UMA ESTRATÉGIA DE REDE NEURAL APLICADA À GAME ESTILO BEAT’EM UP

Mendes,T.M. e Almeida, A.G.

RESUMO O projeto consiste no desenvolvimento de um jogo 2D no estilo beat’em up onde o objetivo é usar o conceito de redes neurais e aplicá-lo ao mesmo. As redes neurais artificiais são um método para solucionar problemas através da simulação do cérebro humano, inclusive em seu comportamento, ou seja, aprendendo, acertando, errando e fazendo descobertas. São técnicas computacionais que apresentam um modelo inspirado na estrutura neural de organismos inteligentes e que adquirem conhecimento através da experiência. Então, de acordo com a estratégia adotada pelo jogador para ir avançando no jogo, o computador vai se adaptando e criando estratégias próprias para dificultar a vida do mesmo, tornando o jogo mais interessante e nunca, entediante. Atualmente os algoritmos envolvidos em jogos, cujo objetivo seja simular ações que se assemelham à realidade tanto por parte do jogador quanto por parte do computador, são os mesmos algoritmos acadêmicos, isso graças ao avanço tecnológico dos atuais computadores. Mediante à técnica de redes neurais podemos desenvolver games cada vez mais reais. Por exemplo, tornar cada vez mais “humana” a reação do computador às atividades mais comuns do jogador, como fazer os inimigos se defenderem e atacarem de uma maneira “natural”, sendo processadas em tempo real. Qualquer jogo, incluindo os que são do estilo beat’em up, demandam muito processamento, e, processamento em tempo real. Para provar o desempenho e funcionalidade das redes neurais, como foi dito anteriormente, o objetivo será implantá-la no game a ser desenvolvido. O mesmo está referenciado abaixo pela Fig.1, exibindo a tela de carregamento inicial do game.

O QUE É BEAT’EM UP ?A partir da década de 80 as pessoas começaram a ficar cada vez mais envolvidas com os jogos eletrônicos. Por limitação técnica os jogos não possuíam muita variação, mas com o tempo, vários gêneros foram surgindo. Um desses gêneros foi o beat´em up. Jogos onde um ou mais usuários encarnavam um personagem que deveria enfrentar vários inimigos na tela ao mesmo tempo conforme o cenário ia avançando, dando uma liberdade maior ao jogador se comparado à jogos da mesma época. Pode-se ver abaixo, nas Fig.2, Fig.3 e Fig.4 respectivamente, imagens dos jogos estilo beat’em up em 2D, os quais fizeram muito sucesso nas suas épocas.

Fig.2 - Cadillacs and Dinosaurs Fig.3 - Streets of Rage Fig.4 - Golden Axe

Fig.1 - Tela de carregamento inicial de Street Final Fight

EXPLICANDO REDE NEURAL ARTIFICIAL ... As redes neurais artificiais (RNAs) surgiram devido ao contraste na habilidade e qualidade de processamento entre o cérebro humano e o computador. A idéia inicial foi tentar imitar o modo de processamento do cérebro humano, “copiando” a estrutura do mesmo.Redes neurais artificiais são estruturas altamente paralelas, baseadas em processadores bem simples, (modelo artificial do neurônio) e densamente interconectados.[1] Devido à tal similaridade com a estrutura cerebral, as RNAs exibem características semelhantes ao comportamento do homem, tais como: aprendizado, endereçamento pelo conteúdo, associação, generalização, abstração,etc.Um exemplo de rede neural:

Fig.5 - Exemplo de Rede Neural Artificial

Assim como o sistema nervoso é composto por bilhões de células nervosas, a rede neural artificial também é formada por unidades que nada mais são que pequenos módulos que simulam o funcionamento de um neurônio, também podem ser chamados de elementos processadores. Estes módulos devem funcionar de acordo com os elementos em que foram inspirados, recebendo e retransmitindo informações. Na Fig.6 encontra-se o tal elemento processador e na Fig.7 vemos o modelo do mesmo.

Fig.6 - Elemento Processador

Fig.7 - Modelo do Elemento Processador

A rede neural artificial deve ser treinada, configurada, para que a aplicação de um conjunto de entradas produza uma saída, um valor ótimo, mapeando essas entradas na saída desejada (alvo), assim como podemos observar na Fig.8.

Fig.8 - Esquema de Rede Neural Artificial com alvo

[1] BIONDI NETO, Luiz. Introdução à Redes Neurais Artificiais.