Tese de Doutorado
Instituição: UFC - Universidade Federal do Ceará
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação
Orientador(a): Creto Augusto Vidal
Co-orientador(a): Joaquim Bento Cavalcante Neto
Ano: 2014
País: Brasil
Resumo
O senso de imersão do usuário em um ambiente virtual requer não somente alta qualidade visual gráfica, mas também comportamentos adequados por parte dos personagens virtuais, isto é, com movimentos e ações que correspondam às suas características físicas e aos eventos que ocorrem em seu meio. Nesse contexto, percebe-se o papel fundamental desempenhado pelo modo como os agentes se comportam em aplicações de RV. O problema que permanece em aberto é: “Como obter comportamentos autônomos naturais e realistas de personagens virtuais?”. Um agente é dito autônomo se ele for capaz de gerar suas próprias normas (do grego autos, "a si mesmo", e nomos, "norma", "ordem"). Logo, autonomia implica em ações realizadas por um agente que resultam da estreita interação entre suas dinâmicas internas e os eventos ocorrendo no ambiente ao seu redor, ao invés de haver um controle externo ou uma especificação de respostas em um plano pré-definido. Desse modo, um comportamento autônomo deveria refletir os detalhes da associação entre o personagem e o ambiente, implicando em uma maior naturalidade e realismo nos movimentos. Assim, chega-se à proposta de que um comportamento é considerado natural se ele mantém coerência entre o corpo do personagem e o ambiente ao seu redor. Para um observador externo, tal coerência é percebida como comportamento inteligente. Essa noção resulta do atual debate, no campo da Inteligência Artificial, sobre o significado da inteligência. Baseado nas novas tendências surgidas dessas discussões, argumenta-se que o nível de coerência necessário a um comportamento natural apenas pode ser alcançado através de técnicas de emergência. Além da defesa conceitual da abordagem emergentista para a geração de comportamento de personagens virtuais, este estudo apresenta novas técnicas para a implementação dessas ideias. Entre as contribuições, está a proposta de um novo processo de codificação e evolução de Redes Neurais Artificiais que permite o desenvolvimento de controladores para explorar as possibilidades da geração de comportamentos por emergência. Também é explorada a evolução sem objetivo, através da simulação da reprodução sexuada de personagens. Para validar a tese, foram desenvolvidos experimentos envolvendo um robô virtual. Os resultados apresentados mostram que a auto-organização de um sistema é de fato capaz de produzir um acoplamento íntimo entre agente e ambiente. Como consequência da abordagem adotada, foram obtidos comportamentos bastante coerentes com as capacidades dos personagens e as condições ambientais, com ou sem descrição de objetivos. Os métodos propostos se mostraram sensíveis a modificações do ambiente e a modificações no sensoriamento do robô, comprovando robustez ao gerar córtices visuais funcionais, seja com sensores de proximidade, seja com câmeras virtuais, interpretando seus pixels. Ressalta-se também a geração de diferentes tipos de comportamentos interessantes, sem qualquer descrição de objetivos, nos experimentos envolvendo reprodução simulada.
Palavras-chave: Ciência da computação, Geração de comportamentos, Agentes autônomos, Animação baseada em IA, Behavior generation, Autonomous agents, Tese
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