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Danielle Rousy drds@di.ufpe.br

Mestrado em Ciências da ComputaçãoDI-UFPE

Novembro de 1998

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Conteúdo– Objetivo– Motivação– Believable Agents (BA)– Histórias Interativas– Mundos Virtuais e Avatares– Arquiteturas

• Arquitetura Tok• Arquitetura CyberLife

– Áreas de Pesquisa Relacionadas– Produtos Relevantes

Isso vai ser longo ....

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Objetivo

Fornecer uma visão geral sobre as pesquisas relacionadas a “Believable Agents (BA)” e dramas interativos bem como mostrar como ambas estão relacionadas a área de entretenimento

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Motivação

Principal– Construção de agentes dando ilusão de

vida como uma de suas característicasConseqüência

– Aumentar a motivação de alunos em ambientes computacionais e educativos

– Melhorar a qualidade dos jogos de computadores

– Melhorar a construção de agentes de interface

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Exemplo

Bugs Bunny é um personagem credível embora não seja realístico.

O que é que há velhinho?

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Believable Agents

São agentes autônomos que exibem personalidades ricas.

Agentes autônomos:– habitam ambientes complexos e

dinâmicos, sentem e agem com autonomia realizando um conjunto de objetivos ou tarefas

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Believable Agents

Personalidade:– conjunto de traços estáveis e

psicológicos caracterizando um indivíduo;

– comunica a essência de um personagem;

– podem ser reconhecida através do comportamento.

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Believable Agents

Requerimentos para credibilidade:– Personalidade– Emoção– Motivação própria– Relações sociais– Evolução– Ilusão de vida

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Campos Relacionados

Mídia

ComunicaçõesProcessamento de Informações

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História Interativas

Consistem de personagens, história e apresentação.

Em dramas interativos, os personagens são agentes credíveis.

O usuário não é um elemento periférico

O propósito é dar ao usuário certo tipo de experiência

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Histórias Interativas

Histórias relacionam-se com estruturas temporais, tem um começo, meio e fim bem definido

Interação é feita arbitrariamente a qualquer tempo em qualquer lugar

Então como fazer existir histórias e interação ao mesmo tempo?

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Histórias InterativasIsto é o trabalho de uma teoria

computacional de drama interativoO criador da história transporta

para o diretor informações suficientes sobre a história e específicas sobre o tipo de experiência a fornecer ao usuário

Como podemos ver a relação entre o diretor e o usuário?

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Histórias Interativas

Uma abordagem é vermos como um tipo de jogo, tal como xadrez

Tanto o diretor quanto o usuário fazem movimentos– o usuário agindo ‘livremente’– o diretor organizando e percebendo os

elementos do mundo

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Histórias Interativas

O diretor tenta maximizar a experiência global desejável, não importando o que o usuário faça ao longo do caminho

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Histórias Interativas-Problemas

Problemas– causa

• a cada momento uma variedade de ações podem ser tomadas

– conseqüência• pesquisa profunda com alto fator de

ramificação, uma tarefa difícil computacionalmente

– causa• uma teoria de drama eficiente que

garanta ao diretor ser invisível na história

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Mundos Virtuais

Mundos que utilizam realidade virtual

São ambientes baseados em computadores que representam mundos reais ou imaginários

São criações de software que permitem um ou mais usuários explorar e agir como se estivessem em algum mundo real

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Mundos Virtuais

Oferecem ao usuário a sensação de estar imerso no mundo

Esta sensação pode ser transportada em vários formatos - texto, gráficos, ou sons

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Exemplo: Mundo Virtual

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Avatares

São representações gráficas de usuários em sistemas virtuais (mundos virtuais)

Propriedades essenciais:– representa o usuário frente a outros

componentes do sistema– habilita o usuário explorar o sistema– permite comunicação entre o usuário

e os demais personagens

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BA como Avatares

Um agente pode ter uma representação gráfica no mundo virtual

Habilitam meios de comunicação que outros sistemas não permitem– podem expressar humor e expressões

faciais– podem usar a linguagem do corpo

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Resultado

Avatar

BABA

BA

Apresentação Usuário

Diretor

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BA x IA

BA I A

Personalidade Competência

Percepção pública Medida objetiva

Modelam oconhecimentoartistico

Modelam oconhecimentocientifi co

Especifi cidade Generalidade

Personagens Realismo

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Arquitetura Tok

Desenvolvida pelo Projeto Oz em Carnegie Mellon School of Computer Science

Projeto Oz:– tem como objetivo promover ao

usuário a experiência de viver em micro-mundos habitados por agentes credíveis.

Descrita por Bates (1992)

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Mundo Oz

Composto por:– ambiente físico simulado;– agentes que vivem no ambiente;– interface para o usuário;– uma teoria de drama que planeja e

controla o fluxo global de eventos no mundo.

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Agentes Oz

Capacidade dos agentes Oz:– agir com competência;– reagir a mudanças no ambiente;– comportamento dirigido à objetivo;– emoções apropriadas;– traços de personalidade individual;– habilidades sociais;– graus de inferência sobre o mundo;

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Arquitetura Tok

Padrões e EmoçõesEM

Objetivos Comportamentos

e Ações

Sensoriamento

Propriedades Comportamentais e Emoções

Objetivos

Mundo

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Arquitetura Tok - Percepção

– Rotina de sensoriamento (RS) e modelo integrado de sensoriamento (MIS).

– Os dados sentidos são registrados pela RS

– Os dados são marcados com a noção de tempo do agente

– O MIS e responsável pela união dos novos dados com o modelo do mundo que possui

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Arquitetura Tok - Ações– Hap é responsável pela reatividade

dirigindo o comportamento em função dos objetivos

– Seleciona as ações baseada nas percepções, objetivos correntes, estado emocional, propriedades comportamentais e outros aspectos do estado interno

– Armazena todos os objetivos ativos e planos numa estrutura chamada arvore de plano ativo (APA)

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Arquitetura Tok - Emoções

– Realizadas pelo componente chamado Em.

– Desenvolve emoções a partir de uma base cognitiva:• eventos externos são comparados com

objetivos• ações são comparadas com padrões

comportamentais

– O Hap informa ao Em o sucesso ou falha de objetivos e este utiliza dessa informação para gerar emoções

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Conjunto de EmoçõesEmocao Causa

Felicidade Objetivo alcancado(OA)

Tristeza Objetivo nãoalcancado(ONA)

Esperanca Esperanca de um AO

Medo Medo de um ONA

Orgulho,vergonha,reprovacao eadmiracao

Acoes aprovadas oudesaprovadas

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Arquitetura TokProduto: WogglesSistema de

interação em tempo real

Permite ao usuário interagir com criaturas chamadas Woggles

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Mundo dos Woggles

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Arquitetura CyberLife

Desenvolvida pelo CyberLife, Universidade de Sussex

Inspirada na biologia animalBaseada em:

– vida artificial– comportamento adaptativo

Permite ao usuário interação em tempo real com agentes sintéticos que habitam um ambiente fechado

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CyberLifeProduto: Creatures - Artificial Life

AutonomousCada creature possui:

– redes neurais para sensoriamento e aprendizagem

– ‘bioquímica’ artificial para o metabolismo energético e regulação hormonal de comportamento

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Creatures

Tanto as redes neurais quanto a bioquímica são geneticamente especificados para permitir adaptação evolucionária através da reprodução sexual

Mecanismo de aprendizagem de Hebb permite a RN adaptar-se durante o ciclo de vida de um creature

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Creatures

Possuem os sentidos:– visão– audição – tato

Estes sentidos são modelados usando técnicas de aproximação semi-simbólica

Podem aprender uma linguagem simples

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Creatures

Todas as creatures são bípedesAspectos morfológicos são

especificados geneticamentePossuem evolução

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Mundo dos Creatures

Ambiente 2DFoi escrito usando programação

orientada a objetos (poo)Dentro do mundo existem um

número de objetos que a creature pode interagir

Este objetos tem scripts atachados que determinam como eles interagem com outros objetos

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Mundo dos Creatures

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Linha de ChegadaO fim se

aproxima....

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Áreas RelacionadasVida artificial

– É mais evidente no projeto de animais virtuais. Ex..: Dogz, Creatures.

Humanóides– São sistemas que tem propriedades

físicas similares aos seres humanos (braços, pernas, sistemas de sensores). Ex..: JSK, Waseda Humanoid Project

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Áreas Relacionadas

Personagens embutidos– Concentra-se na construção de

personagens físicos. Ex..: Tamagocchi Chatterbots

– São programas que realizam conversação. Ex..: Eliza, Julia.

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Produtos Relevantes

El-Fish– apresentado como um aquário

eletrônico onde usuários podem criar peixes tropicais virtuais.

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Produtos Relevantes

SimLife criado por Maxis em 1993. Em essência, consiste em um ecossistema simulado onde o usuário pode observar e interagir

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Produtos Relevantes

Dogz e Catz produzido pela PFMagic Inc. (1996) fornece ao usuário animações baseados em cachorros e gatos

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Produtos Relevantes

FinFin criado pela Fujitsu Interactive Inc. (1996) é um pássaro em 3D que permite simples interações com o usuário

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Fim

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BibliografiaDearborn, Gregory. Avatars: Denizens of the

Incipient Metaverse url:http://www.ultranet.com/~gdd/avatar/av.html

Mateas, Michael. An Oz-Centric Review of Interactive Drama and Believable Agents url:http://pecan.srv.cs.cmu.edu/afs/cs.cmu.e.../CMU-CS97-156.html#currente_explorations

Maes, Pattie. Artificial Life meets Entertainment: Lifelike Autonomous Autonomous Agents url:http://pattien.www.media.mit.edu/people/pattie/CACM-95/alife-cacm95.html

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BibliografiaGrand, Stephen. Cliff, Dave. Malhotra, Anil.

Creatures: Artificial Life Autonomous Software Agentes for Home Entertainment url:http://www.cyberlife.co.uk/cyberlife/archives/papers/papers_creatures.html

Reilly, W.Scott. The Art Creating and Robust Interactive Characters.

Bates, Joseph. Loyall, A. Bryan. Reilly, W. Scott. 1992. An Architecture for Action, Emotion, and Social Behavior.

Rizzo, Paola. Veloso, Manuela. Miceli, Maria. Cesta, Amedeo. 1997. Personality-Driven Social Behaviors in Believable Agents.

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BibliografiaBates, Joseph. 1991. Virtual Reality, Art and

Entertainment.Doyle, Patrick. Hayes-Roth, Barbara. 1997.

Guided Exploration of Virtual Worlds.The Virtual Theather Project: CyberCafe. Url: http://www.ksl.stanford.edu/projects