του ανωτέρου επιπέδου Εξέλιξη του κατωτέρου επιπέδου Η τελική μορφή του πράκτορα Αποτελέσματα... 38

8 Ανάπτυξη ενός Ευφυούς Πράκτορα με τεχνικές Υπολογιστικής Νοημοσύνης Η συνάρτηση αξιολόγησης θέσης Τεχνικές λεπτομέρειες της γραμμικής συνάρτησης Βελτιστοποίηση με χρήση γενετικών αλγορίθμων Αποτελέσματα Σύγκριση των τριών μετασχηματισμών Σύγκριση των τριών εκδοχών κωδικοποίησης Περαιτέρω μελέτη της καλύτερης κωδικοποίησης Συμπεράσματα και Μελλοντικές Επεκτάσεις Συμπεράσματα Μελλοντικές επεκτάσεις Παράρτημα Βιβλιογραφία... 87

9 Κατάλογος Σχημάτων Σχήμα 1 - Σχηματική αναπαράσταση της πορείας της εκπόνησης της εργασίας... 5 Σχήμα 2 - Διαγράμματα ακολουθιών του χρονισμού της πλατφόρμας Σχήμα 3 - Η αρχιτεκτονική δύο επιπέδων της Ms. Ariadne Σχήμα 4 - Η διαστρωμάτωση της αρχιτεκτονικής των δύο επιπέδων Σχήμα 5 - Οι μετασχηματισμοί που εφαρμόζονται σε ένα feature Σχήμα 6 - Τα τρία είδη των μετασχηματισμών Σχήμα 7 - Μετάλλαξη στη δυαδική κωδικοποίηση Σχήμα 8 - Διασταύρωση στη δυαδική κωδικοποίηση Σχήμα 9 - Διασταύρωση στην κωδικοποίηση κινητής υποδιαστολής Σχήμα 10 - Τυπικό γράφημα ενός πειράματος βελτιστοποίησης Σχήμα 11 - Γράφημα πειράματος γραμμικού μετασχηματισμού Σχήμα 12 - Γράφημα πειράματος μετασχηματισμού συνάρτησης Gauss Σχήμα 13 - Γράφημα πειράματος μετασχηματισμού εκθετικής μείωσης Σχήμα 14 - Γράφημα πειράματος κωδικοποίησης binary Σχήμα 15 - Γράφημα πειράματος κωδικοποίησης float Σχήμα 16 - Γράφημα πειράματος κωδικοποιήσης float plus Σχήμα 17 - Γράφημα πειράματος κωδικοποίησης κινητής υποδιαστολής μη σταθερών προσήμων (Σειρά 1, Παράδειγμα 1) Σχήμα 18 - Γράφημα πειράματος κωδικοποίησης κινητής υποδιαστολής μη σταθερών προσήμων (Σειρά 1, Παράδειγμα 2) Σχήμα 19 - Γράφημα πειράματος κωδικοποίησης κινητής υποδιαστολής μη σταθερών προσήμων (Σειρά 1, Παράδειγμα 3) Σχήμα 20 - Γράφημα πειράματος κωδικοποίησης κινητής υποδιαστολής μη σταθερών προσήμων (Σειρά 2, Παράδειγμα 1) Σχήμα 21 - Γράφημα πειράματος κωδικοποίησης κινητής υποδιαστολής μη σταθερών προσήμων (Σειρά 2, Παράδειγμα 2) Σχήμα 22 - Γράφημα πειράματος κωδικοποίησης κινητής υποδιαστολής μη σταθερών προσήμων (Σειρά 2, Παράδειγμα 3)... 76

10 Κατάλογος Εικόνων Εικόνα 1 - Ο λαβύρινθος του PacMan Εικόνα 2 - Μια "λύση" του PacMan που καθαρίζει όλα τα pills Εικόνα 3 - Ο ροζ λαβύρινθος από το Ms. PacMan Εικόνα 4 - Το PacMan Championship Edition (2007) Εικόνα 5 - To PacMan Google Doodle Εικόνα 6 - Παραδείγματα ελάχιστου μονοπατιού και τούνελ... 35

11 Κατάλογος Πινάκων Πίνακας 1 - Τα ηλεκτρονικά παιχνίδια με τα υψηλότερα έσοδα Πίνακας 2 - Οι πόντοι στο PacMan Πίνακας 3 - Τα φαντάσματα του PacMan Πίνακας 4 - Τα φρουτάκια από το Ms. PacMan Πίνακας 5 - Μερικά ενδεικτικά σκορ κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης Πίνακας 6 - CEC 2011: Οι τρεις καλύτεροι πράκτορες PacMan Πίνακας 7 - CEC 2011: Οι τρεις καλύτεροι πράκτορες φαντασμάτων Πίνακας 8 - CEC 2011: Τα τρία καλύτερα σκορ του διαγωνισμού (PacMan) Πίνακας 9 - CEC 2011: Τα τρία καλύτερα σκορ του διαγωνισμού (Ghosts) Πίνακας 10 - CEC 2011: Οι 3 πράκτορες PacMan με τις περισσότερες νίκες Πίνακας 11 - CEC 2011: Οι 3 πράκτορες φαντασμάτων με τις περισσότερες νίκες.. 41 Πίνακας 12 - CEC 2011: Γενική κατάταξη πρακτόρων Ms. PacMan Πίνακας 13 - CEC 2011: Γενική κατάταξη πρακτόρων φαντασμάτων Πίνακας 14 - CEC 2011: Τα σκορ για όλα τα ζεύγη αντιπάλων Πίνακας 15 - Οι τρεις μετασχηματισμοί και οι τιμές των παραμέτρων τους Πίνακας 16 - Κώδικας Gray 3-bit Πίνακας 17 - Αποτελέσματα των 3 παραδειγμάτων της 1ης σειράς πειραμάτων Πίνακας 18 - Αποτελέσματα των 3 παραδειγμάτων της 2ης σειράς πειραμάτων Πίνακας 19 - Οι τιμές των βαρών του καλύτερου χρωμοσώματος του τελευταίου παραδείγματος (Σειρά 2, Παράδειγμα 3) Πίνακας A.1 - Οι σημαντικότερες σταθερές της πλατφόρμας Πίνακας A.2 - Οι σημαντικότερες συναρτήσεις της πλατφόρμας... 84

12 Κατάλογος Αλγορίθμων Αλγόριθμος 1 - Ο ψευδοκώδικας του αλγόριθμου της ρουλέτας Αλγόριθμος 2 - Το γενικό σχήμα ενός εξελικτικού αλγόριθμου... 63

13 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή Το 1ο κεφάλαιο έχει σκοπό να εισάγει τον αναγνώστη στο θέμα της παρούσης διπλωματικής εργασίας. Στόχος του είναι να ορίσει σαφώς το πρόβλημα που καλείται να επιλύσει η διπλωματική εργασία ως ένα πρόβλημα της Τεχνητής Νοημοσύνης, της επιστήμης δηλαδή εκείνης στην οποία εντάσσεται θεματικά το παρόν έργο, και να περιγράψει το πλαίσιο και τα όριά του. Ακόμη, επιχειρείται να παρουσιαστούν οι στόχοι που τέθηκαν και επιτεύχθηκαν κατά τη διάρκεια της εκπόνησης της διπλωματικής εργασίας. Αναλύεται η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε επιστημονικά για την επίτευξη των στόχων και την ολοκλήρωση του έργου. Τέλος, γίνεται μια σύντομη αναφορά του πώς είναι δομημένα τα κεφάλαια του παρόντος συγγράμματος που ακολουθούν προς ενημέρωση και διευκόλυνση του αναγνώστη. 1

14 Κεφάλαιο 1 - Εισαγωγή 1.1 Περιγραφή του προβλήματος Από τα πρώτα στάδια της ιστορίας του ο άνθρωπος επιδίωξε την δημιουργία μηχανισμών που θα είχαν την δυνατότητα να σκέφτονται, να αποφασίζουν και να ενεργούν όπως ο ίδιος. Αυτός ο διακαής πόθος του ανθρώπου λοιπόν να γίνει ο δημιουργός ενός τεχνητού έργου που θα παρουσιάζει μια κάποια μορφή ευφυΐας, και που μπορούμε να πούμε ότι ανατρέχει χρονολογικά από την αρχαιότητα, έστω και με την μορφή μυθολογικών αναφορών, συνδυαζόμενος με την εξέλιξη της τεχνολογίας που σημειώθηκε δια μέσου των αιώνων, οδήγησε στη διαμόρφωση αυτού που αποκαλούμε σήμερα πλέον επιστήμη της Τεχνητής Νοημοσύνης. Βλέπουμε λοιπόν πως αν και η Τεχνητή Νοημοσύνη σαφώς είναι μια επιστήμη του 20ού αιώνα, έρχεται να γεμίσει ένα κενό και να δώσει απαντήσεις σε ερωτήματα που συνοδεύουν τον άνθρωπο σε όλη του την ιστορία. Η Τεχνητή Νοημοσύνη αν και νεαρή επιστήμη έχει παρουσιάσει αλματώδη ανάπτυξη και αυτό οφείλεται εν μέρει στην άρρηκτη σχέση της με την Πληροφορική και την επιστήμη των υπολογιστών γενικότερα και την ταυτόχρονη ταχύτατη ανάπτυξη αυτών. Ο όρος Τεχνητή Νοημοσύνη εμφανίζεται για πρώτη φορά μόλις το 1956 και οφείλεται στον John McCarthy, ενός από τους πρωτοπόρους του τομέα αυτού. Ο ίδιος όρισε την Τεχνητή Νοημοσύνη ως η επιστήμη και η μεθοδολογία της δημιουργίας ευφυών μηχανών. Το πρόβλημα όμως της δημιουργίας συστημάτων που να παρουσιάζουν κάποια στοιχειώδη ευφυΐα, που όπως αναφέραμε έως τώρα καλείται να λύσει η Τεχνητή Νοημοσύνη, είναι συχνά πολύ γενικό και απαιτείται η διαίρεσή του σε επιμέρους υποπροβλήματα. Αυτή η ανάγκη οδήγησε στη δημιουργία πολλών κλάδων και τεχνολογικών ρευμάτων στα πλαίσια της Τεχνητής Νοημοσύνης και ταυτόχρονα στην εμφάνιση πολλών διαφορετικών προσεγγίσεων και στην ανάπτυξη διαφόρων τεχνικών αντιμετώπισης αυτών των υποπροβλημάτων. Κάποια ενδεικτικά παραδείγματα κλάδων της Τεχνητής Νοημοσύνης στην παραπάνω βάση διαίρεσης είναι η Μηχανική Μάθηση (Machine Learning), η Επεξεργασία Φυσικής Γλώσσας (Natural Language Processing), Κίνηση και Πλοήγηση (Motion and Navigation) κ.α. Από τα παραπάνω γίνεται αμέσως αντιληπτό ότι τα τεχνολογικά πεδία που μπορεί να εφαρμοστεί η γνώση που προκύπτει από την Τεχνητή Νοημοσύνη είναι πάρα πολλά, με λαμπρό παράδειγμα το πεδίο της Ρομποτικής. Αξίζει ακόμη να σημειώσουμε ότι στην προσπάθειά μας να αναπτύξουμε τεχνικές για την υλοποίηση συστημάτων που θα μιμούνται την ανθρώπινη συμπεριφορά και θα παρουσιάζουν κάποια ευφυΐα, πηγή έμπνευσης αποτέλεσε ο τρόπος που λειτουργεί ο ίδιος ο άνθρωπος και η φύση με χαρακτηριστικά παραδείγματα αυτά των Τεχνητών Νευρωνικών Δικτύων και των Γενετικών Αλγορίθμων. 2

15 Κεφάλαιο 1 - Εισαγωγή Κεντρικό ρόλο στην Τεχνητή Νοημοσύνη παίζουν οι ευφυείς πράκτορες. Με τον όρο ευφυής πράκτορας (intelligent agent) εννοούμε τις νοήμονες οντότητες, συστήματα λογισμικού, που διαθέτουν την νοημοσύνη να αντιλαμβάνονται το περιβάλλον του προβλήματος όπου βρίσκονται τοποθετημένες, να αλληλεπιδρούν με αυτό και να λαμβάνουν αποφάσεις και συγκεκριμένες δράσεις δηλαδή να πράττουν ώστε να μεγιστοποιούν τις πιθανότητες επιτυχίας τους στα πλαίσια του περιβάλλοντος που βρίσκονται. Έτσι βάσει των παραπάνω θα μπορούσαμε εναλλακτικά να ορίσουμε την Τεχνητή Νοημοσύνη ως την επιστήμη που μελετά την σχεδίαση και υλοποίηση ευφυών πρακτόρων. Όπως είδαμε μέχρι τώρα τα προβλήματα που καλείται να λύσει η Τεχνητή Νοημοσύνη μπορεί να είναι πολλά. Όμως συνήθης πρακτική είναι να χρησιμοποιούνται παιχνίδια ως το πεδίο δοκιμών (test bed) όπου εφαρμόζονται διάφορες τεχνικές από τους ερευνητές. Ο λόγος είναι ότι τα παιχνίδια μπορεί να αποδειχθούν ικανοποιητικές πλατφόρμες που να προσομοιάζουν χαρακτηριστικά κάποιου προβλήματος ενώ ταυτόχρονα να αποτελούν ένα πολύ πιο φιλικό και ευχάριστο περιβάλλον εργασίας για τον ερευνητή στο οποίο πρόκειται να αφιερώσει αρκετές ώρες δουλειάς. Ακόμη, μεγάλη ώθηση προς την κατεύθυνση αυτήν έδωσε και η μεγάλη άνθηση των υπολογιστών και μαζί με αυτήν η ανάπτυξη μιας μεγάλης βιομηχανίας ηλεκτρονικών παιχνιδιών. Αυτό είχε σαν αποτέλεσμα, αφενός την δυνατότητα ψηφιοποίησης πολλών παλαιότερων κλασσικών παιχνιδιών και την προσομοίωσή τους σε ηλεκτρονική πλέον μορφή, όπως πχ το σκάκι, και αφετέρου την δημιουργία πολλών εντελώς νέων αμιγώς ηλεκτρονικών παιχνιδιών με παράλληλη την δημιουργία τεράστιας εγγενούς ανάγκης για τεχνητή ευφυΐα που θα χρησιμοποιούνταν σε αυτά τα παιχνίδια. Έτσι, μπορεί να γίνει εύκολα αντιληπτό ότι Τεχνητή Νοημοσύνη και παιχνίδια συνδέονται πλέον στενά, γεγονός που δικαιολογεί και το γιατί πολύ συχνά τα παιχνίδια αποτελούν επιλογή ως πεδία δοκιμών για να γίνει σχετική έρευνα. Το πρόβλημα που καλούμαστε να λύσουμε στα πλαίσια της παρούσης διπλωματικής εργασίας είναι ένα παιχνίδι. Το παιχνίδι με το οποίο θα ασχοληθούμε είναι το πολύ γνωστό σε όλους PacMan και ειδικότερα το Ms. PacMan. To Ms. PacMan είναι ένα κλασσικό πλέον ηλεκτρονικό παιχνίδι κατά το οποίο ο παίκτης (Ms. PacMan) καλείται να κινηθεί και να καθαρίσει έναν λαβύρινθο από κάποιες διάσπαρτες κουκκίδες (pills) ενώ ταυτόχρονα πρέπει να επιβιώσει από μια ομάδα τεσσάρων φαντασμάτων (ghosts) που το καταδιώκουν. Για τις ανάγκες της διπλωματικής εργασίας χρησιμοποιήθηκε μια πλατφόρμα, γραμμένη σε γλώσσα Java, που προσομοιώνει αρκετά ικανοποιητικά το γνωστό σε όλους εμπορικό παιχνίδι, και λεπτομέρειες της οποίας θα δοθούν στο 3ο κεφάλαιο. Το πρόβλημά μας λοιπόν μπορεί να οριστεί ως η μελέτη του Ms. PacMan ως πρόβλημα Τεχνητής Νοημοσύνης αλλά μόνο από την σκοπιά του παίκτη (Ms. PacMan) και όχι από την σκοπιά των φαντασμάτων, που μπορεί να παρουσιάζει εξίσου μεγάλο ενδιαφέρον, 3

16 Κεφάλαιο 1 - Εισαγωγή αλλά τίθεται εκτός των στόχων της εργασίας. Συνοψίζοντας λοιπόν, και σύμφωνα με όλα όσα έχουμε αναφέρει μέχρι στιγμής, το πρόβλημα που πραγματεύεται η διπλωματική εργασία θα μπορούσε να περιγραφεί ως η ανάπτυξη ενός αυτόνομου ευφυούς πράκτορα για το παιχνίδι Ms. PacMan, από την οπτική γωνία του παίκτη και στα πλαίσια πάντα και στους περιορισμούς που θέτει η πλατφόρμα που χρησιμοποιήθηκε. 1.2 Στόχοι της διπλωματικής εργασίας Όπως φάνηκε σαφώς και από τα προηγούμενα, κύριος στόχος της διπλωματικής εργασίας προδιαγράφεται η επίλυση του προβλήματος του παιχνιδιού Ms. PacMan, όπως αυτό ορίστηκε στην προηγούμενη ενότητα. Όμως αυτός ο κεντρικός στόχος μπορεί να αναλυθεί σε περισσότερους επιμέρους στόχους: Δημιουργία ενός πολύ καλού αυτόνομου ευφυούς πράκτορα Σημαντικός στόχος της εργασίας είναι η μελέτη των δυνατοτήτων, η εύρεση των κατάλληλων εργαλείων και τεχνικών και η δημιουργία τελικώς ενός πολύ καλού πράκτορα. Ενός πράκτορα δηλαδή που να επιλύει το πρόβλημα και ταυτόχρονα να είναι αξιόπιστος και αποδοτικός. Συμμετοχή σε διαγωνισμούς Κατά την διάρκεια της εκπόνησης της διπλωματικής εργασίας πραγματοποιήθηκαν διάφοροι διαγωνισμοί με θέμα το PacMan. Σαν ένας από τους στόχους της εργασίας τέθηκε και η συμμετοχή στους διαγωνισμούς αυτούς με στόχο να μας δοθεί η δυνατότητα να συγκρίνουμε και να αξιολογήσουμε την αποδοτικότητα του πράκτορα σε σχέση με άλλες αντίστοιχες συμμετοχές. Μελέτη δύο διαφορετικών προσεγγίσεων στο πρόβλημα της υλοποίησης του πράκτορα Ένας ακόμη στόχος της εργασίας που αφορά το πρακτικό σκέλος της υλοποίησης του πράκτορα υπήρξε η μελέτη δύο διαφορετικών προσεγγίσεων. Αφενός η προσέγγιση της δημιουργίας ενός πράκτορα με κανόνες (Expert System) και αφετέρου η μελέτη της προσέγγισης με χρήση τεχνικών Υπολογιστικής Νοημοσύνης (Computational Intelligence). Αυτές οι δύο διαφορετικές προσεγγίσεις αποτελούν 4

17 Κεφάλαιο 1 - Εισαγωγή δύο ξεχωριστές ενότητες τις διπλωματικής εργασίας και αναλύονται εκτενώς στα επόμενα κεφάλαια. Αξιολόγηση και σύγκριση Σαν τελικός στόχος της εργασίας ορίζεται η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων κάθε μέρους, η σύγκριση των διαφορετικών προσεγγίσεων που ακολουθήθηκαν σε κάθε μέρος και η εξαγωγή χρήσιμων συμπερασμάτων. 1.3 Μεθοδολογία που ακολουθήθηκε Στο σημείο αυτό, εφόσον έχουν αποσαφηνιστεί οι στόχοι και το θέμα της διπλωματικής, θα αναφερθούμε στην πορεία της εκπόνησης και την μεθοδολογία που ακολουθήθηκε. Η όλη πορεία μπορεί να χωριστεί σε τρία στάδια, ένα προπαρασκευαστικό στάδιο, ένα πρακτικό και ένα απολογιστικό συμπερασματικό. Κατά το πρώτο στάδιο έγινε μια θεωρητική προετοιμασία. Κατά το πρακτικό στάδιο προγραμματίστηκαν οι δύο εκδοχές του πράκτορα βάσει των δύο προσεγγίσεων που έχουμε αναφέρει και κατά το τελευταίο στάδιο έγινε η αξιολόγηση αυτών. Φυσικά κανένα στάδιο δεν είναι αποκομμένο από τα υπόλοιπα, ούτε μπορούμε να ισχυριστούμε ότι η πορεία που ακολουθήθηκε είναι αμιγώς γραμμική, όπως αφήνει να εννοηθεί η παραπάνω περιγραφή. Σε κάθε στάδιο της ανάπτυξης μπορεί να υπήρχαν επιμέρους στάδια θεωρητικής προεργασίας πχ για καινούργιες τεχνικές που επρόκειτο να χρησιμοποιηθούν, και σαφώς κύκλοι ανάπτυξης αξιολόγησης εξέλιξης κοκ. 1ο στάδιο Βιβλιογραφία Πλατφόρμα παιχνιδιού 2ο στάδιο Expert System Computational Intelligence 3o στάδιο Σύγκριση Συμπεράσματα Συγγραφή Αξιολόγηση Εξέλιξη Σχήμα 1 - Σχηματική αναπαράσταση της πορείας της εκπόνησης της εργασίας 5

18 Κεφάλαιο 1 - Εισαγωγή Ειδικότερα, αρχικά μελετήθηκαν εργασίες και δημοσιεύσεις τρίτων πάνω στο Ms. PacMan που υπήρχαν μέχρι εκείνη την χρονική στιγμή. Κατά την βιβλιογραφική αυτή έρευνα διαπιστώθηκε πανσπερμία υλοποιήσεων, τεχνικών και στόχων, αν και όλες οι δουλειές βασίζονταν στο ίδιο παιχνίδι, το PacMan. Ενδεικτικά αναφέρουμε ότι σε κάποιες εργασίες επιλέχθηκε η χρησιμοποίηση Νευρωνικών Δικτύων, σε άλλη η χρήση τεχνικών Fuzzy λογικής και σε άλλες η προσέγγιση ως Expert System με κανόνες. Σε κάποιες από τις εργασίες χρησιμοποιήθηκε παλαιότερη εκδοχή της πλατφόρμας που χρησιμοποιήθηκε και στην παρούσα διπλωματική, καθώς ήταν συμμετοχές σε διαγωνισμούς PacMan παλαιοτέρων ετών. Η εξοικείωση με την πλατφόρμα που χρησιμοποιήθηκε υπήρξε το επόμενο βήμα του πρώτου σταδίου. Μελετήθηκε η διασύνδεση (interface) του περιβάλλοντος που παρέχεται, τι συναρτήσεις και τι δεδομένα προσφέρονται στο χρήστη και πώς μπορεί να δομηθεί ένας παίκτης, δηλαδή ένας πράκτορας. Περισσότερες λεπτομέρειες για την πλατφόρμα που χρησιμοποιήθηκε δίνονται στο 3ο κεφάλαιο. Έχοντας αποκτήσει αυτή τη γνώση, περάσαμε το πρακτικό μέρος της υλοποίησης ενός πράκτορα. Αρχικά επιλέχθηκε να υλοποιηθεί ένας απλός πράκτορας με κανόνες. Υιοθετήθηκε μια αρχιτεκτονική επιπέδων και υλοποιήθηκε ο πράκτορας ενσωματώνοντας τους διάφορους κανόνες στα αντίστοιχα επίπεδα. Η ικανοποιητική απόδοση αυτού του πράκτορα και το γεγονός ότι συνέπεσε χρονικά με την περίοδο υποβολής πρακτόρων για τον διαγωνισμό PacMan εκείνης της χρονιάς συνέβαλαν στην λήψη της απόφασης της περαιτέρω εξέλιξης του πράκτορα και της συμμετοχής στον διαγωνισμό. Ο πράκτορας εξελίχθηκε με χρήση νέων δομών και με τον εμπλουτισμό με νέους κανόνες και τελικώς η συμμετοχή μας στον διαγωνισμό είχε πολύ ικανοποιητικά αποτελέσματα. Στη συνέχεια, και στο τελευταίο σκέλος του πρακτικού μέρους της εργασίας, μελετήσαμε την εφαρμογή τεχνικών Υπολογιστικής Νοημοσύνης για την επίλυση του προβλήματος που μέχρι τότε είχαμε προσεγγίσει μέσω της υλοποίησης ενός πράκτορα με κανόνες. Αποφασίστηκε η χρησιμοποίηση μιας τεχνητής συνάρτησης αξιολόγησης θέσης για την επιλογή της επόμενης κίνησης, η οποία βασίστηκε πάνω σε κάποια επιλεγμένα χαρακτηριστικά (features) του παιχνιδιού. Στη συνέχεια, παράμετροι αυτής της συνάρτησης βελτιστοποιήθηκαν με την χρήση γενετικών αλγορίθμων. Σε αυτό το στάδιο χρησιμοποιήθηκαν διαγράμματα για την αξιολόγηση των πειραμάτων αλλά και της συγκεκριμένης στρατηγικής στο σύνολό της. Σαν τελικό στάδιο στην εκπόνηση της διπλωματικής εργασίας μπορούμε να ορίσουμε την σύγκριση των δύο μεθόδων που χρησιμοποιήθηκαν. Τα αποτελέσματα από την εφαρμογή της κάθε τεχνικής συγκρίθηκαν και εξήχθησαν συμπεράσματα. Επίσης, σε αυτό το σημείο εκτελέστηκαν κάποια ακόμη πιο στοχευμένα πειράματα που στόχο είχαν την διευκόλυνση της σύγκρισης των δύο 6

19 Κεφάλαιο 1 - Εισαγωγή μεθόδων για την εξαγωγή των συμπερασμάτων. Ακόμη, σε αυτό το στάδιο εντάσσεται και η συγγραφή του παρόντος κειμένου που έχει σαν στόχο την επιστημονική παρουσίαση του έργου. 1.4 Οργάνωση της διπλωματικής εργασίας Όπως είδαμε μέχρι στιγμής το κεφάλαιο 1 είχε εισαγωγικό χαρακτήρα και στόχος του ήταν η καλύτερη παρουσίαση του θέματος στον αναγνώστη. Στα επόμενα κεφάλαια θα γίνει η εκτενέστερη και πληρέστερη παρουσίαση των επιμέρους θεμάτων που αφορούν την εργασία. Στο κεφάλαιο 2 γίνεται μια θεωρητική προεργασία ώστε να είναι σε θέση ο αναγνώστης να παρακολουθήσει με ευχέρεια τα επόμενα κεφάλαια. Αρχικά περιγράφεται το παιχνίδι Ms. PacMan και οι κανόνες του. Στη συνέχεια γίνεται μια αναφορά σε σχετική βιβλιογραφία και δουλειά που έχει γίνει επάνω στο παιχνίδι πριν από την εκπόνηση της παρούσης εργασίας και τέλος γίνεται μια θεωρητική παρουσίαση των Γενετικών Αλγορίθμων, μιας τεχνικής που εφαρμόστηκε στο πρακτικό μέρος της εργασίας και κρίνεται απαραίτητη για την καλύτερη κατανόηση του κεφαλαίου 4. Στα κεφάλαια 3 και 4 γίνεται η αναλυτική παρουσίαση του καθεαυτού πρακτικού μέρους της εργασίας. Στο κεφάλαιο 3 περιγράφεται η ανάπτυξη ενός πράκτορα βάσει της πρώτης προσέγγισης, δηλαδή ενός πράκτορα με κανόνες. Αρχικά περιγράφεται η πλατφόρμα σε Java που προσομοιώνει το παιχνίδι και που χρησιμοποιήθηκε. Εν συνεχεία ορίζεται η δομή του πράκτορα που δημιουργήθηκε και αναλύεται η αρχιτεκτονική του. Tέλος παρουσιάζονται τα αποτελέσματα που είχε ο πράκτορας αυτού του μέρους. Στο κεφάλαιο 4 περιγράφεται η διαδικασία δημιουργίας του πράκτορα βάσει της δεύτερης προσέγγισης, αυτής της Υπολογιστικής Νοημοσύνης. Αρχικά γίνεται η παρουσίαση των χαρακτηριστικών του παιχνιδιού που επιλέχθηκαν και η στρατηγική που ακολουθήθηκε. Στη συνέχεια γίνεται η περιγραφή της εφαρμογής των γενετικών αλγόριθμων στο πρόβλημα και τέλος παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της προσέγγισης αυτής. Τέλος, στο κεφάλαιο 5 γίνεται ο απολογισμός του έργου. Γίνεται η σύγκριση των δύο μεθόδων και εξάγονται πολύτιμα συμπεράσματα από αυτήν. Ακόμη γίνεται μια κριτική ανασκόπηση. Προσπαθούν να ερμηνευθούν τα αποτελέσματα βάσει των επιλογών που έγιναν και γίνονται προτάσεις για μελλοντικές επεκτάσεις που αφορούν τους ερευνητές που ενδιαφέρονται ενδεχομένως να συνεχίσουν το έργο προς την ίδια κατεύθυνση. 7

20 Κεφάλαιο 1 - Εισαγωγή 8

21 Κεφάλαιο 2 Θεωρητικό Υπόβαθρο Το 2ο κεφάλαιο έχει σκοπό την ενημέρωση του αναγνώστη πάνω σε θεωρητικά και τεχνικά ζητήματα. Στόχος του είναι να προετοιμάσει τον αναγνώστη ώστε να είναι σε θέσει να κατανοήσει ευκολότερα τα περιεχόμενα των επόμενων κεφαλαίων. Αρχικά παρουσιάζονται τα πρωτότυπα εμπορικά παιχνίδια PacMan και Ms. PacMan, οι κανόνες τους, ο τρόπος που παίζονται και οι διαφορές τους. Στη συνέχεια γίνεται μία αναφορά στην βιβλιογραφία που αφορά εργασίες και δημοσιεύσεις σχετικές με το PacMan και τι έχει γίνει μέχρι τώρα. Τέλος, γίνεται μια θεωρητική παρουσίαση των Γενετικών Αλγορίθμων ούτως ώστε ο αναγνώστης να είναι σε θέση να κατανοήσει τις τεχνικές που εφαρμόζονται στο δεύτερο κομμάτι του πρακτικού μέρους, που περιγράφεται στο κεφάλαιο 4. 9

22 Κεφάλαιο 2 - Θεωρητικό Υπόβαθρο 2.1 Τα παιχνίδια PacMan και Ms. PacMan Το παιχνίδι με το οποίο ασχολούμαστε σε αυτήν την εργασία είναι το Ms. PacMan. To Ms. PacMan αποτελεί την συνέχεια του πολύ δημοφιλούς ηλεκτρονικού παιχνιδιού PacMan. Σε αυτήν την παράγραφο θα παρουσιάσουμε τα δύο αυτά παιχνίδια στην πρωτότυπη εμπορική τους μορφή PacMan Το PacMan είναι ένα πολύ αγαπητό και πασίγνωστο ηλεκτρονικό παιχνίδι που δημιουργήθηκε από τη Namco και εκδόθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες από τη Midway. Πρωτοκυκλοφόρησε στην Ιαπωνία στις 22 Μαΐου Κατάφερε αμέσως να γίνει τρομερά δημοφιλές και το συνώνυμο του ηλεκτρονικού παιχνιδιού. Η κυκλοφορία του PacMan έγινε την περίοδο που μεσουρανούσαν παιχνίδια του τύπου space shooters, όπως τα Space Invaders και Asteroids. Όμως παρ' όλα αυτά κατάφερε να εδραιωθεί και να δημιουργήσει ένα νέο είδος παιχνιδιών. Το PacMan αναφέρεται συχνά ως ορόσημο στην ιστορία των ηλεκτρονικών παιχνιδιών και μάλιστα είναι ένα από τα ηλεκτρονικά παιχνίδια με τις υψηλότερες πωλήσεις όλων των εποχών, έχοντας φέρει έσοδα 2,5 δις δολάρια μέχρι το Πίνακας 1 - Τα ηλεκτρονικά παιχνίδια με τα υψηλότερα έσοδα όλων των εποχών [18] Παιχνίδι Κυκλοφορία Συσκευές που πουλήθηκαν Έσοδα PacMan $ 3.5 δις Space Invaders $ 2.7 δις Street Fighter II $ 1.5 δις Street Fighter II: Champion Edition $ 182 εκατομμύρια Donkey Kong $ 280 εκατομμύρια Ms. PacMan Asteroids $ 800 εκατομμύρια Στο PacMan ο παίκτης καλείται να χειριστεί τον κύριο PacMan μέσα σε έναν λαβύρινθο τρώγοντας τις κουκκίδες (pills) που βρίσκονται διάσπαρτες εκεί μέσα και συγκεντρώνοντας πόντους, καθώς κάθε κουκκίδα δίνει 10 πόντους. Όταν όλες οι κουκκίδες φαγωθούν ο κύριος PacMan προχωράει στο επόμενο επίπεδο. Ανάμεσα σε κάποια επίπεδα παρεμβάλλονται διαλείμματα κατά τα οποία προβάλλονται κάποια κλιπ με τον κύριο PacMan. Όμως στον λαβύρινθο περιφέρονται και τέσσερις εχθροί του κυρίου PacMan, τέσσερα φαντάσματα, οι Blinky, Pinky, Inky και Clyde, 10

23 Κεφάλαιο 2 - Θεωρητικό Υπόβαθρο που προσπαθούν να τον πιάσουν. Αν ένα φάντασμα ακουμπήσει τον κύριο PacMan τότε χάνεται μία ζωή. Όταν χαθούν όλες οι ζωές το παιχνίδι τελειώνει, διαφορετικά μπορεί θεωρητικά να συνεχίζεται επ' άπειρον. Ο PacMan ξεκινάει κάθε παιχνίδι με 3 ζωές και μία επιπλέον ζωή δίνεται σαν μπόνους όταν συγκεντρωθούν πόντοι. Κοντά στις γωνίες του λαβυρίνθου υπάρχουν τέσσερις μεγαλύτερες κουκκίδες, οι κουκκίδες δύναμης (power pills) οι οποίες όταν φαγωθούν χαρίζουν 50 πόντους και δίνουν στον PacMan προσωρινά την δυνατότητα να μπορεί να φάει τα φαντάσματα. Σε αυτήν την περίπτωση γίνεται ο PacMan o κυνηγός των φαντασμάτων, τα οποία τότε γίνονται μπλε χρώμα, αναστρέφουν την πορεία τους και κινούνται πιο αργά. Όταν ένα φάντασμα φαγωθεί μένουν μόνο τα μάτια του, τα οποία ταξιδεύουν στο κεντρικό κρησφύγετο των φαντασμάτων και μετά από λίγο αναγεννιέται και επανέρχεται στο παιχνίδι στη φυσιολογική του κατάσταση χρώμα. Εάν φαγωθεί ένα μπλε φάντασμα δίνει 200 πόντους στον παίκτη και οι πόντοι που κερδίζονται είναι διπλάσιοι για κάθε επόμενο μπλε φάντασμα που τρώγεται. Τα μπλε φαντάσματα αρχίζουν και αναβοσβήνουν λίγο πριν επανέλθουν στην κανονική τους μορφή. Ο χρόνος που τα φαντάσματα παραμένουν ευάλωτα, δηλαδή στη μπλε μορφή του, εξαρτάται από το επίπεδο του παιχνιδιού και γενικά ελαττώνεται καθώς ο παίκτης προχωράει σε μεγαλύτερα επίπεδα. Σε προχωρημένα επίπεδα τα φαντάσματα μεταβαίνουν κατευθείαν στο στάδιο που αναβοσβήνουν, χωρίς να γίνουν πρώτα μπλε, αν και η φορά κίνησής τους αντιστρέφεται. Σε ακόμη πιο προχωρημένα επίπεδα το χρώμα των Εικόνα 1 - Ο λαβύρινθος του PacMan φαντασμάτων δεν αλλάζει καθόλου, δηλαδή δεν μετατρέπονται καθόλου σε ευάλωτα, αλλά σε κάθε περίπτωση η φορά τους εξακολουθεί να αντιστρέφεται. Ακόμη, σε κάποιες φάσεις του παιχνιδιού, 2 φορές σε κάθε επίπεδο κι όταν έχει φαγωθεί συγκεκριμένος αριθμός κουκκίδων, εμφανίζονται κάτω από το κουτί του κρησφύγετου των φαντασμάτων κάποια φρουτάκια που αν φαγωθούν δίνουν έξτρα μπόνους πόντων στον παίκτη. Το μπόνους αυτό ξεκινάει από 100 πόντους και αυξάνει καθώς το παιχνίδι προχωράει. Πίνακας 2 - Πόντοι που κερδίζονται από τα pills και τα φαντάσματα στο PacMan Απλή κουκίδα (pill) 10 Κουκίδα δύναμης (power pill) 50 1ο μπλε φάντασμα 200 2ο συνεχόμενο μπλε φάντασμα 400 3ο συνεχόμενο μπλε φάντασμα 800 4ο συνεχόμενο μπλε φάντασμα

24 Κεφάλαιο 2 - Θεωρητικό Υπόβαθρο Ένα χαρακτηριστικό του PacMan είναι ότι οι αντίπαλοί του, τα φαντάσματα, παρά την φαινομενικά τυχαία συμπεριφορά τους, στην πραγματικότητα έχουν κίνηση καθαρά ντετερμινιστική. Αυτό σημαίνει ότι αντιδρούν με τον ίδιο ακριβώς τρόπο και κάνουν τις ίδιες επιλογές όταν βρεθούν στις ίδιες καταστάσεις. Το γεγονός αυτό φυσικά το έχουν εκμεταλλευτεί πολλοί παίκτες για να λύσουν το PacMan. Μάλιστα πολλοί έμπειροι παίκτες του PacMan έχουν δημιουργήσει κάποια σχέδια της πορείας που πρέπει να ακολουθήσει ο παίκτης και που εγγυώνται, λόγω ακριβώς της ντετερμινιστικής φύσης του παιχνιδιού, τον ασφαλή τερματισμό ενός επιπέδου ή την ολοκλήρωση μεγάλου μέρους του. Ένας από τους δημιουργούς του παιχνιδιού, ο Toru Iwatani, έχει δηλώσει σε Εικόνα 2 - Μια "λύση" του PacMan που συνέντευξή του ότι σχεδίασε το κάθε καθαρίζει όλα τα pills φάντασμα ώστε να έχει την δικιά του προσωπικότητα εξασφαλίζοντας ότι το παιχνίδι δεν θα γίνει πολύ δύσκολο ή βαρετό για τον παίκτη. Ακόμη, πρόσφατα, το 2011, περιέγραψε την συμπεριφορά του κάθε φαντάσματος. Το κόκκινο κυνηγάει τον κύριο PacMan και το ροζ και το γαλάζιο προσπαθούν να βρεθούν μπροστά από τον PacMan. Ενώ περιέγραψε την κίνηση του τελευταίου, πορτοκαλί, φαντάσματος ως τυχαία προσεκτικότερη παρατήρησή του αποκαλύπτει ότι κι αυτό κυνηγάει τον PacMan την περισσότερη ώρα αλλά κινείται προς την κάτω αριστερή γωνία του λαβυρίνθου όταν έρθει πολύ κοντά στον παίκτη. Πίνακας 3 - Τα φαντάσματα του PacMan Χρώμα Εικονίδιο Ψευδώνυμο Προσωπικότητα Κόκκινο Blinky κυνηγός Ροζ Pinky παγιδευτής Γαλάζιο Inky άστατος Πορτοκαλί Clyde ανόητος 12

25 2.1.2 Ms. PacMan Κεφάλαιο 2 - Θεωρητικό Υπόβαθρο Το Ms. PacMan είναι ένα ηλεκτρονικό παιχνίδι που εκδόθηκε από την Midway σαν μια ανεπίσημη συνέχεια του PacMan. Κυκλοφόρησε στη βόρεια Αμερική το 1982 και έγινε πολύ γρήγορα ένα από τα πιο δημοφιλή παιχνίδια της εποχής του οδηγώντας έτσι και στην υιοθέτησή του από την Namco σαν επίσημος τίτλος της. Το παιχνίδι μας παρουσιάζει την θηλυκή πρωταγωνίστρια Ms. PacMan αυτή τη φορά, καινούργιους λαβύρινθους και κάποιες μικροαλλαγές ως προς τους κανόνες του πρωτότυπου παιχνιδιού. Το Ms. PacMan κατόρθωσε να γίνει το πιο επιτυχημένο ηλεκτρονικό παιχνίδι αμερικανικής παραγωγής, πουλώντας παιχνιδομηχανές. Ο τρόπος παιξίματος του Ms. PacMan είναι κατά μείζονα λόγο πανομοιότυπος με αυτόν του πρωτότυπου PacMan. Ο παίκτης συγκεντρώνει πόντους τρώγοντας κουκκίδες (pills) που βρίσκονται στον λαβύρινθο καθώς προσπαθεί να αποφύγει τα φαντάσματα. Επαφή με κάποιο φάντασμα αφαιρεί μια ζωή από τον παίκτη. Υπάρχουν και πάλι τέσσερις κουκκίδες ενέργειας (power pills) που όταν φαγωθούν από τον παίκτη κάνουν τα φαντάσματα ευάλωτα και μπορούν να φαγωθούν για επιπλέον πόντους, ενώ αντιστρέφεται επίσης η φορά κίνησής τους. Δύο φορές σε κάθε επίπεδο δίνεται η δυνατότητα και πάλι να καταναλωθούν φρουτάκια που δίνουν επιπλέον πόντους. Εικόνα 3 - Ο ροζ λαβύρινθος από το Ms. PacMan Καθώς προχωρούν τα επίπεδα, η ταχύτητα και η δυσκολία αυξάνουν επίσης. Παρ' όλα αυτά όμως, υπάρχουν και κάποιες αξιοσημείωτες διαφορές σε σχέση με το PacMan: Το παιχνίδι έχει τέσσερις νέους λαβύρινθους και όχι μόνον έναν, οι οποίοι εμφανίζονται με διαφορετικά χρώματα. Οι περισσότεροι από τους νέους λαβύρινθους διαθέτουν δύο τούνελ που οδηγούν τον παίκτη από τη μία πλευρά του λαβύρινθου στην απέναντι. Αντίθετα με το PacMan, τα τοιχώματα του λαβύρινθου είναι συμπαγή και χρωματισμένα, κάνοντας ευκολότερη την πλοήγηση για τον παίκτη εφόσον τα μονοπάτια γίνονται πιο εύκολα αντιληπτά. Η συμπεριφορά των φαντασμάτων είναι διαφορετική και περιλαμβάνει και ψευδο-τυχαία κίνηση, αποκλείοντας έτσι την χρησιμοποίηση σχεδίων για την ολοκλήρωση κάθε επιπέδου. Τα φρουτάκια δεν εμφανίζονται στατικά στο κέντρο του λαβυρίνθου, αλλά 13

26 Κεφάλαιο 2 - Θεωρητικό Υπόβαθρο κινούνται μέσα σε αυτόν εισερχόμενα και εξερχόμενα μέσω των τούνελ. Μόλις όλα τα είδη από φρούτα έχουν απαντηθεί, αρχίζουν να εμφανίζονται ξανά σε τυχαία σειρά για το υπόλοιπο του παιχνιδιού. Το όνομα του πορτοκαλί φαντάσματος είναι πια Sue και όχι Clyde. Τα τρία κλιπ που προβάλλονται κατά τα διαλείμματα ανάμεσα σε κάποια επίπεδα άλλαξαν και τώρα αφορούν την πορεία της εξέλιξης της σχέσης του κυρίου και της κυρίας PacMan. Ο ήχος και η μουσική του παιχνιδιού είναι αρκετά διαφορετικά σε σχέση με το πρωτότυπο PacMan. Πίνακας 4 - Τα φρουτάκια από το Ms. PacMan Εικονίδιο Φρούτο Επίπεδο Πόντοι Λαβύρινθος Κεράσι Ροζ Φράουλα Ροζ Πορτοκάλι Γαλάζιος Μπρέτσελ Γαλάζιος Μήλο Γαλάζιος Αχλάδι Πορτοκαλί Μπανάνα Πορτοκαλί Η κληρονομιά του κυρίου PacMan Το PacMan υπήρξε αναμφίβολα μεγάλη εμπορική επιτυχία. Αποτελεί ένα από τα λίγα παιχνίδια που εκδίδεται συνεχώς για πάνω από τρεις δεκαετίες. Έχει επανεκδοθεί σε πολλές πλατφόρμες και κονσόλες, ενώ έχουν δημιουργηθεί πολλές συνέχειες του πρωτότυπου παιχνιδιού. Οι διάφορες επανεκδόσεις του μπορεί να ήταν απλή μεταφορά του αρχικού PacMan σε κάποια άλλη παιχνιδομηχανή ή και αναβαθμισμένες εκδόσεις του πρωτότυπου. Επίσης έχουν κυκλοφορήσει και άπειροι μη πιστοποιημένοι κλώνοι του παιχνιδιού από την πρώτη στιγμή της κυκλοφορίας. Υπολογίζεται πως τα συνολικά έσοδα από τις πωλήσεις των αντιγράφων αθροιστικά ήταν σχεδόν ισάξια των πωλήσεων του πρωτότυπου PacMan, το οποίο είχε πωλήσει περισσότερες από παιχνιδομηχανές. Μία από τις πρώτες επανεκδόσεις του PacMan ήταν η μεταφορά του στο Atari 2600, η οποία δεν ήταν και τόσο επιτυχημένη και δέχτηκε πολλές κακές κριτικές. Αυτή η 14

27 Κεφάλαιο 2 - Θεωρητικό Υπόβαθρο αποτυχημένη μεταφορά υπήρξε ένας από τους πολλούς παράγοντες παρακμής του Atari Παρά αυτά τα αρνητικά όμως, αυτή η έκδοση του PacMan πούλησε εφτά εκατομμύρια αντίγραφα και υπήρξε το καλύτερο παιχνίδι, από άποψη πωλήσεων, όλων των εποχών για την κονσόλα Atari Ακολούθησε η κυκλοφορία του παιχνιδιού για υπολογιστές της σειράς Apple II, για Atari 5200, υπολογιστές 8-bit, IBM PC, Intellivision, Commodore 64, VIC-20 και για το Nintendo Entertainment System. Για τις παιχνιδομηχανές χειρός, κυκλοφόρησε για Game Boy, Sega Game Gear, Game Boy Color και Neo Geo Pocket Color. Μετά το πρωτότυπο PacMan, όπως είπαμε, κυκλοφόρησαν διάφορες συνέχειες από τις οποίες μόνο μία σχεδιάστηκε από τον Toru Iwatani. Κάποιες μάλιστα δεν δημιουργήθηκαν καν από τη Namco, συμπεριλαμβανομένου και του Ms. PacMan όπως είδαμε, το οποίο δημιουργήθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες. Το Ms. PacMan δημιουργήθηκε από την General Computer Corporation και πωλήθηκε στη Midway χωρίς την έγκριση της Namco. To παιχνίδι εισήγαγε κάποιες καινοτομίες και καινούργιο περιεχόμενο στο PacMan και από πολλούς θεωρείται ανώτερο του πρωτότυπου και ίσως το καλύτερο παιχνίδι της σειράς PacMan. Ο Stan Jarocki της Midway έχει δηλώσει για το Ms. PacMan ότι το παιχνίδι είχε συλληφθεί ως η απάντηση στο PacMan, το οποίο ήταν το πρώτο εμπορικό ηλεκτρονικό παιχνίδι με φανατικό γυναικείο κοινό, και ήταν ο τρόπος μας να ευχαριστήσουμε όλες αυτές τις παίκτριες που τόσο είχαν αγαπήσει το PacMan. Η Namco αρχικά είχε μηνύσει την Midway για την αθέτηση των όρων του συμβολαίου τους αλλά τελικά επιτεύχθηκε συμβιβασμός μεταξύ των δύο εταιρειών και το Ms. PacMan έγινε επίσημα η συνέχεια του PacMan. Μετά το Ms. PacMan η Midway κυκλοφόρησε κι άλλες μη εξουσιοδοτημένες συνέχειες του PacMan, όπως τα PacMan Plus, Jr. PacMan, Baby PacMan, Professor PacMan, με αποτέλεσμα την χειροτέρευση των σχέσεων των δύο εταιρειών. Πολλά ακόμη παιχνίδια που έχουν βασιστεί στη σειρά έχουν κυκλοφορήσει από τη Namco, όπως το PacLand του 1984 και η σειρά PacMan World, που παρουσιάζει τον PacMan στον τρισδιάστατο κόσμο. Πιο σύγχρονες εκδοχές του πρωτότυπου παιχνιδιού έχουν επίσης αναπτυχθεί, όπως το multiplayer PacMan Vs. για το Nintendo GameCube και το PacMan Championship Edition από τον Toru Iwatani. Εικόνα 4 - Το PacMan Championship Edition (2007) Το 2010, από τις 21 έως τις 23 Μαΐου, η Google συμμετέχοντας στον εορτασμό για τα 30 χρόνια από την δημιουργία του PacMan αντικατέστησε το λογότυπό της στην κεντρική της σελίδα με ένα Google Doodle που ήταν μια λειτουργική εκδοχή του παιχνιδιού σε μια πίστα που έγραφε Google. Το παιχνίδι αυτό μπορούσε να παιχτεί 15

28 Κεφάλαιο 2 - Θεωρητικό Υπόβαθρο Εικόνα 5 - To PacMan Google Doodle για τον εορτασμό της 30ης επετείου από την κυκλοφορία του παιχνιδιού από έναν παίκτη που χειριζόταν τον κύριο PacMan ή και από δύο παίκτες ταυτόχρονα που χειρίζονταν τον κύριο και την κυρία PacMan. Εταιρείες σε ολόκληρο τον κόσμο παρουσίασαν μια ελαφρά πτώση στην παραγωγικότητά τους εκείνες τις ημέρες λόγω αυτού του παιχνιδιού. Οι απώλειες εκτιμάται ότι ανέρχονται σε δολάρια ενώ υπολογίστηκε ότι εξαιτίας του παιχνιδιού σπαταλήθηκαν 4.8 εκατομμύρια ώρες εργασίας! Μάλιστα πολλές εταιρείες αναγκάστηκαν να μπλοκάρουν προσωρινά τον ιστότοπο της Google για αυτόν τον λόγο. Εξαιτίας της μεγάλης απήχησης που είχε αυτό το παιχνίδι η Google το έκανε διαθέσιμο, ανά πάσα στιγμή, στον ξεχωριστό ιστότοπο [24]. 2.2 Παλαιότερες εργασίες πάνω στο θέμα Παλαιότερη έρευνα πάνω στο PacMan έχει διεξαχθεί σε διαφορετικές εκδόσεις του παιχνιδιού. Κάποιες δουλειές έχουν γίνει στο πρωτότυπο PacMan, άλλες στο Ms. PacMan και άλλες σε τροποποιημένες προσομοιώσεις. Γι' αυτό το λόγο δεν μπορεί να γίνει ακριβής σύγκριση. Όμως μπορούμε να έχουμε μια γενική ιδέα της απόδοσής του. Οι περισσότερες από αυτές τις εργασίες μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: πράκτορες που χρησιμοποιούν τεχνικές Υπολογιστικής Νοημοσύνης μερικώς ή εξ ολοκλήρου, και παίκτες με προσεγγίσεις hand-coded κανόνων, όπως ήταν συμμετοχές στους διαγωνισμούς παλαιοτέρων ετών. Σε αυτό το σημείο θα αναφερθούμε εν συντομία στις σημαντικότερες και των δύο κατηγοριών Προσεγγίσεις Υπολογιστικής Νοημοσύνης Μια από τις πρώτες μελέτες πάνω στο PacMan διεξήχθη από τον Koza [3] που στόχο είχε να διερευνήσει την αποτελεσματικότητα του Γενετικού Προγραμματισμού πάνω στην ιεράρχηση των καθηκόντων. Σε αυτήν την εργασία χρησιμοποιήθηκε μια τροποποιημένη εκδοχή του παιχνιδιού που χρησιμοποιούσε διαφορετικά σκορ για τα διάφορα αντικείμενα και διαφορετικό λαβύρινθο. Σύμφωνα με τους Szita και Lorincz [5], το μοναδικό σκορ που αναφέρεται από τον Koza θα αντιστοιχούσε σε ένα σκορ πόντων στην δική τους εκδοχή του PacMan. 16

29 Κεφάλαιο 2 - Θεωρητικό Υπόβαθρο Οι Bonet και Stauffer [4] πρότειναν μια τεχνική Ενισχυτικής Μάθησης για τον παίκτη που έφτιαξαν και χρησιμοποίησαν μια πολύ απλουστευμένη εκδοχή του PacMan. Χρησιμοποίησαν ένα Νευρωνικό Δίκτυο και τεχνική TDL (Temporal Difference Learning) σε ένα 10x10 κεντραρισμένο παράθυρο, αλλά χρησιμοποιώντας έναν πολύ απλό λαβύρινθο με μόνον ένα φάντασμα και κανένα power pill. Χρησιμοποιώντας σύνθετες τεχνικές μάθησης πέτυχαν στοιχειώδεις δυνατότητες αποφυγής φαντασμάτων. Οι Gallagher και Ryan [6] έφτιαξαν έναν παίκτη PacMan που βασιζόταν σε ένα απλό μοντέλο μιας μηχανής πεπερασμένων καταστάσεων με ένα καθορισμένο σετ από εντολές που έλεγχαν την κίνηση του PacMan. Οι κανόνες περιείχαν παραμέτρους βαρών οι οποίες βελτιστοποιήθηκαν με την χρήση του αλγορίθμου PBIL (Population Based Incremental Learning). Χρησιμοποίησαν μια απλοποιημένη εκδοχή του παιχνιδιού με μόνον ένα φάντασμα και κανένα power pill που στερούσε την δυνατότητα επίτευξης υψηλών σκορ και αφαιρούσε σημαντικό κομμάτι της πολυπλοκότητας του παιχνιδιού. Όμως, με αυτήν την υλοποίηση κατάφεραν να πετύχουν ένα ελάχιστο επίπεδο μηχανικής μάθησης (machine learning). Οι Gallagher και Ledwich [7] περιέγραψαν μια προσέγγιση κατά την οποία ο παίκτης μαθαίνει να παίζει βασιζόμενος σε στοιχειώδη πρωτογενή οπτική πληροφορία. Οι πράκτορες βασίζονταν στην εξέλιξη Νευρωνικών Δικτύων βάσει ενός απλού Εξελικτικού Αλγορίθμου. Τα αποτελέσματα απέδειξαν ότι η Νευροεξελικτική, χωρίς καθόλου γνώση των κανόνων του παιχνιδιού και με μια ελάχιστα βοηθητική συνάρτηση καταλληλότητας, είναι ικανή να δώσει πράκτορες με ικανότητες στο παίξιμο ισάξιες με ενός αρχαρίου παίκτη. Ο Lucas [8] πρότεινε την εξέλιξη Νευρωνικών Δικτύων για την αξιολόγηση των κινήσεων. Χρησιμοποίησε το Ms. PacMan γιατί τα φαντάσματα συμπεριφέρονται με ψευδο-τυχαίες κινήσεις γεγονός που αποκλείει την πιθανότητα να χρησιμοποιούνται προκαθορισμένα σχέδια ασφαλών μονοπατιών για την λύση του κάθε επιπέδου. Σε αυτήν την δουλειά χρησιμοποιήθηκε ένα τεχνητό διάνυσμα από επιλεγμένα χαρακτηριστικά του παιχνιδιού, τα οποία ήταν οι αποστάσεις του PacMan από κάθε μη-ευάλωτο (μπλε) φάντασμα, η απόσταση από το κοντινότερο pill, το κοντινότερο power pill και την κοντινότερη διασταύρωση. Κατάφερε να πετύχει σκορ γύρω στους πόντους σε πάνω από 100 παιχνίδια. Οι Szita και Lorincz [5] πρότειναν μια διαφορετική προσέγγιση. Ο στόχος τους ήταν να αναπτύξουν μία απλή πολιτική βασισμένη σε κανόνες, όπου οι κανόνες είναι οργανωμένοι σε μονάδες δράσεων και η απόφαση σχετικά με το προς ποια κατεύθυνση θα γίνει η κίνηση παίρνεται βάσει των προτεραιοτήτων που έχουν ανατεθεί σε κάθε μονάδα από τον πράκτορα. Οι πολιτικές κτίζονται χρησιμοποιώντας αλγόριθμο Βελτιστοποίησης Διασταυρούμενης Εντροπίας (Cross- Entropy Optimisation Algorithm). Ο πράκτορας με την καλύτερη απόδοση 17

30 Κεφάλαιο 2 - Θεωρητικό Υπόβαθρο συγκέντρωσε ένα μέσο σκορ 8.186, το οποίο είναι συγκρίσιμο με το μέσο σκορ πέντε ανθρώπινων παικτών, που έπαιξαν την ίδια έκδοση του παιχνιδιού, που ήταν πόντοι. Πιο πρόσφατα, οι Wirth και Gallagher [9] δημιούργησαν ένα παίκτη PacMan βασισμένο σε ένα μοντέλο χάρτη επιρροής (influence map). Το μοντέλο αυτό συλλαμβάνει τα στοιχειωδώς απαραίτητα από το παιχνίδι και έδειξε ότι οι παράμετροι του μοντέλου αλληλεπιδρούν κατά έναν πολύ απλό τρόπο και ότι είναι πολύ εύκολο να βελτιστοποιηθούν αυτές οι παράμετροι ώστε να μεγιστοποιηθεί η απόδοση. Το αποτέλεσμα ήταν ο βελτιστοποιημένος πράκτορας να συγκεντρώνει ένα μέσο σκορ οριακά κάτω από τους πόντους. Όμως, αξίζει να τονίσουμε για ακόμη μια φορά σε αυτό το σημείο ότι πολλά από τα σκορ που έχουν αναφερθεί παραπάνω έχουν επιτευχθεί σε διαφορετικές προσομοιώσεις του PacMan. Γι' αυτόν το λόγο δεν είναι άμεσα συγκρίσιμα, αλλά παρατίθενται ώστε να σχηματιστεί μια γενική ιδέα περί της απόδοσης Προσεγγίσεις με hand-coded κανόνες Το RAMP [10] ήταν ο νικητήριος πράκτορας του διαγωνισμού Ms. PacMan 2008 που διεξήχθη στο Παγκόσμιο Συνέδριο Υπολογιστικής Νοημοσύνης (WCCI), με υψηλότερο σκορ αυτό των πόντων και μέσο σκορ πόντους. Πρόκειται για έναν παίκτη με κανόνες ο οποίος χρησιμοποιεί ένα σετ από 9 συνθήκες, όπως ο αριθμός των κοντινών φαντασμάτων, ο αριθμός των power pills που έχουν μείνει, αν υπάρχουν ευάλωτα (μπλε) φαντάσματα στο λαβύρινθο κλπ. Επίσης χρησιμοποιεί ένα σετ από μόνο τέσσερις κινήσεις: φάε το κοντινότερο pill, φάε ένα ευάλωτο φάντασμα, απόφυγε τα φαντάσματα και κινήσου προς ένα power pill. Εκτός του διαγωνισμού οι δημιουργοί ανέφεραν ότι πέτυχαν πόντους σαν υψηλότερο σκορ, φτάνοντας στο πέμπτο επίπεδο. Πιο πρόσφατα, το ICE Pambush 2 [11] κέρδισε τον διαγωνισμό του 2009 που διεξήχθη κατά το Συνέδριο Εξελικτικής Υπολογιστικής (CEC) πετυχαίνοντας υψηλότερο σκορ πόντων και μέσο σκορ πόντων. Αυτός ο πράκτορας κάνει εξαιρετική δουλειά στην εξαγωγή των αντικειμένων του παιχνιδιού μέσω της screen capture τεχνικής, και όπως υποδηλώνει και το όνομα, προσελκύει τα φαντάσματα κοντά στο power pills και τα αιφνιδιάζει (ambush στα αγγλικά). Η κίνηση του PacMan βασίζεται στο κόστος των μονοπατιών και χρησιμοποιούνται συνήθεις συνθήκες και κινήσεις στους πράκτορες PacMan, όπως η απόσταση από το κοντινότερο φάντασμα, το κοντινότερο power pill, αποφυγή φαντασμάτων κλπ. 18

31 2.3 Γενετικοί αλγόριθμοι Κεφάλαιο 2 - Θεωρητικό Υπόβαθρο Κατά την ανάπτυξη τεχνικών και εργαλείων στην επιστήμη της Τεχνητής Νοημοσύνης πολύ συχνά πηγή έμπνευσης αποτελούσε η Βιολογία. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αυτού του φαινομένου είναι οι Γενετικοί Αλγόριθμοι (Genetic Algorithms ή GA) με τους οποίους θα ασχοληθούμε σε αυτήν την παράγραφο. Στην επιστήμη των υπολογιστών και στο κομμάτι της Τεχνητής Νοημοσύνης ειδικότερα, οι γενετικοί αλγόριθμοι είναι μια ευριστική μέθοδος αναζήτησης η οποία μιμείται τους νόμους της εξέλιξης στην Βιολογία, κατά την Δαρβίνεια θεώρηση των πραγμάτων. Οι γενετικοί αλγόριθμοι ανήκουν στην ευρύτερη κατηγορία των Εξελικτικών Αλγορίθμων (Evolutionary Algorithms ή ΕΑ), χρησιμοποιούνται για την δημιουργία εύρεση λύσεων σε προβλήματα βελτιστοποίησης και αναζήτησης και επιστρατεύουν διαδικασίες εμπνευσμένες από την φυσική εξέλιξη, όπως η κληρονομικότητα, η μετάλλαξη, η επιλογή και η διασταύρωση. Στους γενετικούς αλγόριθμους, ένας πληθυσμός από συμβολοσειρές, που ονομάζονται χρωμοσώματα, οι οποίες κωδικοποιούν τις υποψήφιες λύσεις του προβλήματος βελτιστοποίησης ή αναζήτησης, εξελίσσεται σε πληθυσμούς καλύτερων λύσεων. Παραδοσιακά, οι λύσεις κωδικοποιούνται σε δυαδικές συμβολοσειρές, σε σειρές δηλαδή από 0 και 1, αλλά και διάφορες άλλες κωδικοποιήσεις είναι δυνατές, ανάλογα με το εκάστοτε πρόβλημα. Η διαδικασία της εξέλιξης συνήθως ξεκινάει από έναν πληθυσμό που έχει δημιουργηθεί με τυχαίο τρόπο και πραγματοποιείται σε πολλές γενιές. Σε κάθε γενιά η καταλληλότητα της κάθε λύσης χρωμοσώματος αξιολογείται, οι επόμενοι υποψήφιοι επιλέγονται τυχαία αλλά και ανάλογα της αξιολόγησής τους και τροποποιούνται με μεταλλάξεις και διασταυρώσεις για να σχηματίσουν την επόμενη γενιά. Η επόμενη γενιά στη συνέχεια χρησιμοποιείται στην επόμενη επανάληψη του αλγορίθμου. Ο αλγόριθμος τερματίζει όταν ένας μέγιστος αριθμός γενεών έχει παραχθεί ή όταν έχουμε φτάσει σε ένα ικανοποιητικό επίπεδο καταλληλότητας για τον πληθυσμό. Εάν ο αλγόριθμος έχει τερματίσει λόγο του μέγιστου αριθμού γενεών, μπορεί να έχει βρεθεί μια ικανοποιητική λύση, ή μπορεί και όχι. Οι γενετικοί αλγόριθμοι μπορεί να έχουν πολλά πεδία εφαρμογής, όπως στη Βιοπληροφορική, στην Πληροφορική, στα Οικονομικά, στην Χημεία, στην Μηχανική, στα Μαθηματικά, στην Φυσική κα. Ένας κλασσικός γενετικός αλγόριθμος απαιτεί: 1. μια σωστή γενετική αναπαράσταση του πεδίου των λύσεων, 19

32 Κεφάλαιο 2 - Θεωρητικό Υπόβαθρο 2. μια συνάρτηση/μηχανισμό αξιολόγησης του χώρου των λύσεων. Μια κλασσική επιλογή αναπαράστασης των λύσεων είναι ως πίνακες σειρές από bits. Μπορούν όμως να χρησιμοποιηθούν ακριβώς με τον ίδιο τρόπο και πίνακες από άλλα είδη μεταβλητών ή αντικείμενα, ανάλογα με τις απαιτήσεις του προβλήματος. Το κύριο πλεονέκτημα τέτοιων κωδικοποιήσεων είναι το σταθερό τους μήκος και η εύκολη εφαρμογή των τελεστών του γενετικού αλγορίθμου, όπως πχ της διασταύρωσης. Αναπαραστάσεις μη σταθερού μήκους μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν, αλλά κάνουν βεβαίως την χρήση των τελεστών πιο δύσκολη. Η συνάρτηση καταλληλότητας ορίζεται βάσει της γενετικής αναπαράστασης και μετρά την ποιότητα μιας αναπαριστώμενης λύσης. Η επιλογή της συνάρτησης καταλληλότητας εξαρτάται πάντοτε από το πρόβλημα που έχουμε να αντιμετωπίσουμε. Στο πρόβλημα του σακιδίου λόγου χάρη, ο στόχος μας είναι να μεγιστοποιήσουμε την συνολική αξία των αντικειμένων που μπορούν να μπουν μέσα σε ένα σακίδιο περιορισμένης χωρητικότητας. Μια πιθανή αναπαράσταση θα μπορούσε να είναι ένας πίνακας από bits, όπου κάθε bit αναπαριστά ένα διαφορετικό αντικείμενο, και η τιμή του bit (0 ή 1) αναπαριστά το αν το αντικείμενο είναι μέσα στο σακίδιο ή όχι. Κάθε τέτοια δυνατή αναπαράσταση δεν είναι και έγκυρη, καθώς το μέγεθος των αντικειμένων μπορεί να ξεπερνάει την χωρητικότητα του σακιδίου. Η καταλληλότητα στην προκειμένη περίπτωση είναι το άθροισμα της αξίας όλων των αντικειμένων μέσα στο σακίδιο, όταν η αναπαράσταση είναι έγκυρη, ή 0 διαφορετικά. Σε μερικά προβλήματα δεν είναι δυνατόν να οριστεί συνάρτηση καταλληλότητας και χρησιμοποιούνται διαφορετικές τεχνικές αξιολόγησης. Μόλις η γενετική κωδικοποίηση και η συνάρτηση καταλληλότητας έχουν οριστεί, ο γενετικός αλγόριθμος προχωράει στην αρχικοποίηση ενός πληθυσμού λύσεων (συχνά με τυχαίο τρόπο) και στη συνέχεια στην κυκλική και επαναλαμβανόμενη εφαρμογή των τελεστών μετάλλαξης, διασταύρωσης και επιλογής. Αρχικοποίηση Στην αρχή παράγονται πολλά χρωμοσώματα συχνά με τυχαίο τρόπο για να αποτελέσουν τον αρχικό πληθυσμό. Το μέγεθος του πληθυσμού εξαρτάται από τη φύση του προβλήματος και από τις επιλογές του ερευνητή, αλλά συνήθως είναι αρκετές εκατοντάδες, έως και μερικές χιλιάδες, υποψήφιων λύσεων. Παραδοσιακά, ο πρώτος πληθυσμός παράγεται με εντελώς τυχαίο τρόπο, δηλαδή επιλέγονται αριθμοί από όλο το εύρος λύσεων. Σε κάποιες περιπτώσεις αντιθέτως μπορεί οι τυχαίοι αριθμοί να ανασύρονται στοχευμένα από περιοχές που πιθανολογείται να υπάρχει κάποια βέλτιστη λύση. 20

33 Κεφάλαιο 2 - Θεωρητικό Υπόβαθρο Επιλογή Σε κάθε διαδοχική γενιά ένα μέρος του πληθυσμού επιλέγεται για να παράξει γεννήσει την επόμενη γενιά. Η κάθε μεμονωμένη λύση επιλέγεται μέσα από μια διαδικασία που βασίζεται στην καταλληλότητά της, με τις καταλληλότερες λύσεις (όπως αυτές έχουν αξιολογηθεί από την συνάρτηση αξιολόγησης) να έχουν περισσότερες πιθανότητες επιλογής σε σχέση με άλλες λύσεις λιγότερο κατάλληλες. Συγκεκριμένες μέθοδοι επιλογής βαθμολογούν την καταλληλότητα της κάθε πιθανής λύσης και διαλέγουν επιλεκτικά τις καλύτερες. Σε άλλες μεθόδους επιλογής βαθμολογείται μόνο ένα τυχαίο δείγμα του πληθυσμού, καθώς η άλλη μέθοδος αποδεικνύεται εξαιρετικά χρονοβόρα σε μερικές περιπτώσεις. Αναπαραγωγή Το επόμενο στάδιο της διαδικασίας αφορά την αναπαραγωγή, δηλαδή την δημιουργία της επόμενης γενιάς από τους επιλεγμένους γονείς της προηγούμενης γενιάς και περιλαμβάνει την εφαρμογή των γενετικών τελεστών: διασταύρωση και/ή μετάλλαξη. Για κάθε νέο χρωμόσωμα που πρόκειται να παραχθεί, ένα ζεύγος γονέων επιλέγεται από την δεξαμενή των ισχυρότερων γενετικά γονέων που έχει προκύψει από το στάδιο της επιλογής. Όταν παράγεται ένα παιδί, εφαρμόζοντας τους τελεστές της διασταύρωσης και της μετάλλαξης, η νέα λύση που προκύπτει διατηρεί πολλά χαρακτηριστικά των γονέων ενώ ταυτόχρονα αλλοιώνεται έως έναν βαθμό. Νέοι γονείς επιλέγονται για κάθε νέο παιδί και η διαδικασία συνεχίζεται μέχρις ότου έχει δημιουργηθεί ο απαραίτητος αριθμός παιδιών. Ενώ η συνήθης πρακτική είναι η χρησιμοποίηση δύο γονέων για την παραγωγή του παιδιού, όπως υπαγορεύουν οι συμβάσεις της βιολογίας, δεν είναι αδύνατο να συμμετέχουν περισσότεροι από δύο γονείς και μάλιστα δίνοντας συχνά καλύτερης ποιότητας χρωμοσώματα. Οι παραπάνω διεργασίες θα έχουν τελικά σαν αποτέλεσμα την δημιουργία της επόμενης γενιάς χρωμοσωμάτων, η οποία θα είναι διαφορετική από την προηγούμενη. Γενικώς η μέση καταλληλότητα του πληθυσμού θα έχει αυξηθεί από αυτήν τη διαδικασία, καθώς μόνο οι καλύτεροι από την προηγούμενη γενιά επιλέχθηκαν για την αναπαραγωγή, μαζί με έναν μικρό αριθμό λιγότερο κατάλληλων, για τους λόγους που έχουμε αναφέρει. Παρόλο που η διασταύρωση και η μετάλλαξη είναι οι σημαντικότεροι γενετικοί τελεστές, είναι δυνατόν να χρησιμοποιούνται κι άλλοι, όπως πχ ο ελιτισμός. Κατά τον ελιτισμό, ένας μικρός αριθμός καλών λύσεων, οι καλύτερες από κάθε γενιά, περνάει ανέπαφος στην επόμενη γενιά χωρίς να αλλοιωθεί από διασταυρώσεις ή μεταλλάξεις, ακριβώς λόγω της πολύ καλής τους ποιότητας. 21

34 Κεφάλαιο 2 - Θεωρητικό Υπόβαθρο Τερματισμός Η διαδικασία που περιγράφηκε ως τώρα επαναλαμβάνεται συνεχώς έως ότου μια συνθήκη τερματισμού να ικανοποιηθεί. Συνήθεις συνθήκες τερματισμού είναι: Εντοπίζεται μια λύση που ικανοποιεί κάποια ελάχιστα κριτήρια. Ένας καθορισμένος αριθμός γενεών έχει παραχθεί. Έχει παρέλθει ένα προκαθορισμένο χρονικό διάστημα. Έχει επιτευχθεί το απόλυτο μέγιστο ή έχουμε φτάσει σε κάποιο σταθερό πεδίο της καταλληλότητας με αποτέλεσμα αυτή να παραμένει σταθερή σε πολλές διαδοχικές επαναλήψεις χωρίς δυνατότητα να επιτευχθούν καλύτερα αποτελέσματα. Ανθρώπινη παρέμβαση. Συνδυασμός των παραπάνω. Ανακεφαλαιώνοντας, ένας απλός γενετικός αλγόριθμος ακολουθεί την παρακάτω ακολουθία βημάτων: 1. Δημιουργία του αρχικού (τυχαίου) πληθυσμού λύσεων. 2. Αξιολόγηση της κάθε λύσης του πληθυσμού βάσει της καταλληλότητας. 3. Επανέλαβε για κάθε γενιά μέχρι τον τερματισμό (χρονικό περιθώριο, επίτευξη στόχου καταλληλότητας κλπ): 1. Επιλογή των καλύτερων χρωμοσωμάτων για αναπαραγωγή. 2. Γέννηση νέων χρωμοσωμάτων μέσω των διαδικασιών διασταύρωσης και μετάλλαξης. 3. Αξιολόγηση της καταλληλότητας των νέων χρωμοσωμάτων. 4. Αντικατάσταση των λιγότερο κατάλληλων με τα νέα χρωμοσώματα. 22

35 Κεφάλαιο 3 Ανάπτυξη ενός Ευφυούς Πράκτορα με τεχνικές Ιεραρχίας Εμπείρων Συστημάτων Το 3ο κεφάλαιο έχει σκοπό να περιγράψει την διαδικασία ανάπτυξης και την δομή του πράκτορα που υλοποιήθηκε κατά το πρώτο μισό του πρακτικού μέρους της διπλωματικής εργασίας. Σε αυτό το στάδιο επιλέχθηκε η υλοποίηση ενός Expert System, ενός δηλαδή πράκτορα με κανόνες που ορίζει ο προγραμματιστής ως ο ειδικός (expert). Αρχικά γίνεται μια παρουσίαση του προσομοιωτή του παιχνιδιού Ms. PacMan που χρησιμοποιήθηκε στην εργασία με στόχο την περιγραφή της δομής, των κανόνων του και των δυνατοτήτων που παρέχει στον προγραμματιστή. Εν συνεχεία περιγράφεται η διαδικασία ανάπτυξης του πράκτορα, η αρχιτεκτονική που χρησιμοποιήθηκε και οι διάφορες επιλογές που έγιναν. Στο τέλος του κεφαλαίου παρουσιάζονται τα αποτελέσματα του πράκτορα ως προς την απόδοσή του, με ιδιαίτερη μνεία να γίνεται στην συμμετοχή του στον διεθνή διαγωνισμό Ms. PacMan που πραγματοποιήθηκε εκείνη την χρονιά στην Νέα Ορλεάνη και στα αποτελέσματα που έφερε αυτή η συμμετοχή. 23

36 Κεφάλαιο 3 - Ανάπτυξη ενός Ευφυούς Πράκτορα με τεχικές Ιεραρχίας Εμπείρων Συστημάτων 3.1 Το περιβάλλον που χρησιμοποιήθηκε Στα πλαίσια της παρούσης διπλωματικής εργασίας χρησιμοποιήθηκε μία προσομοίωση του παιχνιδιού Ms. PacMan. Η πλατφόρμα αυτή είναι γραμμένη στη γλώσσα προγραμματισμού Java. Βασίζεται σε πρωτότυπο κώδικα του Simon Lucas του πανεπιστημίου του Έσσεξ από προηγούμενη εργασία του πάνω στο PacMan και συντηρείται πλέον από τον Philipp Rohlfsagen, επίσης του πανεπιστημίου του Έσσεξ. Το περιβάλλον αυτό διανέμεται ελεύθερα καθώς αποτελεί την πλατφόρμα για τον διαγωνισμό PacMan vs Ghosts που διεξάγεται τα τελευταία χρόνια σε ετήσια βάση. Σε αυτόν τον διαγωνισμό οι συμμετέχοντες καλούνται να υλοποιήσουν και να καταθέσουν έναν πράκτορα που να χειρίζεται είτε την Ms. PacMan είτε τα φαντάσματα και να διαγωνισθούν μεταξύ τους. Κατά την διάρκεια της εκπόνησης της διπλωματικής εργασίας υπήρξαν πολλές αλλαγές στον κώδικα της πλατφόρμας. Έγιναν πολλές ενημερώσεις και βγήκαν νέες εκδόσεις. Στις αρχές του 2011 βγήκε η έκδοση της πλατφόρμας που ήταν ουσιαστικά μια πιο καθαρή έκδοση του αρχικού κώδικα του Lucas. Μέσα στο πρώτο μισό του 2011 έγιναν διάφορες ενημερώσεις και διορθώσεις σε σφάλματα μέχρι και τον διαγωνισμό του Ιουνίου του 2011 ο οποίος έγινε με την έκδοση Αμέσως μετά τον διαγωνισμό βγήκε η έκδοση του περιβάλλοντος που παρουσίασε αρκετές αλλαγές σε σχέση με πριν. Μέχρι το επόμενο φθινόπωρο είχαν βγει και οι ενημερώσεις έως την Έκτοτε η πλατφόρμα συνέχισε να ενημερώνεται και να βγαίνουν νέες εκδόσεις. Όμως στα πλαίσια αυτής της εργασίας χρησιμοποιήθηκαν οι εκδόσεις μέχρι και την και για αυτόν το λόγο όταν αναφερόμαστε στο περιβάλλον που χρησιμοποιήθηκε θα εννοούμε κυρίως την έκδοση της πλατφόρμας, που είναι και η πιο πρόσφατη έκδοση που χρησιμοποιήθηκε, και τις παλαιότερες. Η πλατφόρμα που χρησιμοποιήθηκε αποτελεί σε γενικές γραμμές πιστή αναπαραγωγή του κανονικού παιχνιδιού Ms. PacMan. Οι κανόνες του παιχνιδιού που περιγράφηκαν στο κεφάλαιο 2 ισχύουν ακριβώς και για τον προσομοιωτή και οι στόχοι του παίκτη είναι ακριβώς οι ίδιοι. Από την σκοπιά της Ms. PacMan ο παίκτης έχει σαν στόχο να μεγιστοποιήσει το σκορ του τρώγοντας τα pills και αποφεύγοντας τα φαντάσματα, ενώ από την σκοπιά των φαντασμάτων ο παίκτης πρέπει να ελαχιστοποιήσει το σκορ της Ms. PacMan. Ωστόσο υπάρχουν κάποιες μικρές αποκλίσεις από το κανονικό Ms. PacMan που έγιναν για να απλοποιήσουν το παιχνίδι: 1. Η ταχύτητα κίνησης της Ms. PacMan και των φαντασμάτων είναι πάντοτε ίσες, με εξαίρεση όταν τα φαντάσματα είναι ευάλωτα, κατά την οποία περίπτωση κινούνται με την μισή ταχύτητα απ' ότι συνήθως. 24

37 Κεφάλαιο 3 - Ανάπτυξη ενός Ευφυούς Πράκτορα με τεχικές Ιεραρχίας Εμπείρων Συστημάτων 2. Τα φρουτάκια που δίνουν έξτρα πόντους έχουν παραλειφθεί. 3. Κάθε λαβύρινθος παίζεται μόνο μια φορά πριν προχωρήσουμε στον επόμενο. Στο κανονικό Ms. PacMan κάθε λαβύρινθος παίζεται από δυο φορές διαδοχικά. Δηλαδή η σειρά διαδοχής των λαβυρίνθων είναι ΑΒCDAB... αντί της ΑΑΒΒCCDDAA... Όσον αφορά την κίνηση της Ms. PacMan δεν υπάρχει κανένας περιορισμός από το περιβάλλον. Η κίνηση προς κάθε κατεύθυνση είναι επιτρεπτή ανά πάσα στιγμή αρκεί αυτή να μην εμποδίζεται από κάποιο τοίχωμα του λαβυρίνθου. Αντίθετα, για τα φαντάσματα υπάρχουν κάποιοι περιορισμοί: 1. Τα φαντάσματα δεν μπορούν να αντιστρέψουν την φορά κίνησής τους. Δηλαδή τα φαντάσματα δεν επιτρέπεται να πραγματοποιήσουν αναστροφή 180 ο. Κατά συνέπεια, ένα φάντασμα μπορεί να επιλέξει κατεύθυνση μόνο στις διασταυρώσεις, επιλέγοντας οποιοδήποτε μονοπάτι εκτός από αυτό στο οποίο βρισκόταν. 2. Κατά καιρούς συμβαίνει ένα γενικό συμβάν αντιστροφής κατά το οποίο όλα τα φαντάσματα ξαφνικά αντιστρέφουν την φορά τους, όπως ακριβώς συμβαίνει όταν καταναλώνεται ένα power pill. Αυτό έχει προστεθεί για να ενισχυθεί η στοχαστικότητα του παιχνιδιού και να αποκτήσει περισσότερο ενδιαφέρον επιστημονικά από την άποψη της επίλυσής του ως ένα στοχαστικό, μη προβλέψιμο πρόβλημα. Τέτοιου είδους γεγονότα μπορούν να συμβούν σε οποιαδήποτε χρονική στιγμή με μια μικρή πιθανότητα 0, Για να αποτραπεί τα φαντάσματα να καταστρέψουν το παιχνίδι υιοθετώντας μια στρατηγική να μπλοκάρουν τα power pills, κάτι που θα οδηγούσε σε αδιέξοδο το παιχνίδι, κάθε επίπεδο ολοκληρώνεται αυτομάτως με την παρέλευση ticks του ρολογιού και τα υπόλοιπα αφάγωτα pills καταλογίζονται στο σκορ της Ms. PacMan Τεχνικά χαρακτηριστικά Αν και το παιχνίδι είναι πραγματικού χρόνου (real time), στην πραγματικότητα υπάρχει ένα ρολόι που ορίζει κύκλους γύρους του παιχνιδιού (game ticks) που όμως είναι τόσο μικρής διάρκειας που δίνουν την ψευδαίσθηση του συνεχούς παιχνιδιού. Ο κάθε κύκλος έχει διάρκεια μόλις 40 msec. Στην πλατφόρμας ορίζονται δύο καταστάσεις λειτουργίας: η σύγχρονη και η ασύγχρονη. Και στις δύο καταστάσεις το παιχνίδι χρησιμοποιεί τις κινήσεις που παρέχονται από τους πράκτορες (Ms. PacMan και φαντάσματα) και ανανεώνει την 25

38 Κεφάλαιο 3 - Ανάπτυξη ενός Ευφυούς Πράκτορα με τεχικές Ιεραρχίας Εμπείρων Συστημάτων κατάστασή του. Στην ασύγχρονη κατάσταση λειτουργίας οι πράκτορες λαμβάνουν ένα αντίγραφο της κατάστασης του παιχνιδιού από το οποίο αντλούν τις απαραίτητες πληροφορίες για να λάβουν τις απαραίτητες αποφάσεις. Έχουν στην διάθεσή τους διάρκεια ενός κύκλου (40 msec) για να συμβεί αυτό και να δώσουν σαν έξοδο την επόμενη κίνηση που έχει αποφασιστεί. Αν αυτό συμβεί τότε το παιχνίδι λαμβάνει υπόψη του τις κινήσεις αυτές, τις εκτελεί, ανανεώνει την κατάστασή του και προχωράει στον επόμενο κύκλο. Αν αυτό δεν συμβεί εντός των 40 msec, τότε το παιχνίδι προχωράει στον επόμενο κύκλο και προσπαθεί να παίξει την προηγούμενη κίνηση ή αν αυτή είναι ανέφικτη πλέον, επιλέγει μια έγκυρη κίνηση τυχαία. Στην σύγχρονη κατάσταση λειτουργίας αντιθέτως, το παιχνίδι περιμένει την απόκριση των πρακτόρων για την επόμενη κίνησή τους ανεξαρτήτως αν απαιτείται περισσότερος χρόνος από έναν κύκλο για να προκύψει αυτό. Η ασύγχρονη λειτουργία είναι αυτή που χρησιμοποιείται στον διαγωνισμό και ήταν αυτή που χρησιμοποιήθηκε και στην παρούσα εργασία. Σχήμα 2 - Διαγράμματα ακολουθιών του χρονισμού της πλατφόρμας Ακόμη, η πλατφόρμα διαθέτει καταστάσεις λειτουργίας οπτικής αναπαράστασης (visual), μη οπτικής αναπαράστασης (non visual) και πειράματος (run experiment). Στην πρώτη κατάσταση λειτουργίας το παιχνίδι τρέχει πλήρες με την αντίστοιχη γραφική αναπαράσταση και ο προγραμματιστής είναι σε θέσει να παρακολουθήσει το τι συμβαίνει ακριβώς κατά το παιχνίδι. Στην δεύτερη λειτουργία το παιχνίδι τρέχει χωρίς τα γραφικά, το οποία είναι πολύ πιο γρήγορο από την πρώτη περίπτωση αλλά ο προγραμματιστής δεν έχει εποπτεία του τι συμβαίνει. Η τρίτη περίπτωση είναι η επαναληπτική εκτέλεση της δεύτερης, καθώς σε κάποιες 26

39 Κεφάλαιο 3 - Ανάπτυξη ενός Ευφυούς Πράκτορα με τεχικές Ιεραρχίας Εμπείρων Συστημάτων περιπτώσεις είναι αναγκαίο να εκτελεστεί πολλές φορές συνεχόμενα το πρόγραμμα για να διεξαχθούν κάποια πειράματα και να παρθούν κάποιες μετρήσεις. Καθώς το παιχνίδι μπορεί να προσεγγιστεί μέσω αυτής της πλατφόρμας και από την σκοπιά της Ms. PacMan και από την σκοπιά των φαντασμάτων, είναι δυνατόν να δημιουργηθούν πράκτορες και για τις δύο περιπτώσεις. Αυτό γίνεται μέσω των κλάσεων MyPacMan και MyGhosts. Αυτές οι δύο κλάσεις ουσιαστικά το μόνο που έχουν να κάνουν είναι να υλοποιούν μια συνάρτηση, την getaction. Η getaction παίρνει σαν είσοδο ένα αντίγραφο της κατάστασης του παιχνιδιού, απ' όπου μπορούν να αντληθούν οι περισσότερες απαραίτητες πληροφορίες και επιστρέφει, στην περίπτωση της MyPacMan μια τιμή που αντιστοιχεί στην επόμενη κίνηση της Ms. PacMan (μια από τις τέσσερις δυνατές: πάνω, κάτω, αριστερά, δεξιά), και στην περίπτωση της MyGhosts ένα διάνυσμα τεσσάρων τιμών που αντιπροσωπεύουν την επόμενη κίνηση του καθενός από τα τέσσερα φαντάσματα. Δηλαδή, η δημιουργία του καθένα από τους δύο πράκτορες ισοδυναμεί με την συμπλήρωση της λογικής στη συνάρτηση getaction της κάθε κλάσης ώστε με την επεξεργασία των δεδομένων από την κατάσταση του παιχνιδιού να λαμβάνεται απόφαση για την καταλληλότερη επόμενη κίνηση, η οποία και τελικώς θα επιστρέφεται. Ο τρόπος που είναι δομημένος ο κώδικας είναι σαφώς αντικειμενοστραφούς λογικής. Κάθε οντότητα του παιχνιδιού κωδικοποιείται με ένα αντικείμενο στον κώδικα. Ο λαβύρινθος είναι μια συλλογή από κόμβους. Ο κόμβος (node) για παράδειγμα αποτελεί μια ξεχωριστή κλάση που περιλαμβάνει για στοιχεία τις x, y συντεταγμένες του κόμβου στο επίπεδο του λαβυρίνθου, ένα μοναδικό id για τον κάθε κόμβο που τον χαρακτηρίζει, μεταβλητές που δηλώνουν αν σε αυτόν τον κόμβο υπάρχει pill, power pill ή τίποτα απ' όλα αυτά, μια μεταβλητή με τον αριθμό των γειτονικών κόμβων και μια λίστα με όλους τους γειτονικούς κόμβους. Το id του κάθε κόμβου είναι το χαρακτηριστικό του και μέσω αυτού γίνεται η αναφορά σε έναν συγκεκριμένο κόμβο, όπου αυτό απαιτείται. Επιπροσθέτως, η πλατφόρμα παρέχει και ένα αρκετά μεγάλο αριθμό συναρτήσεων μέσω των οποίων ο προγραμματιστής μπορεί να πάρει πληροφορίες για την κατάσταση του παιχνιδιού και διαφόρων μεταβλητών, να κάνει ελέγχους ή και να εκτελέσει χρήσιμες διεργασίες και υπολογισμούς. Αυτές οι συναρτήσεις, σε συνδυασμό με άλλες πιο ειδικές, που βασίζονται στις πρώτες και δημιουργούνται από τον προγραμματιστή γιατί δεν υπάρχουν, αποτελούν την βάση πάνω στην οποία δομούνται οι έλεγχοι και οι συνθήκες που απαρτίζουν την λογική του πράκτορα που ενσωματώνεται στη συνάρτηση getaction, όπως αναφέραμε παραπάνω, ανεξαρτήτως της τεχνικής που χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη του πράκτορα. Στο παράρτημα παρατίθενται πίνακες με τις σημαντικότερες συναρτήσεις που παρέχονται από την πλατφόρμα και με τις σταθερές που αυτή χρησιμοποιεί. 27

40 Κεφάλαιο 3 - Ανάπτυξη ενός Ευφυούς Πράκτορα με τεχικές Ιεραρχίας Εμπείρων Συστημάτων Οι παίκτες της πλατφόρμας Στην διανομή της πλατφόρμας συμπεριλαμβάνονται μια σειρά από δείγματα παικτών και των δύο κατηγοριών για να χρησιμοποιηθούν ως αντίπαλοι κατά τα στάδια της ανάπτυξης των δικών μας παικτών Random PacMan Είναι ο απλούστερος δυνατός παίκτης που μπορεί να υπάρξει. Αυτός ο παίκτης επιλέγει εντελώς τυχαία την επόμενη φορά κίνησης της Ms. PacMan Random Non Reverse PacMan Είναι σχεδόν ο ίδιος παίκτης με τον προηγούμενο. Αυτός ο παίκτης επιλέγει τυχαία την επόμενη φορά κίνησης της Ms. PacMan εξαιρώντας την φορά που είναι αντίθετη της τελευταίας φοράς κίνησης. Με αυτό τον τρόπο εξαλείφονται προβλήματα ταλαντώσεων που εμφανίζει ο προηγούμενος παίκτης Nearest Pill Eater Αυτός ο παίκτης επιλέγει το κοντινότερο pill (απλό ή power pill, χωρίς διαχωρισμούς) και κινείται προς αυτό. Δηλαδή επιλέγει τον γειτονικό του κόμβο που τον φέρνει κοντύτερα στον στόχο του χωρίς να λαμβάνει κάτι παραπάνω υπόψη του και χωρίς να προσπαθεί να αποφύγει τα φαντάσματα. Αυτή η πολιτική έχει σαν αποτέλεσμα ο παίκτης να κινείται τυφλά προς το κοντινότερο pill, ακόμη κι αν αυτό έχει σαν αποτέλεσμα να κινείται κατά πάνω σε ένα φάντασμα και τελικά να τρώγεται. Αυτός ο παίκτης πιθανόν να είναι σε θέση να ολοκληρώσει το πρώτο επίπεδο Random Ghosts Είναι ο αντίστοιχος παίκτης του Random PacMan αλλά για τα φαντάσματα. Αυτός ο παίκτης επιλέγει εντελώς τυχαία την επόμενη φορά κίνησης για το κάθε ένα από τα τέσσερα φαντάσματα. Είναι σχετικά εύκολος αντίπαλος για κάθε παίκτη PacMan Legacy Team Είναι ένας παίκτης της ομάδας φαντασμάτων που δημιουργήθηκε από τον Lucas σε παλαιότερη εργασία του. Τα τρία πρώτα φαντάσματα προσπαθούν να πλησιάσουν την Ms. PacMan ελαχιστοποιώντας διαφορετικό κριτήριο απόστασης το κάθε ένα. Το πρώτο, ευκλείδεια απόσταση, το δεύτερο απόσταση manhattan και το τρίτο απόσταση ελαχίστου μονοπατιού. Το τέταρτο φάντασμα κάνει τυχαίες κινήσεις. Αποτελεί αρκετά απαιτητικό αντίπαλο καθώς τα τρία από τα τέσσερα φαντάσματα βρίσκονται σε συνεχή καταδίωξη της Ms. PacMan. 28

41 Κεφάλαιο 3 - Ανάπτυξη ενός Ευφυούς Πράκτορα με τεχικές Ιεραρχίας Εμπείρων Συστημάτων 3.2 Η δομή του πράκτορα που αναπτύχθηκε Ορμώμενοι από την φύση του προβλήματος και από την οργάνωση και λειτουργία της ιδίας της πλατφόρμας που χρησιμοποιήσαμε επιλέξαμε για την ανάπτυξη του πράκτορα σε αυτό το μέρος της εργασίας να χρησιμοποιήσουμε μια αρχιτεκτονική επιπέδων. Η δομή του πράκτορα στηρίχθηκε στις αρχές της Αρχιτεκτονικής της Ιεραρχικής Υπαγωγής Επιπέδων (Subsumption Architecture). Πρόκειται για μια προσέγγιση που χρησιμοποιείται πολύ συχνά σε προβλήματα αυτόνομης κίνησης της Ρομποτικής, αλλά και σε άλλους τομείς όπως σε προβλήματα Τεχνητής Νοημοσύνης πραγματικού χρόνου, όπως είναι και το δικό μας [23]. Σύμφωνα με τις αρχές της αρχιτεκτονικής αυτής, σύνθετα προβλήματα ευφυούς συμπεριφοράς αποδομούνται σε απλούστερα υποπροβλήματα τα οποία οργανώνονται σε επίπεδα. Το κάθε επίπεδο έχει σκοπό την υλοποίηση ενός συγκεκριμένου στόχου και καθώς ανεβαίνουμε προς τα ανώτερα επίπεδα οι στόχοι γίνονται πιο αφηρημένοι. Ο στόχος κάθε επιπέδου περικλείει αυτόν του χαμηλότερου επιπέδου, πχ η απόφαση ενός επιπέδου να κινηθούμε προς κάποιον στόχο λαμβάνει υπόψη την απόφαση του χαμηλότερου επιπέδου της αποφυγής εμποδίων. Σε αντίθεση με τις περισσότερο παραδοσιακές προσεγγίσεις στην Τεχνητή Νοημοσύνη, αυτή η αρχιτεκτονική ακολουθεί ένα bottom-up μοντέλο οργάνωσης. Σαν ένα παράδειγμα παραθέτουμε το εξής από την Ρομποτική: το κατώτατο επίπεδο της λογικής ενός ρομπότ θα μπορούσε να είναι "η αλλαγή θέσης", με αμέσως επόμενο αυτό της αποφυγής εμποδίων, πάνω από αυτό το επίπεδο θα μπορούσε να είναι αυτό της περιπλάνησης, το οποίο με την σειρά του θα βρίσκεται κάτω από το επίπεδο εξερεύνησης του χώρου. Κάθε ένα από αυτά τα οριζόντια επίπεδα έχει πρόσβαση σε όλες τις πληροφορίες από τους αισθητήρες και μπορούν να δώσουν εντολές για δράσεις, όμως συγκεκριμένες διεργασίες μπορούν να καταπιέσουν ή να επικρατήσουν έναντι άλλων εισόδων ή να περιορίσουν εξόδους. Με αυτόν τον τρόπο, τα κατώτερα επίπεδα μπορούν να λειτουργούν σαν ευπροσάρμοστοι μηχανισμοί (πχ αντανακλαστικά), ενώ τα υψηλότερα επίπεδα να δουλεύουν για την επίτευξη του γενικού στόχου. Πολλές ομοιότητες με τα παραπάνω παρουσιάζει και το δικό μας πρόβλημα. Μέρος του προβλήματος και στην δική μας περίπτωση έχει να κάνει με την κίνηση του πράκτορα μέσα σε έναν χώρο με εμπόδια και κινδύνους (φαντάσματα) τα οποία πρέπει να αποφύγει, ενώ παράλληλα προσπαθεί να επιτύχει τον γενικότερο στόχο της αύξησης του σκορ καταναλώνοντας pills, power pills και ευάλωτα φαντάσματα όταν αυτό είναι δυνατόν. Έτσι αυτομάτως ορίζονται δύο επίπεδα, ένα ανώτερο και ένα κατώτερο, που εξυπηρετούν τους δύο αυτούς στόχους που αναφέρθηκαν. 29

42 Κεφάλαιο 3 - Ανάπτυξη ενός Ευφυούς Πράκτορα με τεχικές Ιεραρχίας Εμπείρων Συστημάτων Το ανώτερο επίπεδο έχει σαν σκοπό την επίτευξη του γενικού στόχου του παιχνιδιού. Στόχος του δηλαδή είναι η χάραξη της πολιτικής εκείνης που αυξάνει το σκορ του παίκτη. Το επίπεδο αυτό είναι υπεύθυνο για την εφαρμογή της γενικής στρατηγικής του πράκτορα. Ο σχεδιασμός των κινήσεων του παίκτη και η πρόβλεψη των επόμενων βημάτων εντάσσονται στο επίπεδο αυτό. Ουσιαστικά, ο ρόλος του είναι ο ορισμός ενός μακροπρόθεσμου στόχου προς τον οποίον ο πράκτορας πρέπει να κινηθεί ώστε να φέρει βελτίωση στον γενικότερο στόχο της αύξησης του σκορ. Το κατώτερο επίπεδο έχει σαν στόχο την κίνηση του πράκτορα προς τον στόχο του ανωτέρου επιπέδου, αλλά και ταυτόχρονα την επιβίωση του πράκτορα από τα φαντάσματα. Το επίπεδο αυτό δεν έχει να κάνει καθόλου με την χάραξη της πολιτικής, τον σχεδιασμό και την πρόβλεψη των επόμενων βημάτων εκτός αν και μόνον είναι θέμα επιβίωσης του πράκτορα. Εδώ τίθεται δηλαδή ο βραχυπρόθεσμος στόχος του πράκτορα. Ειδικότερα, στο επίπεδο αυτό γίνεται η επιλογή του γειτονικού κόμβου στον οποίο πρέπει να μεταβεί ο παίκτης στον επόμενο κύκλο για να έρθει κοντύτερα στον στόχο που ορίζει το ανώτερο επίπεδο, χωρίς όμως να τίθεται σε κίνδυνο η επιβίωσή του. Αν τίθεται τέτοιο θέμα, τότε επιλέγεται η λύση εκείνη που εξασφαλίζει την ασφάλεια του παίκτη, ακόμη και αν αυτό αποκλίνει από την προσέγγιση του στόχου που ορίζει το ανώτερο επίπεδο. Βλέπουμε δηλαδή, πως όταν κρίνεται σκόπιμο για λόγους επιβίωσης, το κατώτερο επίπεδο επεμβαίνει και παραμερίζει προσωρινά τον μακροπρόθεσμο στόχο του άνω επιπέδου και ακολουθεί δράσεις που μπορεί να μην είναι προς την κατεύθυνση της επίτευξης του ανώτερου στόχου, αλλά είναι άμεσης προτεραιότητας για την συνέχιση του παιχνιδιού. Ανώτερο επίπεδο Αύξηση του σκορ Σχεδιασμός - Πρόβλεψη «Μακροπρόθεσμος» στόχος Κατώτερο επίπεδο Κίνηση Επιβίωση «Βραχυπρόθεσμος» στόχος Σχήμα 3 - Η αρχιτεκτονική δύο επιπέδων της Ms. Ariadne Όπως έχουμε ήδη αναφέρει στην προηγούμενη παράγραφο, η ανάπτυξη του πράκτορα πρακτικά συνίσταται στην υλοποίηση της συνάρτηση getaction της κλάσης MyPacMan. Ο ρόλος αυτής της συνάρτησης είναι να εντοπίσει βάσει της 30

43 Κεφάλαιο 3 - Ανάπτυξη ενός Ευφυούς Πράκτορα με τεχικές Ιεραρχίας Εμπείρων Συστημάτων λογικής που θα προστεθεί σε αυτήν το επόμενο στόχο της Ms. PacMan και στην συνέχεια να βρει ποια θα είναι η επόμενη φορά κίνησης του παίκτη (ουσιαστικά ποιος θα είναι ο επόμενος κόμβος από τους τρέχοντες γειτονικούς) ώστε να κινηθεί προς τον στόχο αυτόν. Το δεύτερο γίνεται με την εμφωλευμένη κλήση μιας άλλης συνάρτησης που παίρνει σαν είσοδο τον κόμβο στόχο και επιστρέφει τον κόμβο από τους γειτονικούς στον οποίο πρέπει να κινηθούμε ώστε να ελαχιστοποιήσουμε την μεταξύ μας απόσταση και ουσιαστικά να κινηθούμε κοντύτερα προς τον στόχο. Από τα παραπάνω είναι προφανές πως το ανώτερο επίπεδο υπάγεται βάσει της λογικής του στο κομμάτι της getaction που υπολογίζει ποιος θα είναι ο επόμενος στόχος, και το κατώτερο επίπεδο υπάγεται στην εμφωλευμένη συνάρτηση που καλεί η getaction και υπολογίζει την επόμενη κίνηση του πράκτορα βάσει του στόχου. Δηλαδή, όλη η λογική του ανωτέρου επιπέδου με τους απαραίτητους ελέγχους και συνθήκες για την εύρεση του μακροπρόθεσμου στόχου αποτελούν τμήμα κώδικα της συνάρτησης getaction, ενώ αντίστοιχα όλοι οι έλεγχοι και οι συνθήκες του κατώτερου επιπέδου που εξασφαλίζουν την επιβίωση της Ms. PacMan είναι τμήμα κώδικα που προστέθηκε στην δεύτερη συνάρτηση που καλείται από την getaction. Ως προς την μεθοδολογία που ακολουθήθηκε κατά την ανάπτυξη του πράκτορα αυτού, ξεκίνησε με την εφαρμογή απλών κανόνων και στα δύο επίπεδα και στη συνέχεια έγινε ο σταδιακός εμπλουτισμός τους με περισσότερους και συνθετότερους κανόνες. Σε κάθε στάδιο της ανάπτυξης ο πράκτορας δοκιμαζόταν εναντίον των default αντιπάλων της πλατφόρμας και παρατηρούνταν προσεκτικά χρησιμοποιώντας την λειτουργία οπτικής αναπαράστασης (visual mode). Με αυτόν τον τρόπο αξιολογούνταν η αποδοτικότητα των κανόνων και εντοπίζονταν πιθανά σφάλματα και αδυναμίες και διορθώνονταν. Η πορεία εξέλιξης των δύο επιπέδων περιγράφεται παρακάτω Εξέλιξη του ανωτέρου επιπέδου Το ανώτερο επίπεδο ακολουθεί εν γένει την πολύ λογική για έναν πράκτορα PacMan στρατηγική του Nearest Pill Eater. Φυσικά με διάφορες τροποποιήσεις και προσθήκες, ο παίκτης επιλέγει σαν στόχο του κάθε φορά το κοντινότερο σε αυτόν pill. Μια από τις πρώτες τροποποιήσεις που έγιναν ήταν η ενίσχυση του παραπάνω ελέγχου με μια επιπλέον συνθήκη. Σε αυτήν την πρώτη εκδοχή επιλεγόταν το κοντινότερο pill στον παίκτη που όμως μέσα σε μια ακτίνα γύρω του δεν υπήρχε κάποιο φάντασμα. Η λογική πίσω από αυτήν την προσθήκη ήταν η Ms. PacMan να επιλέγει να κινείται προς περιοχές καθαρές από φαντάσματα, που θα ήταν θεωρητικά ασφαλέστερες. Ακόμη, επειδή αρχικά ο πράκτορας κυνηγούσε μόνο τα 31

44 Κεφάλαιο 3 - Ανάπτυξη ενός Ευφυούς Πράκτορα με τεχικές Ιεραρχίας Εμπείρων Συστημάτων pills προστέθηκε και ένας κανόνας που επαναλάμβανε τα παραπάνω αλλά για τα power pills αυτήν τη φορά, σε περίπτωση που η παραπάνω συνθήκη δεν ικανοποιούνταν ή το παραπάνω βήμα ολοκληρωνόταν και δεν υπήρχαν άλλα pills. Αυτές οι αλλαγές αύξησαν λίγο τις πιθανότητες επιβίωσης του παίκτη αλλά δεν ήταν καθοριστικός παράγοντας βελτίωσης. Σε επόμενα στάδια αυτοί οι κανόνες παρελείφθησαν και αντικαταστάθηκαν από συνθετότερους. Σε ένα επόμενο στάδιο επιχειρήθηκε να αξιοποιηθούν οι διασταυρώσεις για να αυξηθεί βιωσιμότητα του πράκτορα. Οι διασταυρώσεις είναι εκείνοι οι κόμβοι με τρεις ή τέσσερις γειτονικούς κόμβους. Κατά συνέπεια όταν ο παίκτης βρίσκεται σε έναν κόμβο διασταύρωσης έχει περισσότερες επιλογές κίνησης απ' ότι όταν βρίσκεται οπουδήποτε αλλού, όπου μπορεί να κινηθεί μόνο εμπρός ή πίσω. Με αυτήν τη λογική προστέθηκε ο κανόνας, όταν η Ms. PacMan βρίσκεται σε μηδιασταύρωση και κινδυνεύει, έχοντας πολύ κοντά της κάποιο φάντασμα, να υπολογίζει τον κοντινότερο κόμβο που είναι διασταύρωση και να στοχεύει να πάει εκεί, ελπίζοντας πως όντας μετά σε μια διασταύρωση θα έχει περισσότερες επιλογές διαφυγής. Αυτός ο κανόνας δεν επέφερε την αναμενόμενη βελτίωση στην απόδοση του πράκτορα. Αφαιρέθηκε σε επόμενα στάδια της εξέλιξης καθώς μέρος της λογικής του εφαρμόζεται από άλλους κανόνες που προστέθηκαν. Ένας κανόνας που αποκλίνει από την λογική του Nearest Pill Eater αλλά σαφώς ανήκει στο ανώτερο επίπεδο και αποτελεί επιθυμητή συμπεριφορά για τον πράκτορα είναι η επιδίωξη της κατανάλωσης power pills. Αυτή η τακτική μπορεί να έχει διπλή χρησιμότητα. Αφενός, η κατανάλωση ενός power pill μετατρέπει τα φαντάσματα σε ευάλωτα και μπορούν να φαγωθούν δίνοντας μεγάλο μπόνους πόντων, και αφετέρου η καταφυγή σε ένα power pill μπορεί να αποβεί σωτήρια σε περιπτώσεις στενής καταδίωξης από κάποιο φάντασμα και να δώσει την ευκαιρία στην Ms. PacMan να επιβιώσει και να συνεχίσει το παιχνίδι. Έτσι λόγο των παραπάνω προστέθηκε ο εξής κανόνας, ο οποίος έχει παραμείνει σε ισχύ μέχρι την τελική εκδοχή του παίκτη, εάν η Ms. PacMan βρίσκεται κοντά σε ένα power pill (σε απόσταση μικρότερη από ένα όριο) και βρίσκεται ταυτόχρονα κοντά σε κάποιο φάντασμα, τότε στοχεύει να κινηθεί προς το power pill, με απώτερο στόχο να επιβιώσει από την καταδίωξη και να έχει την δυνατότητα πιθανώς να φάει το φάντασμα που βρίσκεται κοντά για επιπλέον πόντους. Τέλος, ένας κανόνας που έρχεται να συμπληρώσει τον προηγούμενο αφορά την επιδίωξη της καταδίωξης των ευάλωτων φαντασμάτων. Ο κανόνας αυτός είναι, εάν υπάρχει ένα ή περισσότερα ευάλωτα φαντάσματα, τότε επιλέγεται σαν στόχος το κοντινότερο ευάλωτο φάντασμα. Αυτός ο κανόνας είχε σαν αποτέλεσμα ο πράκτορας να κυνηγάει τα φαντάσματα όσο αυτά είναι ευάλωτα, αυξάνοντας ταυτόχρονα το σκορ σημαντικά καθώς το μπόνους από την κατανάλωση ευάλωτων φαντασμάτων είναι μεγάλο. Όμως αυτός ο κανόνας σε αυτήν την μορφή υπήρξε 32

45 Κεφάλαιο 3 - Ανάπτυξη ενός Ευφυούς Πράκτορα με τεχικές Ιεραρχίας Εμπείρων Συστημάτων υπεύθυνος για την ήττα της Ms. PacMan σε κάποιες περιπτώσεις. Ο λόγος ήταν ότι η Ms. PacMan κυνηγώντας μέχρι την τελευταία στιγμή τα ευάλωτα φαντάσματα ερχόταν πολύ κοντά σε κάποιο, μετά γινόταν η επαναφορά των φαντασμάτων και η Ms. PacMan όντας πλέον πολύ κοντά παγιδευόταν και τρωγόταν. Για αυτόν το λόγο, ο παραπάνω κανόνας τροποποιήθηκε και παραμένει έτσι ως την τελική μορφή του πράκτορα ως εξής, όσο υπάρχουν ακόμη ευάλωτα φαντάσματα για ένα ασφαλές χρονικό διάστημα (που απέχει κάποιο χρόνο από την επαναφορά των φαντασμάτων) κυνήγησε το κοντινότερο ευάλωτο φάντασμα. Αυτή η προσθήκη είχε σαν αποτέλεσμα ο πράκτορας κατά τα τελευταία ticks πριν την επαναφορά των φαντασμάτων να παύει να τα κυνηγάει και να συνεχίζει το κυνήγι των pills Εξέλιξη του κατωτέρου επιπέδου Το κατώτερο επίπεδο όπως είδαμε έχει σαν στόχο να φέρει τον παίκτη κοντινότερα στο στόχο του, εγγυώμενο ταυτόχρονα την ασφαλή μετάβαση εκεί. Το πρώτο σκέλος μπορεί να υλοποιηθεί βρίσκοντας ποιος από τους γειτονικούς κόμβους είναι κοντινότερα στον στόχο και επιλέγοντας να κινηθούμε σε αυτόν. Όμως αυτό δεν αρκεί. Για την ικανοποίηση και της δεύτερης προϋπόθεσης, της ασφαλούς μετάβασης δηλαδή, απαιτούνται επιπλέον έλεγχοι και συνθήκες. Μάλιστα σε περίπτωση που δεν γίνεται να ικανοποιηθούν και τα δύο, δηλαδή και να πλησιάσουμε τον στόχο και να έχουμε ασφαλή κίνηση, προτεραιότητα έχει η ασφάλεια και ο πρώτος στόχος παραμερίζεται προσωρινά. Ακόμη, επειδή όπως και να έχει πρέπει να γίνει η επιλογή ενός κόμβου προς τον οποίον θα κινηθεί η Ms. PacMan υιοθετείται μια αρχή κατά την οποία κατά προτεραιότητα απαιτείται η ικανοποίηση των αυστηρότερων όρων και όσο δεν είναι δυνατών οι όροι εξασθενίζουν. Η λογική είναι ότι απαιτούμε στην αρχή τα μέγιστα με γνώμονα την ασφάλεια, όμως αν δεν είναι δυνατόν να βρεθεί λύση που να ικανοποιεί τις αρχικές αυστηρές προϋποθέσεις, οι όροι χαλαρώνουν ώστε να βρεθεί μια λύση που δεν θα είναι η καλύτερη και πιθανώς ασφαλής όμως πρέπει σίγουρα στο τέλος να υπάρξει. Από τις πρώτες προσθήκες που έγιναν στο κατώτερο επίπεδο ήταν αυτή του κανόνα που απαιτούσε ο κόμβος που επιλέγεται ως ο επόμενος και που μας φέρνει εγγύτερα στον στόχο μας να απέχει συγχρόνως και μια απόσταση ασφαλείας από τα φαντάσματα. Αυτό έδωσε αρκετά μεγάλη βιωσιμότητα στην Ms. PacMan που μπορούσε πλέον να κινείται και να ελίσσεται κρατώντας πάντα μια ελάχιστη, σταθερή απόσταση από το κοντινότερο φάντασμα που την καταδίωκε. Επειδή όμως όταν χάνει η Ms. PacMan αυτό συνήθως οφείλεται σε δύο φαντάσματα που την παγιδεύουν κρίθηκε σκόπιμο να επεκταθεί ο παραπάνω κανόνες για δύο φαντάσματα. Έτσι ο έλεγχος τελικά είναι αν ο κόμβος που επιλέγεται ως επόμενος 33

46 Κεφάλαιο 3 - Ανάπτυξη ενός Ευφυούς Πράκτορα με τεχικές Ιεραρχίας Εμπείρων Συστημάτων απέχει μια απόσταση Α από το κοντινότερο φάντασμα και μια απόσταση Β από το δεύτερο κοντινότερο φάντασμα. Η βελτίωση που έφερε στα αποτελέσματα η συμπερίληψη και του δεύτερου κοντινότερου φαντάσματος ήταν εμφανής. Στη συνέχεια προστέθηκαν κανόνες για την περίπτωση που δεν είναι δυνατή η ικανοποίηση και των δύο προϋποθέσεων του κατώτερου επιπέδου. Σε περίπτωση δηλαδή που δεν υπάρχει γειτονικός κόμβος που να πλησιάζει τον στόχο και να ικανοποιεί τις συνθήκες αποστάσεων που προαναφέρθηκαν τότε επιχειρείται η επιλογή του επόμενου κόμβου με κριτήριο μόνον την επιβίωση. Αρχικά επιλέγεται ο γειτονικός κόμβος που τείνει να μας απομακρύνει από το πρώτο και το δεύτερο κοντινότερο φάντασμα συγχρόνως. Αν πάλι αυτό δεν είναι δυνατόν γιατί δεν υπάρχει τέτοιος κόμβος που να ικανοποιεί τα παραπάνω, τότε επιλέγεται ο κόμβος που είναι εγγύτερα στην κοντινότερη διασταύρωση σε εμάς εφόσον η απόστασή μας από την διασταύρωση είναι μικρότερη από την απόσταση του κοντινότερου φαντάσματος από την διασταύρωση, δηλαδή η Ms. PacMan μπορεί να φθάσει πρώτη στην συγκεκριμένη διασταύρωση. Τέλος προστέθηκαν κανόνες που αφορούν την περίπτωση που δεν είναι δυνατόν να βρεθεί ο επόμενος κόμβος βάσει των παραπάνω απαιτήσεων και επιχειρείται ο καθορισμός του επόμενου κόμβου βάσει πιο χαλαρών απαιτήσεων. Αν δεν υπάρχει κατάλληλος γειτονικός κόμβος που να ικανοποιεί τα παραπάνω, τότε αρχικά υπάρχει ο κανόνας που αναζητά την εύρεση και επιλογή του γειτονικού κόμβου που απλώς μας απομακρύνει από το κοντινότερο φάντασμα. Αν πάλι ούτε αυτό είναι δυνατόν, υπάρχει ο πολύ απλός κανόνας που απλώς επιλέγει τον γειτονικό κόμβο που μας φέρνει εγγύτερα στον στόχο μας χωρίς άλλους περιορισμούς Η τελική μορφή του πράκτορα Στα τελικά στάδια της εξέλιξης του πράκτορα εισήχθησαν δύο βασικά χαρακτηριστικά πάνω στα οποία τελικώς βασίστηκε σε μεγάλο μέρος η ευφυΐα του πράκτορα. Αυτά ήταν η έννοια του μονοπατιού και του τούνελ. Με την έννοια μονοπάτι εννοούμε το σύνολο των κόμβων που υπάρχουν κατά μήκος της ελάχιστης διαδρομής μεταξύ δύο κόμβων και η δυνατότητα απεικόνισης αυτού προγραμματιστικά δινόταν από την πλατφόρμα. Με την έννοια τούνελ εννοούμε το σύνολο των κόμβων ενός τμήματος του λαβυρίνθου μεταξύ δύο διασταυρώσεων. Το χαρακτηριστικό του τούνελ είναι ότι όλοι οι κόμβοι που το αποτελούν, εκτός από την είσοδο και την έξοδο που είναι διασταυρώσεις, έχουν μόνο δύο γειτονικούς κόμβους. Κατά συνέπεια όταν η Ms. PacMan βρίσκεται στο εσωτερικό ενός τούνελ έχει την δυνατότητα να κινηθεί μόνο κατά εμπρός ή πίσω και να εξέλθει μέσω μιας από τις δύο εξόδους του τούνελ, γεγονός που κάνει τα τούνελ επικίνδυνα σημεία 34

47 Κεφάλαιο 3 - Ανάπτυξη ενός Ευφυούς Πράκτορα με τεχικές Ιεραρχίας Εμπείρων Συστημάτων για να παγιδευτεί η Ms. PacMan και να φαγωθεί. Η απεικόνιση του τούνελ προγραμματιστικά δεν ήταν διαθέσιμη από την πλατφόρμα και έτσι υλοποιήθηκε η δομή εκείνη που το κωδικοποιεί. Η λογική του τελικού πράκτορα στηρίχθηκε σε μεγάλο βαθμό στις δύο αυτές έννοιες. Οι έλεγχοι και οι συνθήκες του πράκτορα στην τελική του μορφή βασίστηκαν εν πολλοίς στο ασφαλές μονοπάτι και στο τούνελ. Έτσι μαζί με τα υπόλοιπα κριτήρια που έχουμε δει ως τώρα προστίθεται και αυτό του ασφαλούς μονοπατιού, αν δηλαδή στο μονοπάτι ανάμεσα στην Ms. PacMan και τον στόχο της υπάρχουν επικίνδυνα φαντάσματα ή όχι, ή αν παρόλο που δεν υπάρχουν φαντάσματα υπάρχει η πιθανότητα να βρεθούν στο μονοπάτι λόγω της φοράς της κίνησής τους ή όχι κλπ. Επίσης, σπουδαίο ρόλο στις αποφάσεις που παίρνει ο πράκτορας πλέον παίζει και το τούνελ στο βαθμό που μπορεί να αποτελέσει σημείο όπου θα παγιδευτεί και θα φαγωθεί η Ms. PacMan. Για παράδειγμα, στην διαδικασία επιλογής του στόχου της Ms. PacMan εξετάζεται αν ο στόχος ανήκει σε τούνελ, και αν ναι τότε εξετάζεται πόσο ασφαλές είναι να μπει ο πράκτορας μέσα σε αυτό, ελέγχοντας πχ αν υπάρχουν επικίνδυνα φαντάσματα μέσα σ' αυτό, αν ναι ποια είναι η θέση και η φορά κίνησής τους κλπ, ώστε να μην κινδυνεύσει να παγιδευτεί και να φαγωθεί ο πράκτορας. Όπως μπορεί να γίνει αντιληπτό, η εισαγωγή αυτών των δύο χαρακτηριστικών στην λογική του πράκτορα εξέλιξε τις δυνατότητες σχεδιασμού και πρόβλεψης του παίκτη ενώ βελτίωσε και σε μεγάλο βαθμό την απόδοσή του. Τέλος ένα ακόμη στοιχείο που προστέθηκε στην τελική εκδοχή του πράκτορα ήταν αυτό της άσκοπης ασφαλούς περιπλάνησης. Όπως έχουμε αναφέρει, ένας από τους κανόνες του παιχνιδιού όπως ορίζεται από την πλατφόρμα είναι ο τερματισμός του κάθε επιπέδου μετά από την παρέλευση ενός συγκεκριμένου αριθμού κύκλων του ρολογιού, για την αποφυγή αδιέξοδων, ατελείωτων παιχνιδιών. Όταν συμβαίνει αυτό τα εναπομείναντα pills στον λαβύρινθο καταλογίζονται στο σκορ του παίκτη. Έτσι, προστέθηκε ο κανόνας της άσκοπης ασφαλούς περιπλάνησης. Κατά τον κανόνα αυτόν, όταν δεν είναι δυνατή η επιλογή κάποιου ασφαλούς στόχου για τον πράκτορα (να υπάρχει ασφαλές μονοπάτι, να ανήκει σε ασφαλές τούνελ κλπ) ενώ είναι δυνατή η περιπλάνηση του πράκτορα χωρίς κάποιο συγκεκριμένο στόχο αλλά και χωρίς να κινδυνεύει τότε επιλέγεται η διέξοδος της περιπλάνησης μέχρι να υπάρξει ξανά η δυνατότητα να επιλεγεί ένας ασφαλής στόχος. Αυτή η επιλογή είναι προς το συμφέρον του παίκτη καθώς βάσει του παραπάνω κανόνα δεν τίθεται θέμα 35 Εικόνα 6 - Παραδείγματα περιπτώσεων ελάχιστου μονοπατιού (πράσινο) και τούνελ (μωβ)

Τσάπελη Φανή ΑΜ: 2004030113. Ενισχυτική Μάθηση για το παιχνίδι dots. Τελική Αναφορά

Τσάπελη Φανή ΑΜ: 2004030113. Ενισχυτική Μάθηση για το παιχνίδι dots. Τελική Αναφορά Τσάπελη Φανή ΑΜ: 243113 Ενισχυτική Μάθηση για το παιχνίδι dots Τελική Αναφορά Περιγραφή του παιχνιδιού Το παιχνίδι dots παίζεται με δύο παίχτες. Έχουμε έναν πίνακα 4x4 με τελείες, και σκοπός του κάθε παίχτη

Διαβάστε περισσότερα

Η Μηχανική Μάθηση στο Σχολείο: Μια Προσέγγιση για την Εισαγωγή της Ενισχυτικής Μάθησης στην Τάξη

Η Μηχανική Μάθηση στο Σχολείο: Μια Προσέγγιση για την Εισαγωγή της Ενισχυτικής Μάθησης στην Τάξη 6 ο Πανελλήνιο Συνέδριο «Διδακτική της Πληροφορικής» Φλώρινα, 20-22 Απριλίου 2012 Η Μηχανική Μάθηση στο Σχολείο: Μια Προσέγγιση για την Εισαγωγή της Ενισχυτικής Μάθησης στην Τάξη Σάββας Νικολαΐδης 1 ο

Διαβάστε περισσότερα

Τα γραφικά του παιχνιδιού ήταν στην ουσία χαρακτήρες ASCII, προσεκτικά προγραµµατισµένοι ώστε να σχηµατίζουν αντικείµενα και να ξεγελούν το ανθρώπινο

Τα γραφικά του παιχνιδιού ήταν στην ουσία χαρακτήρες ASCII, προσεκτικά προγραµµατισµένοι ώστε να σχηµατίζουν αντικείµενα και να ξεγελούν το ανθρώπινο Τα αρχικά παιχνίδια είχαν ένα βασικό χαρακτηριστικό : Ήταν απλές ιδέες υλοποιηµένες πολύπλοκα. Αυτό αργότερα έδωσε τη δυνατότητα στους προγραµµατιστές να δηµιουργήσουν πολύπλοκες ιδέες µε πολύπλοκη υλοποίηση,

Διαβάστε περισσότερα

Γενικά Στοιχεία Ηλεκτρονικού Υπολογιστή

Γενικά Στοιχεία Ηλεκτρονικού Υπολογιστή Γενικά Στοιχεία Ηλεκτρονικού Υπολογιστή 1. Ηλεκτρονικός Υπολογιστής Ο Ηλεκτρονικός Υπολογιστής είναι μια συσκευή, μεγάλη ή μικρή, που επεξεργάζεται δεδομένα και εκτελεί την εργασία του σύμφωνα με τα παρακάτω

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 18. 18 Μηχανική Μάθηση

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 18. 18 Μηχανική Μάθηση ΚΕΦΑΛΑΙΟ 18 18 Μηχανική Μάθηση Ένα φυσικό ή τεχνητό σύστηµα επεξεργασίας πληροφορίας συµπεριλαµβανοµένων εκείνων µε δυνατότητες αντίληψης, µάθησης, συλλογισµού, λήψης απόφασης, επικοινωνίας και δράσης

Διαβάστε περισσότερα

Ε ανάληψη. Α ληροφόρητη αναζήτηση

Ε ανάληψη. Α ληροφόρητη αναζήτηση ΠΛΗ 405 Τεχνητή Νοηµοσύνη Το ική Αναζήτηση Local Search Τµήµα Ηλεκτρονικών Μηχανικών και Μηχανικών Υ ολογιστών Πολυτεχνείο Κρήτης Ε ανάληψη Α ληροφόρητη αναζήτηση σε πλάτος, οµοιόµορφου κόστους, σε βάθος,

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΜΑΡΙΑ Σ. ΖΙΩΓΑ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΜΑΡΙΑ Σ. ΖΙΩΓΑ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΜΑΡΙΑ Σ. ΖΙΩΓΑ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΘΕΩΡΙΑ 6 ΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ 6.1 Τι ονοµάζουµε πρόγραµµα υπολογιστή; Ένα πρόγραµµα

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ Γλώσσες & Τεχνικές 4 ο Εξάμηνο. - Ενότητα 1 - Δημοσθένης Σταμάτης http://www.it.teithe.gr/~demos

ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ Γλώσσες & Τεχνικές 4 ο Εξάμηνο. - Ενότητα 1 - Δημοσθένης Σταμάτης http://www.it.teithe.gr/~demos Γλώσσες & Τεχνικές 4 ο Εξάμηνο - Ενότητα 1 - Εισαγωγή στην Τεχνητή Νοημοσύνη Δημοσθένης Σταμάτης http://www.it.teithe.gr/~demos Τμήμα Πληροφορικής A.T.E.I. ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ Rethinking University Teaching!!!

Διαβάστε περισσότερα

Σενάριο 16: Ο κόσμος του Robby

Σενάριο 16: Ο κόσμος του Robby Σενάριο 16: Ο κόσμος του Robby Φύλλο Εργασίας Τίτλος: Ο κόσμος του Robby Γνωστικό Αντικείμενο: Εφαρμογές Πληροφορικής-Υπολογιστών Διδακτική Ενότητα: Διερευνώ - Δημιουργώ Ανακαλύπτω, Συνθετικές εργασίες.

Διαβάστε περισσότερα

Περιγραφή Προβλημάτων

Περιγραφή Προβλημάτων Τεχνητή Νοημοσύνη 02 Περιγραφή Προβλημάτων Φώτης Κόκκορας Τμ.Τεχν/γίας Πληροφορικής & Τηλ/νιών - ΤΕΙ Λάρισας Παραδείγματα Προβλημάτων κύβοι (blocks) Τρεις κύβοι βρίσκονται σε τυχαία διάταξη πάνω στο τραπέζι

Διαβάστε περισσότερα

Εργαλεία Κατασκευής Παιχνιδιών Ι (Unreal Editor, Half Life, Doom Editor)

Εργαλεία Κατασκευής Παιχνιδιών Ι (Unreal Editor, Half Life, Doom Editor) Τεχνικός Εφαρμογών Πληροφορικής Εργαλεία Κατασκευής Παιχνιδιών Ι (Unreal Editor, Half Life, Doom Editor) Τεχνική Δημιουργίας Παιχνιδιών Εξάμηνο: 2014Β Διδάσκουσα: Ηλεκτρονική Τάξη: http://moodleforall.ictlab.edu.gr/

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΕΠΛ 447 ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΟΡΑΣΗ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΕΠΛ 447 ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΟΡΑΣΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΕΠΛ 447 ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΟΡΑΣΗ PROJECT Pac-Man game controlled with Kinect Αβραάμια Κοντού 990412 Νικόλας Τσεκούρας 1021973 Σκεύη Ματσεντίδου 982267 1 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Εισαγωγή 3-4 2. Επεξήγηση

Διαβάστε περισσότερα

ΟΜΑΔΑ Λ. Αναστασίου Κωνσταντίνος Δεληγιάννη Ισαβέλλα Ζωγοπούλου Άννα Κουκάκης Γιώργος Σταθάκη Αρετιάννα

ΟΜΑΔΑ Λ. Αναστασίου Κωνσταντίνος Δεληγιάννη Ισαβέλλα Ζωγοπούλου Άννα Κουκάκης Γιώργος Σταθάκη Αρετιάννα ΟΜΑΔΑ Λ Αναστασίου Κωνσταντίνος Δεληγιάννη Ισαβέλλα Ζωγοπούλου Άννα Κουκάκης Γιώργος Σταθάκη Αρετιάννα ΒΙΟΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Τι είναι η βιοπληροφορική; Αποκαλείται ο επιστημονικός κλάδος ο οποίος προέκυψε από

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΚΟΙΝΩΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΝΕΥΡΩΝΙΚΑ ΙΚΤΥΑ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΚΟΙΝΩΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΝΕΥΡΩΝΙΚΑ ΙΚΤΥΑ ΘΕΜΑ 1 ο (2.5 µονάδες) ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΚΟΙΝΩΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΝΕΥΡΩΝΙΚΑ ΙΚΤΥΑ Τελικές εξετάσεις 21 Σεπτεµβρίου 2004 ιάρκεια: 3 ώρες Το παρακάτω σύνολο

Διαβάστε περισσότερα

Εκπαίδευση Ενηλίκων: Εμπειρίες και Δράσεις ΑΘΗΝΑ, Δευτέρα 12 Οκτωβρίου 2015

Εκπαίδευση Ενηλίκων: Εμπειρίες και Δράσεις ΑΘΗΝΑ, Δευτέρα 12 Οκτωβρίου 2015 Εκπαίδευση Ενηλίκων: Εμπειρίες και Δράσεις ΑΘΗΝΑ, Δευτέρα 12 Οκτωβρίου 2015 Μάθηση και γνώση: μια συνεχής και καθοριστική αλληλοεπίδραση Αντώνης Λιοναράκης Στην παρουσίαση που θα ακολουθήσει θα μιλήσουμε

Διαβάστε περισσότερα

Γενετικοί Αλγόριθμοι. Εισαγωγή

Γενετικοί Αλγόριθμοι. Εισαγωγή Τεχνητή Νοημοσύνη 08 Γενετικοί Αλγόριθμοι (Genetic Algorithms) Εισαγωγή Σε αρκετές περιπτώσεις το μέγεθος ενός προβλήματος καθιστά απαγορευτική τη χρήση κλασικών μεθόδων αναζήτησης για την επίλυσή του.

Διαβάστε περισσότερα

Προγραμματιστικές Ασκήσεις, Φυλλάδιο 1

Προγραμματιστικές Ασκήσεις, Φυλλάδιο 1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΣΕ C Προγραμματιστικές Ασκήσεις, Φυλλάδιο Εκφώνηση: 9/3/0 Παράδοση: 5/4/0,.59 Άσκηση 0 η : Το πρόβλημα της βελόνας του Buffon Θέμα της εργασίας

Διαβάστε περισσότερα

Ανάλυση Δεδομένων με χρήση του Στατιστικού Πακέτου R

Ανάλυση Δεδομένων με χρήση του Στατιστικού Πακέτου R Ανάλυση Δεδομένων με χρήση του Στατιστικού Πακέτου R, Επίκουρος Καθηγητής, Τομέας Μαθηματικών, Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Περιεχόμενα Εισαγωγή στο

Διαβάστε περισσότερα

2 ΟΥ και 7 ΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ

2 ΟΥ και 7 ΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΜΑΡΙΑ Σ. ΖΙΩΓΑ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΘΕΩΡΙΑ 2 ΟΥ και 7 ΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ και ΔΟΜΗ ΑΚΟΛΟΥΘΙΑΣ 2.1 Να δοθεί ο ορισμός

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΜΑΡΙΑ Σ. ΖΙΩΓΑ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ 1 ΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΜΑΡΙΑ Σ. ΖΙΩΓΑ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ 1 ΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΜΑΡΙΑ Σ. ΖΙΩΓΑ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΘΕΩΡΙΑ 1 ΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ 1.1 Να δοθεί ο ορισμός του προβλήματος καθώς και τρία παραδείγματα

Διαβάστε περισσότερα

J-GANNO. Σύντοµη αναφορά στους κύριους στόχους σχεδίασης και τα βασικά χαρακτηριστικά του πακέτου (προέκδοση 0.9Β, Φεβ.1998) Χάρης Γεωργίου

J-GANNO. Σύντοµη αναφορά στους κύριους στόχους σχεδίασης και τα βασικά χαρακτηριστικά του πακέτου (προέκδοση 0.9Β, Φεβ.1998) Χάρης Γεωργίου J-GANNO ΓΕΝΙΚΕΥΜΕΝΟ ΠΑΚΕΤΟ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΕΧΝΗΤΩΝ ΝΕΥΡΩΝΙΚΩΝ ΙΚΤΥΩΝ ΣΤΗ ΓΛΩΣΣΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ JAVA Σύντοµη αναφορά στους κύριους στόχους σχεδίασης και τα βασικά χαρακτηριστικά του πακέτου (προέκδοση 0.9Β,

Διαβάστε περισσότερα

Tεχνητή Νοημοσύνη Εφαρμογές

Tεχνητή Νοημοσύνη Εφαρμογές ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΟΔΗΓΟΣ ΣΠΟΥΔΩΝ ΓΙΑ ΤΗ ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ Tεχνητή Νοημοσύνη Εφαρμογές ΠΛΗ31 ΠΑΤΡΑ 2003 Πριν αρχίσετε τη μελέτη του έντυπου αυτού, είναι απαραίτητο να διαβάσετε προσεκτικά τον

Διαβάστε περισσότερα

Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ Η/Υ. Βήματα προς τη δημιουργία εκτελέσιμου κώδικα

Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ Η/Υ. Βήματα προς τη δημιουργία εκτελέσιμου κώδικα Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ Η/Υ Βήματα προς τη δημιουργία εκτελέσιμου κώδικα Ιωάννης Λυχναρόπουλος Μαθηματικός, MSc, PhD Βήματα προς τη δημιουργία εκτελέσιμου κώδικα

Διαβάστε περισσότερα

Ορολογία Αλγόριθμος, υπολογιστική σκέψη, αλγοριθμική σκέψη, αποδοτικότητα, δοκιμή.

Ορολογία Αλγόριθμος, υπολογιστική σκέψη, αλγοριθμική σκέψη, αποδοτικότητα, δοκιμή. Το παζλ ανταλλαγής Ηλικίες: 7 ενήλικες Προαπαιτούμενες δεξιότητες: Καμία Χρόνος: 50-60 λεπτά Μέγεθος ομάδας: 8 με 30 Εστίαση Τι είναι αλγόριθμος; Δοκιμή Αποδοτικότητα αλγορίθμων Υπολογιστική και αλγοριθμική

Διαβάστε περισσότερα

ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΤΗΣ ΕΝΝΟΙΑΣ ΤΟΥ ΟΡΙΟΥ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΤΗΣ ΕΝΝΟΙΑΣ ΤΟΥ ΟΡΙΟΥ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΤΩΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΤΠΕ ΣΤΗ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΠΡΑΞΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΤΗΣ ΕΝΝΟΙΑΣ ΤΟΥ ΟΡΙΟΥ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΟΡΙΟ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΕΞ ΑΡΙΣΤΕΡΩΝ ΚΑΙ ΕΚ ΔΕΞΙΩΝ ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ: ΚΟΥΤΙΔΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ

Διαβάστε περισσότερα

2-5 Παίκτες - Ηλικία 13+ - 60 λεπτά

2-5 Παίκτες - Ηλικία 13+ - 60 λεπτά Το Cinque Terre, είναι ένα απότομο παράκτιο κομμάτι της Ιταλικής Ριβιέρας και αποτελείται από πέντε χωριά. Τα χωριά αυτά είναι γνωστά για την ομορφιά, την κουλτούρα και το φαγητό τους, αλλά και το γεγονός

Διαβάστε περισσότερα

Η ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΣΤΟ ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΣΧΟΛΕΙΟ

Η ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΣΤΟ ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΣΧΟΛΕΙΟ Η ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΣΤΟ ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΣΧΟΛΕΙΟ Συμπληρωματικό κείμενο στη θέση του Δ.Σ. της ΠΕΚαΠ για την Πληροφορική στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση. Τελική έκδοση κειμένου: Η ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΣΤΟ ΔΗΜΟΤΙΚΟ

Διαβάστε περισσότερα

Σενάριο 14: Προγραμματίζοντας ένα Ρομπότ ανιχνευτή

Σενάριο 14: Προγραμματίζοντας ένα Ρομπότ ανιχνευτή Σενάριο 14: Προγραμματίζοντας ένα Ρομπότ ανιχνευτή Ταυτότητα Σεναρίου Τίτλος: Προγραμματίζοντας ένα Ρομπότ ανιχνευτή Γνωστικό Αντικείμενο: Πληροφορική Διδακτική Ενότητα: Ελέγχω-Προγραμματίζω τον Υπολογιστή

Διαβάστε περισσότερα

Μηχανισμοί Μάθησης και η Χρήση τους στην Επικύρωση της Ποιότητας Νέων Παιγνίων

Μηχανισμοί Μάθησης και η Χρήση τους στην Επικύρωση της Ποιότητας Νέων Παιγνίων Μηχανισμοί Μάθησης και η Χρήση τους στην Επικύρωση της Ποιότητας Νέων Παιγνίων Γκεζερλής Σπύρος Επιβλέπων Δημήτριος Καλλές Εξεταστική Επιτροπή Δημήτρης Καλλές Λοΐζος Μιχαήλ Αρτίκης Αλέξανδρος Παρουσίαση

Διαβάστε περισσότερα

Υφαλμύρινση Παράκτιων Υδροφορέων - προσδιορισμός και αντιμετώπιση του φαινομένου με συνδυασμό μοντέλων προσομοίωσης και μεθόδων βελτιστοποίησης

Υφαλμύρινση Παράκτιων Υδροφορέων - προσδιορισμός και αντιμετώπιση του φαινομένου με συνδυασμό μοντέλων προσομοίωσης και μεθόδων βελτιστοποίησης Υφαλμύρινση Παράκτιων Υδροφορέων - προσδιορισμός και αντιμετώπιση του φαινομένου με συνδυασμό μοντέλων προσομοίωσης και μεθόδων βελτιστοποίησης Καθ. Καρατζάς Γεώργιος Υπ. Διδ. Δόκου Ζωή Σχολή Μηχανικών

Διαβάστε περισσότερα

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι JAVA Τμήμα θεωρίας με Α.Μ. σε 8 & 9 11/10/07

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι JAVA Τμήμα θεωρίας με Α.Μ. σε 8 & 9 11/10/07 ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι JAVA Τμήμα θεωρίας με Α.Μ. σε 8 & 9 11/10/07 Τμήμα θεωρίας: Α.Μ. 8, 9 Κάθε Πέμπτη, 11πμ-2μμ, ΑΜΦ23. Διδάσκων: Ντίνος Φερεντίνος Γραφείο 118 email: kpf3@cornell.edu Μάθημα: Θεωρία + προαιρετικό

Διαβάστε περισσότερα

Μηχανισμοί Μάθησης και η Χρήση τους στην Επικύρωση της Ποιότητας Νέων Παιγνίων

Μηχανισμοί Μάθησης και η Χρήση τους στην Επικύρωση της Ποιότητας Νέων Παιγνίων Μηχανισμοί Μάθησης και η Χρήση τους στην Επικύρωση της Ποιότητας Νέων Παιγνίων Γκεζερλής Σπύρος Επιβλέπων Δημήτριος Καλλές Εξεταστική Επιτροπή Δημήτρης Καλλές Λοΐζος Μιχαήλ Αρτίκης Αλέξανδρος Παρουσίαση

Διαβάστε περισσότερα

ΠΛΗ 513-Αυτόνομοι Πράκτορες Χειμερινό εξάμηνο 2012 Εφαρμογή αλγορίθμων ενισχυτικής μάθησης στο παιχνίδι Βlackjack. Χλης Νικόλαος-Κοσμάς

ΠΛΗ 513-Αυτόνομοι Πράκτορες Χειμερινό εξάμηνο 2012 Εφαρμογή αλγορίθμων ενισχυτικής μάθησης στο παιχνίδι Βlackjack. Χλης Νικόλαος-Κοσμάς ΠΛΗ 513-Αυτόνομοι Πράκτορες Χειμερινό εξάμηνο 2012 Εφαρμογή αλγορίθμων ενισχυτικής μάθησης στο παιχνίδι Βlackjack Χλης Νικόλαος-Κοσμάς Περιγραφή παιχνιδιού Βlackjack: Σκοπός του παιχνιδιού είναι ο παίκτης

Διαβάστε περισσότερα

723 Τεχνολογίας Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών ΤΕΙ Λάρισας

723 Τεχνολογίας Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών ΤΕΙ Λάρισας 723 Τεχνολογίας Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών ΤΕΙ Λάρισας Το Τμήμα Τεχνολογίας Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών του ΤΕΙ Λάρισας ιδρύθηκε με το Προεδρικό Διάταγμα 200/1999 (ΦΕΚ 179 06/09/99), με πρώτο

Διαβάστε περισσότερα

1. ΓΕΝΙΚΟΙ ΚΑΝΟΝΕΣ ΚΑΙ ΠΡΟΥΠΟΘΕΣΕΙΣ ΛΗΨΗΣ ΠΤΥΧΙΟΥ

1. ΓΕΝΙΚΟΙ ΚΑΝΟΝΕΣ ΚΑΙ ΠΡΟΥΠΟΘΕΣΕΙΣ ΛΗΨΗΣ ΠΤΥΧΙΟΥ 1. ΓΕΝΙΚΟΙ ΚΑΝΟΝΕΣ ΚΑΙ ΠΡΟΥΠΟΘΕΣΕΙΣ ΛΗΨΗΣ ΠΤΥΧΙΟΥ Ισχύει ένα πρόγραμμα σπουδών από τον Οκτώβριο του 2013. Για να πάρει κάποιος πτυχίο από το 2014 κι έπειτα απαιτείται να πληροί όλους τους παρακάτω όρους:

Διαβάστε περισσότερα

ΕΞΕΡΕΥΝΗΣΤΕ ΤΗ ΜΥΣΤΗΡΙΩΔΗ ΝΗΣΟ

ΕΞΕΡΕΥΝΗΣΤΕ ΤΗ ΜΥΣΤΗΡΙΩΔΗ ΝΗΣΟ ΕΞΕΡΕΥΝΗΣΤΕ ΤΗ ΜΥΣΤΗΡΙΩΔΗ ΝΗΣΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Εξερευνήστε τη μυστηριώδη νήσο La Isla, και κυνηγήστε ζώα που μέχρι πρότινος θεωρούνταν εξαφανισμένα. Το ευγενές Ντόντο, το προσεκτικό Γιγάντιο Φόσα, τον άπιαστο

Διαβάστε περισσότερα

Βελτιστοποιώντας τις λειτουργίες εξόρυξης

Βελτιστοποιώντας τις λειτουργίες εξόρυξης Βελτιστοποιώντας τις λειτουργίες εξόρυξης Η ενοποίηση λογισμικών στις επιχειρήσεις εξόρυξης αποτελεί το κλειδί για την αυξημένη παραγωγικότητα Ενώ ο τομέας των φυσικών πόρων συνεχίζει να αναπτύσσεται,

Διαβάστε περισσότερα

Δομές Δεδομένων. Λουκάς Γεωργιάδης. http://www.cs.uoi.gr/~loukas/courses/data_structures/ email: loukas@cs.uoi.gr

Δομές Δεδομένων. Λουκάς Γεωργιάδης. http://www.cs.uoi.gr/~loukas/courses/data_structures/ email: loukas@cs.uoi.gr Δομές Δεδομένων http://www.cs.uoi.gr/~loukas/courses/data_structures/ Λουκάς Γεωργιάδης email: loukas@cs.uoi.gr Αλγόριθμος: Μέθοδος για την επίλυση ενός προβλήματος Δεδομένα: Σύνολο από πληροφορίες που

Διαβάστε περισσότερα

ΕΦΑΡΜΟΓΗ Q-LEARNING ΣΕ GRID WORLD ΚΑΙ ΕΞΥΠΝΟΣ ΧΕΙΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ LEARNING RATE ΛΑΘΙΩΤΑΚΗΣ ΑΡΗΣ ΑΥΤΟΝΟΜΟΙ ΠΡΑΚΤΟΡΕΣ 2011-12

ΕΦΑΡΜΟΓΗ Q-LEARNING ΣΕ GRID WORLD ΚΑΙ ΕΞΥΠΝΟΣ ΧΕΙΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ LEARNING RATE ΛΑΘΙΩΤΑΚΗΣ ΑΡΗΣ ΑΥΤΟΝΟΜΟΙ ΠΡΑΚΤΟΡΕΣ 2011-12 ΕΦΑΡΜΟΓΗ Q-LEARNING ΣΕ GRID WORLD ΚΑΙ ΕΞΥΠΝΟΣ ΧΕΙΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ LEARNING RATE ΛΑΘΙΩΤΑΚΗΣ ΑΡΗΣ ΑΥΤΟΝΟΜΟΙ ΠΡΑΚΤΟΡΕΣ 2011-12 ΣΚΟΠΟΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Στα πλαίσια του μαθήματος Αυτόνομοι Πράκτορες μας ζητήθηκε να αναπτύξουμε

Διαβάστε περισσότερα

Αξιολόγηση Εκτελεστικών Λειτουργιών

Αξιολόγηση Εκτελεστικών Λειτουργιών Αξιολόγηση Εκτελεστικών Λειτουργιών Εισαγωγή: οκιμασίες Εκτελεστικών Λειτουργιών και η Συμβολή τους στην Επαγγελματική σας Επιλογή Η σημασία της αξιολόγησης των γνωστικών δεξιοτήτων Οι γνωστικές ικανότητες

Διαβάστε περισσότερα

1. Πότε χρησιμοποιούμε την δομή επανάληψης; Ποιες είναι οι διάφορες εντολές (μορφές) της;

1. Πότε χρησιμοποιούμε την δομή επανάληψης; Ποιες είναι οι διάφορες εντολές (μορφές) της; 1. Πότε χρησιμοποιούμε την δομή επανάληψης; Ποιες είναι οι διάφορες (μορφές) της; Η δομή επανάληψης χρησιμοποιείται όταν μια σειρά εντολών πρέπει να εκτελεστεί σε ένα σύνολο περιπτώσεων, που έχουν κάτι

Διαβάστε περισσότερα

ΟΜΑΔΑ Ε ΓΕΩΡΓΙΟΥ ΦΩΤΕΙΝΗ ΗΛΙΟΥΔΗ ΑΦΡΟΔΙΤΗ ΜΕΤΑΛΛΙΔΟΥ ΧΡΥΣΗ ΝΙΖΑΜΗΣ ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ ΤΖΗΚΑΛΑΓΙΑΣ ΑΝΔΡΕΑΣ ΤΡΙΓΚΑΣ ΑΓΓΕΛΟΣ

ΟΜΑΔΑ Ε ΓΕΩΡΓΙΟΥ ΦΩΤΕΙΝΗ ΗΛΙΟΥΔΗ ΑΦΡΟΔΙΤΗ ΜΕΤΑΛΛΙΔΟΥ ΧΡΥΣΗ ΝΙΖΑΜΗΣ ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ ΤΖΗΚΑΛΑΓΙΑΣ ΑΝΔΡΕΑΣ ΤΡΙΓΚΑΣ ΑΓΓΕΛΟΣ ΟΜΑΔΑ Ε ΓΕΩΡΓΙΟΥ ΦΩΤΕΙΝΗ ΗΛΙΟΥΔΗ ΑΦΡΟΔΙΤΗ ΜΕΤΑΛΛΙΔΟΥ ΧΡΥΣΗ ΝΙΖΑΜΗΣ ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ ΤΖΗΚΑΛΑΓΙΑΣ ΑΝΔΡΕΑΣ ΤΡΙΓΚΑΣ ΑΓΓΕΛΟΣ Η ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ ΣΤΟ ΛΥΚΕΙΟ Εισαγωγή Η μεγάλη ανάπτυξη και ο ρόλος που

Διαβάστε περισσότερα

Managing Information. Lecturer: N. Kyritsis, MBA, Ph.D. Candidate Athens University of Economics and Business. e-mail: kyritsis@ist.edu.

Managing Information. Lecturer: N. Kyritsis, MBA, Ph.D. Candidate Athens University of Economics and Business. e-mail: kyritsis@ist.edu. Managing Information Lecturer: N. Kyritsis, MBA, Ph.D. Candidate Athens University of Economics and Business e-mail: kyritsis@ist.edu.gr Διαχείριση Γνώσης Knowledge Management Learning Objectives Ποιοί

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ: Μια ενδιαφέρουσα σταδιοδρομία

ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ: Μια ενδιαφέρουσα σταδιοδρομία ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ: Μια ενδιαφέρουσα σταδιοδρομία N. Μισυρλής (e-mail: nmis@di.uoa.gr) Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Πανεπιστήμιο Αθηνών Parallel Scientific Computing Laboratory (PSCL)

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ Εισαγωγή στο P.A.S.W. Υποχρεωτικό μάθημα 4 ου εξαμήνου

Διαβάστε περισσότερα

Τα σχέδια μαθήματος 1 Εισαγωγή

Τα σχέδια μαθήματος 1 Εισαγωγή Τα σχέδια μαθήματος 1 Εισαγωγή Τα σχέδια μαθήματος αποτελούν ένα είδος προσωπικών σημειώσεων που κρατά ο εκπαιδευτικός προκειμένου να πραγματοποιήσει αποτελεσματικές διδασκαλίες. Περιέχουν πληροφορίες

Διαβάστε περισσότερα

Τμήμα Οικιακής Οικονομίας και Οικολογίας. Οργάνωση Υπολογιστών

Τμήμα Οικιακής Οικονομίας και Οικολογίας. Οργάνωση Υπολογιστών Οργάνωση Υπολογιστών Υπολογιστικό Σύστημα Λειτουργικό Σύστημα Αποτελεί τη διασύνδεση μεταξύ του υλικού ενός υπολογιστή και του χρήστη (προγραμμάτων ή ανθρώπων). Είναι ένα πρόγραμμα (ή ένα σύνολο προγραμμάτων)

Διαβάστε περισσότερα

Αυτόνομοι Πράκτορες. Εργασία εξαμήνου. Value Iteration και Q- Learning για Peg Solitaire

Αυτόνομοι Πράκτορες. Εργασία εξαμήνου. Value Iteration και Q- Learning για Peg Solitaire Αυτόνομοι Πράκτορες Εργασία εξαμήνου Value Iteration και Q- Learning για Peg Solitaire Μαρίνα Μαυρίκου 2007030102 1.Εισαγωγικά για το παιχνίδι Το Peg Solitaire είναι ένα παιχνίδι το οποίο παίζεται με ένα

Διαβάστε περισσότερα

Διδακτική της Πληροφορικής ΙΙ

Διδακτική της Πληροφορικής ΙΙ Διδακτική της Πληροφορικής ΙΙ Ομάδα Γ Βότσης Ευστάθιος Γιαζιτσής Παντελής Σπαής Αλέξανδρος Τάτσης Γεώργιος Προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι αρχάριοι προγραμματιστές Εισαγωγή Προβλήματα Δυσκολίες Διδακτικό

Διαβάστε περισσότερα

Αντικείμενα, συμπεριφορές, γεγονότα

Αντικείμενα, συμπεριφορές, γεγονότα Αντικείμενα, συμπεριφορές, γεγονότα O προγραμματισμός αποτελεί ένα τρόπο επίλυσης προβλημάτων κατά τον οποίο συνθέτουμε μια ακολουθία εντολών με σκοπό την επίτευξη συγκεκριμένων στόχων. Ας ξεκινήσουμε

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ ΣΧΟΛΗ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ και ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ και ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΟΔΗΓΟΣ ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ 2014 2015

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ ΣΧΟΛΗ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ και ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ και ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΟΔΗΓΟΣ ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ 2014 2015 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ ΣΧΟΛΗ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ και ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ και ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΟΔΗΓΟΣ ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ 2014 2015 Επιτροπή προπτυχιακών σπουδών: Κ. Βασιλάκης Κ. Γιαννόπουλος

Διαβάστε περισσότερα

Πιο συγκεκριμένα, η χρήση του MATLAB προσφέρει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα.

Πιο συγκεκριμένα, η χρήση του MATLAB προσφέρει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα. i Π Ρ Ο Λ Ο Γ Ο Σ Το βιβλίο αυτό αποτελεί μια εισαγωγή στα βασικά προβλήματα των αριθμητικών μεθόδων της υπολογιστικής γραμμικής άλγεβρας (computational linear algebra) και της αριθμητικής ανάλυσης (numerical

Διαβάστε περισσότερα

ANIMAL RANGE & ODO S CASTLE

ANIMAL RANGE & ODO S CASTLE TOUCH SCREEN ANIMAL RANGE ANIMAL RANGE & ODO S CASTLE ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΤΙ ΕΊΝΑΙ : Η σειρά MAGIC TOUCH είναι ένα πολύγλωσσο, διαλογικό μέσο παιδικής ψυχαγωγίας με Touch Screen για διάφορους τομείς διαλογικής

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο Ένα Τι είναι η Στατιστική;

Κεφάλαιο Ένα Τι είναι η Στατιστική; Κεφάλαιο Ένα Τι είναι η Στατιστική; Copyright 2009 Cengage Learning 1.1 Τι είναι η Στατιστική; «Στατιστική είναι ένας τρόπος για την αναζήτηση πληροφοριών μέσα σε δεδομένα» Copyright 2009 Cengage Learning

Διαβάστε περισσότερα

κεφάλαιο Βασικές Έννοιες Επιστήμη των Υπολογιστών

κεφάλαιο Βασικές Έννοιες Επιστήμη των Υπολογιστών κεφάλαιο 1 Βασικές Έννοιες Επιστήμη 9 1Εισαγωγή στις Αρχές της Επιστήμης των Η/Υ Στόχοι Στόχος του κεφαλαίου είναι οι μαθητές: να γνωρίσουν βασικές έννοιες και τομείς της Επιστήμης. Λέξεις κλειδιά Επιστήμη

Διαβάστε περισσότερα

ΣΧΕΔΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΣΤ ΔΗΜΟΤΙΚΟΥ «ΤΑ ΚΛΑΣΜΑΤΑ»

ΣΧΕΔΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΣΤ ΔΗΜΟΤΙΚΟΥ «ΤΑ ΚΛΑΣΜΑΤΑ» ΣΧΕΔΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΣΤ ΔΗΜΟΤΙΚΟΥ «ΤΑ ΚΛΑΣΜΑΤΑ» Νικόλαος Μπαλκίζας 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Σκοπός του σχεδίου μαθήματος είναι να μάθουν όλοι οι μαθητές της τάξης τις έννοιες της ισοδυναμίας των κλασμάτων,

Διαβάστε περισσότερα

http://kesyp.didefth.gr/ 1

http://kesyp.didefth.gr/ 1 248_Τµήµα Εφαρµοσµένων Μαθηµατικών Πανεπιστήµιο Κρήτης, Ηράκλειο Προπτυχιακό Πρόγραµµα Σκοπός του Τµήµατος Εφαρµοσµένων Μαθηµατικών είναι η εκαπαίδευση επιστηµόνων ικανών όχι µόνο να υπηρετήσουν και να

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές 1 ο Εξάμηνο Σπουδών Χειμερινό Εξάμηνο 2012/13 Τμήμα Εφαρμοσμένων Μαθηματικών, Πανεπιστήμιο Κρήτης Διδάσκων: Χαρμανδάρης Ευάγγελος, email: vagelis@tem.uoc.gr, Ιστοσελίδα

Διαβάστε περισσότερα

Παράδειγμα 2. Λύση & Επεξηγήσεις. Τέλος_επανάληψης Εμφάνισε "Ναι" Τέλος Α2

Παράδειγμα 2. Λύση & Επεξηγήσεις. Τέλος_επανάληψης Εμφάνισε Ναι Τέλος Α2 Διδακτική πρόταση ΕΝΟΤΗΤΑ 2η, Θέματα Θεωρητικής Επιστήμης των Υπολογιστών Κεφάλαιο 2.2. Παράγραφος 2.2.7.4 Εντολές Όσο επανάλαβε και Μέχρις_ότου Η διαπραγμάτευση των εντολών επανάληψης είναι σημαντικό

Διαβάστε περισσότερα

Η ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ. Περιμένης Κυριάκος Καθηγητής Τεχνολογίας Υπ/ντής 3 ου ΓΕΛ Κερατσινίου perimeniskiriakos@windowslive.

Η ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ. Περιμένης Κυριάκος Καθηγητής Τεχνολογίας Υπ/ντής 3 ου ΓΕΛ Κερατσινίου perimeniskiriakos@windowslive. Η ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Περιμένης Κυριάκος Καθηγητής Τεχνολογίας Υπ/ντής 3 ου ΓΕΛ Κερατσινίου perimeniskiriakos@windowslive.com Ο Ρόλος του Εκπαιδευτικού Στηρίζει τους μαθητές στην αξιοποίηση

Διαβάστε περισσότερα

Πάνω στον πίνακα έχουµε γραµµένο το γινόµενο 1 2 3 4 595. ύο παίκτες Α και Β παίζουν το εξής παιχνίδι. Ο ένας µετά τον άλλο, διαγράφουν από έναν παράγοντα του γινοµένου αρχίζοντας από τον παίκτη Α. Νικητής

Διαβάστε περισσότερα

Τυπικές χρήσεις της Matlab

Τυπικές χρήσεις της Matlab Matlab Μάθημα 1 Τι είναι η Matlab Ολοκληρωμένο Περιβάλλον Περιβάλλον ανάπτυξης Διερμηνευμένη γλώσσα Υψηλή επίδοση Ευρύτητα εφαρμογών Ευκολία διατύπωσης Cross platform (Wintel, Unix, Mac) Τυπικές χρήσεις

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην Επιστήµη των Η/Υ

Εισαγωγή στην Επιστήµη των Η/Υ Εισαγωγή στην Επιστήµη των Η/Υ Εισαγωγή στην Επιστήµη των Η/Υ Εισαγωγή Καθ. Κ. Κουρκουµπέτης Σηµείωση: Οι διαφάνειες βασίζονται σε µεγάλο βαθµό σε αυτές που συνοδεύονται µε το προτεινόµενο σύγγραµµα. 1

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΩΝ ΟΜΑΔΩΝ ΣΤΟ ΤΕΙ ΣΕΡΡΩΝ. Ενέργεια. 2.2.3.στ ΘΕΜΑ ΕΡΕΥΝΑΣ: ΔΙΑΡΘΡΩΣΗ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ ΕΧΡΩΜΩΝ ΕΓΓΡΑΦΩΝ

ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΩΝ ΟΜΑΔΩΝ ΣΤΟ ΤΕΙ ΣΕΡΡΩΝ. Ενέργεια. 2.2.3.στ ΘΕΜΑ ΕΡΕΥΝΑΣ: ΔΙΑΡΘΡΩΣΗ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ ΕΧΡΩΜΩΝ ΕΓΓΡΑΦΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ (Τ.Ε.Ι.) ΣΕΡΡΩΝ Τμήμα ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΩΝ ΟΜΑΔΩΝ ΣΤΟ ΤΕΙ ΣΕΡΡΩΝ Ενέργεια. 2.2.3.στ ΘΕΜΑ ΕΡΕΥΝΑΣ: ΔΙΑΡΘΡΩΣΗ

Διαβάστε περισσότερα

Το Jungle Speed είναι ένα παιχνίδι για 2 έως 10 παίκτες (ή και ακόμη περισσότερους!) ηλικίας 7 και άνω.

Το Jungle Speed είναι ένα παιχνίδι για 2 έως 10 παίκτες (ή και ακόμη περισσότερους!) ηλικίας 7 και άνω. Το Jungle Speed είναι ένα παιχνίδι για 2 έως 10 παίκτες (ή και ακόμη περισσότερους!) ηλικίας 7 και άνω. Σκοπός σας είναι να είστε ο πρώτος παίκτης που θα ξεφωρτωθεί όλες του τις κάρτες. Το τοτέμ τοποθετείται

Διαβάστε περισσότερα

Επιµέλεια Θοδωρής Πιερράτος

Επιµέλεια Θοδωρής Πιερράτος Εισαγωγή στον προγραµµατισµό Η έννοια του προγράµµατος Ο προγραµµατισµός ασχολείται µε τη δηµιουργία του προγράµµατος, δηλαδή του συνόλου εντολών που πρέπει να δοθούν στον υπολογιστή ώστε να υλοποιηθεί

Διαβάστε περισσότερα

5 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΘΕΩΡΙΑ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

5 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΘΕΩΡΙΑ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ 5 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΘΕΩΡΙΑ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ 5.1 Εισαγωγή στους αλγορίθμους 5.1.1 Εισαγωγή και ορισμοί Αλγόριθμος (algorithm) είναι ένα πεπερασμένο σύνολο εντολών οι οποίες εκτελούν κάποιο ιδιαίτερο έργο. Κάθε αλγόριθμος

Διαβάστε περισσότερα

Ευφυείς Τεχνολογίες ----Πράκτορες

Ευφυείς Τεχνολογίες ----Πράκτορες Ευφυείς Τεχνολογίες ----Πράκτορες Ενότητα 3: Εισαγωγή στους Ευφυείς Πράκτορες Δημοσθένης Σταμάτης demos@it.teithe.gr www.it.teithe.gr/~demos Μαθησιακοί Στόχοι της ενότητας 3 H κατανόηση της φύσης των πρακτόρων

Διαβάστε περισσότερα

711 Πληροφορικής ΤΕΙ Αθήνας

711 Πληροφορικής ΤΕΙ Αθήνας 711 Πληροφορικής ΤΕΙ Αθήνας Το Τμήμα Πληροφορικής του ΤΕΙ Αθήνας ιδρύθηκε και δέχτηκε τους πρώτους του σπουδαστές τον Οκτώβριο του 1983, ταυτόχρονα δηλαδή με την έναρξη ισχύος του νόμου 1404/83 για τα

Διαβάστε περισσότερα

ιδάσκων: ηµήτρης Ζεϊναλιπούρ

ιδάσκων: ηµήτρης Ζεϊναλιπούρ Κεφάλαιο 1.3-1.4: Εισαγωγή Στον Προγραµµατισµό ( ιάλεξη 2) ιδάσκων: ηµήτρης Ζεϊναλιπούρ Περιεχόµενα Εισαγωγικές Έννοιες - Ορισµοί Ο κύκλος ανάπτυξης προγράµµατος Παραδείγµατα Πότε χρησιµοποιούµε υπολογιστή?

Διαβάστε περισσότερα

Ανάπτυξη και αξιολόγηση ποιότητας λογισµικού παιχνιδιών

Ανάπτυξη και αξιολόγηση ποιότητας λογισµικού παιχνιδιών Πρόγραµµα Μεταπτυχιακών Σπουδών Τµήµατος Εφαρµοσµένης Πληροφορικής ΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Ανάπτυξη και αξιολόγηση ποιότητας λογισµικού παιχνιδιών ηµητριάδης Στέφανος Α.Μ. 2/11 Επιβλέπων καθηγητής: Χατζηγεωργίου

Διαβάστε περισσότερα

Τεχνητή Νοημοσύνη. 2η διάλεξη (2015-16) Ίων Ανδρουτσόπουλος. http://www.aueb.gr/users/ion/

Τεχνητή Νοημοσύνη. 2η διάλεξη (2015-16) Ίων Ανδρουτσόπουλος. http://www.aueb.gr/users/ion/ Τεχνητή Νοημοσύνη 2η διάλεξη (2015-16) Ίων Ανδρουτσόπουλος http://www.aueb.gr/users/ion/ 1 Οι διαφάνειες αυτής της διάλεξης βασίζονται στα βιβλία: Τεχνητή Νοημοσύνη των Βλαχάβα κ.ά., 3η έκδοση, Β. Γκιούρδας

Διαβάστε περισσότερα

Γεώργιος Φίλιππας 23/8/2015

Γεώργιος Φίλιππας 23/8/2015 MACROWEB Προβλήματα Γεώργιος Φίλιππας 23/8/2015 Παραδείγματα Προβλημάτων. Πως ορίζεται η έννοια πρόβλημα; Από ποιους παράγοντες εξαρτάται η κατανόηση ενός προβλήματος; Τι εννοούμε λέγοντας χώρο ενός προβλήματος;

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΕΞΑΜΗΝΟ Η ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΦΟΙΤΗΤΗ : ΜΟΣΧΟΥΛΑ ΟΛΓΑ ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ : 30/02 ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΘΕΜΑ : ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΣΥΝΕ ΡΙΩΝ ΜΕ ΧΡΗΣΗ

Διαβάστε περισσότερα

Η ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΤΩΝ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΩΝ ΣΤΟ ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΣΧΟΛΕΙΟ

Η ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΤΩΝ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΩΝ ΣΤΟ ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΣΧΟΛΕΙΟ Η ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΤΩΝ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΩΝ ΣΤΟ ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΣΧΟΛΕΙΟ Στόχοι- Υποστόχοι- Δραστηριότητες Ασημίνα Ασβεστά, Κωνσταντίνα Ζαχαροπούλου, Σοφία Αιζενμπαχ Πείραμα Τύχης Πιθανότητα Ενδεχομένου ΠΕΙΡΑΜΑ ΤΥΧΗΣ Α Β Γ Δ

Διαβάστε περισσότερα

Εκπαιδευτική Μονάδα 10.2: Εργαλεία χρονοπρογραμματισμού των δραστηριοτήτων.

Εκπαιδευτική Μονάδα 10.2: Εργαλεία χρονοπρογραμματισμού των δραστηριοτήτων. Εκπαιδευτική Μονάδα 10.2: Εργαλεία χρονοπρογραμματισμού των δραστηριοτήτων. Στην προηγούμενη Εκπαιδευτική Μονάδα παρουσιάστηκαν ορισμένα χρήσιμα παραδείγματα διαδεδομένων εργαλείων για τον χρονοπρογραμματισμό

Διαβάστε περισσότερα

10. Με πόσους και ποιους τρόπους μπορεί να αναπαρασταθεί ένα πρόβλημα; 11. Περιγράψτε τα τρία στάδια αντιμετώπισης ενός προβλήματος.

10. Με πόσους και ποιους τρόπους μπορεί να αναπαρασταθεί ένα πρόβλημα; 11. Περιγράψτε τα τρία στάδια αντιμετώπισης ενός προβλήματος. 1. Δώστε τον ορισμό του προβλήματος. 2. Σι εννοούμε με τον όρο επίλυση ενός προβλήματος; 3. Σο πρόβλημα του 2000. 4. Σι εννοούμε με τον όρο κατανόηση προβλήματος; 5. Σι ονομάζουμε χώρο προβλήματος; 6.

Διαβάστε περισσότερα

Διδακτικές Τεχνικές (Στρατηγικές)

Διδακτικές Τεχνικές (Στρατηγικές) Διδακτικές Τεχνικές (Στρατηγικές) Ενδεικτικές τεχνικές διδασκαλίας: 1. Εισήγηση ή διάλεξη ή Μονολογική Παρουσίαση 2. Συζήτηση ή διάλογος 3. Ερωταποκρίσεις 4. Χιονοστιβάδα 5. Καταιγισμός Ιδεών 6. Επίδειξη

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΡΧΕΣ ΤΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΩΝ Η/Υ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΡΧΕΣ ΤΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΩΝ Η/Υ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗΣ ΠΟΛΙΤΙΚΗΣ Γώγουλος Γ., Κοτσιφάκης Γ., Κυριακάκη Γ., Παπαγιάννης Α., Φραγκονικολάκης Μ., Χίνου Π. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΡΧΕΣ ΤΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΩΝ

Διαβάστε περισσότερα

Λειτουργικά. Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Δυτικής Μακεδονίας Σιώζιος Κων/νος - Πληροφορική Ι

Λειτουργικά. Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Δυτικής Μακεδονίας Σιώζιος Κων/νος - Πληροφορική Ι Λειτουργικά Συστήματα 1 Λογισμικό του Υπολογιστή Για να λειτουργήσει ένας Η/Υ εκτός από το υλικό του, είναι απαραίτητο και το λογισμικό Το σύνολο των προγραμμάτων που συντονίζουν τις λειτουργίες του υλικού

Διαβάστε περισσότερα

Μαθηματικά Γ Δημοτικού. Πέτρος Κλιάπης

Μαθηματικά Γ Δημοτικού. Πέτρος Κλιάπης Μαθηματικά Γ Δημοτικού Πέτρος Κλιάπης Το σύγχρονο μαθησιακό περιβάλλον των Μαθηματικών Ενεργή συμμετοχή των παιδιών Μάθηση μέσα από δραστηριότητες Κατανόηση ΌΧΙ απομνημόνευση Αξιοποίηση της προϋπάρχουσας

Διαβάστε περισσότερα

Κατασκευή και προγραμματισμός ηλεκτρονικών μουσικών οργάνων

Κατασκευή και προγραμματισμός ηλεκτρονικών μουσικών οργάνων Κατασκευή και προγραμματισμός ηλεκτρονικών μουσικών οργάνων Δραστηριότητα στο πλαίσιο του Ομίλου Προγραμματισμού Ηλεκτρονικών Παιχνιδιών, του Πρότυπου Πειραματικού Δημοτικού Σχολείου Φλώρινας κατά το σχολικό

Διαβάστε περισσότερα

Αλγόριθμοι Αναζήτησης σε Παίγνια Δύο Αντιπάλων

Αλγόριθμοι Αναζήτησης σε Παίγνια Δύο Αντιπάλων Τεχνητή Νοημοσύνη 06 Αλγόριθμοι Αναζήτησης σε Παίγνια Δύο Αντιπάλων Εισαγωγικά (1/3) Τα προβλήματα όπου η εξέλιξη των καταστάσεων εξαρτάται από δύο διαφορετικά σύνολα τελεστών μετάβασης που εφαρμόζονται

Διαβάστε περισσότερα

Η διάρκεια πραγματοποίησης της ανοιχτής εκπαιδευτικής πρακτικής ήταν 2 διδακτικές ώρες

Η διάρκεια πραγματοποίησης της ανοιχτής εκπαιδευτικής πρακτικής ήταν 2 διδακτικές ώρες ΣΧΟΛΕΙΟ Η εκπαιδευτική πρακτική αφορούσε τη διδασκαλία των μεταβλητών στον προγραμματισμό και εφαρμόστηκε σε μαθητές της τελευταίας τάξης ΕΠΑΛ του τομέα Πληροφορικής στα πλαίσια του μαθήματος του Δομημένου

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΤΩΝ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ. Κεφάλαιο 5 Συλλογή Δεδομένων & Δειγματοληψία

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΤΩΝ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ. Κεφάλαιο 5 Συλλογή Δεδομένων & Δειγματοληψία ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ ΠΑΤΡΑΣ Εργαστήριο Λήψης Αποφάσεων & Επιχειρησιακού Προγραμματισμού Καθηγητής Ι. Μητρόπουλος ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΤΩΝ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

Διαβάστε περισσότερα

Σχεδιασµός βασισµένος σε συνιστώσες

Σχεδιασµός βασισµένος σε συνιστώσες Σχεδιασµός βασισµένος σε συνιστώσες 1 Ενδεικτικά περιεχόµενα του κεφαλαίου Ποια είναι τα "άτοµα", από τα οποία κατασκευάζονται οι υπηρεσίες; Πώς οργανώνουµε τις συνιστώσες σε ένα αρµονικό σύνολο; Τι είναι

Διαβάστε περισσότερα

Αλγοριθμικές Τεχνικές. Brute Force. Διαίρει και Βασίλευε. Παράδειγμα MergeSort. Παράδειγμα. Τεχνικές Σχεδιασμού Αλγορίθμων

Αλγοριθμικές Τεχνικές. Brute Force. Διαίρει και Βασίλευε. Παράδειγμα MergeSort. Παράδειγμα. Τεχνικές Σχεδιασμού Αλγορίθμων Τεχνικές Σχεδιασμού Αλγορίθμων Αλγοριθμικές Τεχνικές Παύλος Εφραιμίδης, Λέκτορας http://pericles.ee.duth.gr Ορισμένες γενικές αρχές για τον σχεδιασμό αλγορίθμων είναι: Διαίρει και Βασίλευε (Divide and

Διαβάστε περισσότερα

Παράδειγμα σχεδιασμού και παρουσίασης μικροδιδασκαλίας

Παράδειγμα σχεδιασμού και παρουσίασης μικροδιδασκαλίας Παράδειγμα σχεδιασμού και παρουσίασης μικροδιδασκαλίας Στο τρίτο άρθρο αυτής της σειράς, η οποία αποτελεί μια πρώτη, μικρή απάντηση στις ανάγκες των εκπαιδευτών του σεμιναρίου της 12 ης & 13 ης Ιουνίου

Διαβάστε περισσότερα

3 ο εργαστήριο Scratch for NinjaCoders

3 ο εργαστήριο Scratch for NinjaCoders 3 ο εργαστήριο Scratch for NinjaCoders Τίτλος εφαρμογής: Space Invaders (Διαστημικοί εισβολείς) Περιγραφή στόχων, σενάριο εφαρμογής, παρουσίαση scratch, μεταβλητές, συμβάντα, προγραμματιστικές δομές 0

Διαβάστε περισσότερα

53 Χρόνια ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ Σ Α Β Β Α Ϊ Δ Η Μ Α Ν Ω Λ Α Ρ Α Κ Η

53 Χρόνια ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ Σ Α Β Β Α Ϊ Δ Η Μ Α Ν Ω Λ Α Ρ Α Κ Η 53 Χρόνια ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ Σ Α Β Β Α Ϊ Δ Η Μ Α Ν Ω Λ Α Ρ Α Κ Η ΠΑΓΚΡΑΤΙ: Φιλολάου & Εκφαντίδου 26 : 210/76.01.470 210/76.00.179 ΘΕΜΑ Α Α1. Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς

Διαβάστε περισσότερα

Υπάρχουν δύο τύποι μνήμης, η μνήμη τυχαίας προσπέλασης (Random Access Memory RAM) και η μνήμη ανάγνωσης-μόνο (Read-Only Memory ROM).

Υπάρχουν δύο τύποι μνήμης, η μνήμη τυχαίας προσπέλασης (Random Access Memory RAM) και η μνήμη ανάγνωσης-μόνο (Read-Only Memory ROM). Μνήμες Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα των ψηφιακών συστημάτων σε σχέση με τα αναλογικά, είναι η ευκολία αποθήκευσης μεγάλων ποσοτήτων πληροφοριών, είτε προσωρινά είτε μόνιμα Οι πληροφορίες αποθηκεύονται

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην έννοια του Αλγορίθμου

Εισαγωγή στην έννοια του Αλγορίθμου Εισαγωγή στην έννοια του Αλγορίθμου ΟΜΑΔΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ Νίκος Μιχαηλίδης, Πληροφορικός ΠΕ19 ΣΧΟΛΕΙΟ 2 ο Πρότυπο Πειραματικό Γυμνάσιο Θεσσαλονίκης Θεσσαλονίκη, 24 Φεβρουαρίου 2015 1. Συνοπτική περιγραφή της

Διαβάστε περισσότερα

Σκοπός του παιχνιδιού. Περίληψη

Σκοπός του παιχνιδιού. Περίληψη Σκοπός του παιχνιδιού Είστε διαβολάκια στην Κόλαση, στο διαλλειμά σας από τα βασανιστήρια των χαμένων ψυχών. Ασφαλώς και έχει πάρα πολύ ζέστη, κι έτσι κάθεστε στο μπαρ του Πανδοχείου Τελική Κρίση.Αποφασίσατε

Διαβάστε περισσότερα

Στάσεις και συνήθειες γονέων με παιδιά μαθητές Λυκείου απέναντι στα φροντιστήρια και την ενισχυτική διδασκαλία. Μάρτιος 2007

Στάσεις και συνήθειες γονέων με παιδιά μαθητές Λυκείου απέναντι στα φροντιστήρια και την ενισχυτική διδασκαλία. Μάρτιος 2007 Στάσεις και συνήθειες γονέων με παιδιά μαθητές Λυκείου απέναντι στα φροντιστήρια και την ενισχυτική διδασκαλία Μάρτιος 2007 Η ταυτότητα της έρευνας [σε γονείς μαθητών Λυκείου] Ανάθεση :Σύνδεσμος φροντιστών

Διαβάστε περισσότερα

Στέλιος Ξυνόγαλος Επίκουρος Καθηγητής Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής stelios@uom.edu.gr

Στέλιος Ξυνόγαλος Επίκουρος Καθηγητής Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής stelios@uom.edu.gr Στέλιος Ξυνόγαλος Επίκουρος Καθηγητής Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής stelios@uom.edu.gr Digital natives Οι σπουδαστές του 21 ου αιώνα - Digital natives Οι σπουδαστές του 21 ου αιώνα έχουν αλλάξει ριζικά

Διαβάστε περισσότερα

Π ρ ο γ ρ α μ μ α τ ι σ μ ό ς Β α σ ι κ έ ς έ ν ν ο ι ε ς Ι σ τ ο ρ ι κ ή α ν α δ ρ ο μ ή Η έννοια του προγράμματος Ιστορική αναδρομή

Π ρ ο γ ρ α μ μ α τ ι σ μ ό ς Β α σ ι κ έ ς έ ν ν ο ι ε ς Ι σ τ ο ρ ι κ ή α ν α δ ρ ο μ ή Η έννοια του προγράμματος Ιστορική αναδρομή Προγραμματισμός Βασικές έννοιες Ιστορική αναδρομή Η έννοια του προγράμματος Η περιγραφή της λύσης ενός προβλήματος, ως γνωστόν, γίνεται με τη βοήθεια ενός αλγορίθμου. Έτσι οι εντολές ενός προγράμματος

Διαβάστε περισσότερα

Α.2 Μαθησιακά Αποτελέσματα Έχοντας ολοκληρώσει επιτυχώς το μάθημα οι εκπαιδευόμενοι θα είναι σε θέση να:

Α.2 Μαθησιακά Αποτελέσματα Έχοντας ολοκληρώσει επιτυχώς το μάθημα οι εκπαιδευόμενοι θα είναι σε θέση να: ΒΑΣΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ Τίτλος Μαθήματος Μεθοδολογίες και Συστήματα Βιομηχανικής Αυτοματοποίησης Κωδικός Μαθήματος Μ3 Θεωρία / Εργαστήριο Θεωρία + Εργαστήριο Πιστωτικές μονάδες 4 Ώρες Διδασκαλίας 2Θ+1Ε Τρόπος/Μέθοδοι

Διαβάστε περισσότερα

Μαθηματική Λογική και Λογικός Προγραμματισμός

Μαθηματική Λογική και Λογικός Προγραμματισμός Τμήμα Μηχανικών Πληροφοριακών και Επικοινωνιακών Συστημάτων- Σημειώσεις έτους 2007-2008 Καθηγητής Γεώργιος Βούρος Μαθηματική Λογική και Λογικός Προγραμματισμός Τμήμα Μηχανικών Πληροφοριακών και Επικοινωνιακών

Διαβάστε περισσότερα

Μαθηματικά A Δημοτικού. Πέτρος Κλιάπης Σεπτέμβρης 2007

Μαθηματικά A Δημοτικού. Πέτρος Κλιάπης Σεπτέμβρης 2007 Μαθηματικά A Δημοτικού Πέτρος Κλιάπης Σεπτέμβρης 2007 Το σύγχρονο μαθησιακό περιβάλλον των Μαθηματικών Ενεργή συμμετοχή των παιδιών Μάθηση μέσα από δραστηριότητες Κατανόηση ΌΧΙ απομνημόνευση Αξιοποίηση

Διαβάστε περισσότερα