Ψηφιακό παιχνίδι δωματίου απόδρασης με χρήση τεχνητής νοημοσύνης

Μητσιγιώργης, Ηλίας

Digital escape room game using artificial intelligence

Διπλωματική εργασία

Author

Μητσιγιώργης, Ηλίας

Date

2024-03

Advisor

Troussas, Christos

Κύριο άρθρο (1.235Mb)

Υπέυθυνη Δήλωση (64.60Kb)

Keywords

Ασαφής λογική ; Ασαφή βάρη ; Δωμάτιο απόδρασης ; Unity ; Δυναμική προσαρμογή δυσκολίας ; Fuzzy weights

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται η δημιουργία ενός παιχνιδιού απόδρασης (escape game) στο οποίο η δυσκολία μεταβάλλεται δυναμικά σύμφωνα με την ικανότητα και την εμπειρία του χρήστη, με απώτερο σκοπό να εξασφαλίζεται η μεγαλύτερη δυνατή ικανοποίησή του. Η εύρεση του ιδανικού επιπέδου δυσκολίας γίνεται με χρήση της μοντελοποίησης της γνώσης μέσω ασαφούς λογικής (fuzzy logic). Η πρώτη αναφορά της έννοιας της ασαφούς λογικής και της εφαρμογής της σε μαθηματικά σύνολα σημειώνεται το 1965, και έκτοτε τα ασαφή συστήματα έχουν χρησιμοποιηθεί σε πληθώρα εφαρμογών σε τομείς όπως η υγεία, το περιβάλλον, οι μεταφορές και οι εκπαίδευση. Όσον αφορά τα παιχνίδια ηλεκτρονικού υπολογιστή, η χρήση ασαφών βαρών (fuzzy weights) για την διαφοροποίηση των επιπέδων δυσκολίας αποτελεί έναν καινοτόμο τρόπο ενσωμάτωσης των δυνατοτήτων της ασαφούς λογικής στην βελτιστοποίηση των παιχνιδιών απόδρασης. Συγκεκριμένα, ο παίκτης καλείται αρχικά να απαντήσει ερωτηματολόγιο, οι ερωτήσεις του οποίου αφορούν τη γνώση του τόσο στην χρήση ηλεκτρονικού υπολογιστή όσο και την εμπειρία του σε αντίστοιχης μορφής παιχνίδια. Με βάση τις απαντήσεις αυτές διαμορφώνεται η αρχική κατάταξή του σε ομάδες επιπέδων δυσκολίας. Μετά τον καθορισμό του επιπέδου δυσκολίας, ο παίκτης εισέρχεται σε δωμάτιο υποδοχής (lobby) το οποίο καλείται να ολοκληρώσει. Το δωμάτιο αυτό περιλαμβάνει γρίφους τους οποίους καλείται να επιλύσει ο παίκτης συνδυάζοντας παρατηρητικότητα και ευρηματικότητα. Ανάλογα με το αρχικό επίπεδο δυσκολίας εμφανίζονται και οι αντίστοιχες υποδείξεις (hints) που έχουν οριστεί για το συγκεκριμένο επίπεδο. Κατά τη διάρκεια επίλυσης των γρίφων του δωματίου, το αρχικό επίπεδο δυσκολίας μεταβάλλεται δυναμικά ανάλογα με την πάροδο του χρόνου. Με αυτό τον τρόπο τελειοποιείται η αρχική ομαδοποίηση κατά την έξοδο του παίκτη από το δωμάτιο. Στη συνέχεια, ο παίκτης εισέρχεται σε επόμενο δωμάτιο στο οποίο και οι γρίφοι έχουν διαφορετική πολυπλοκότητα ανά επίπεδο. Έτσι τελικά, ο παίκτης λαμβάνει μια εξατομικευμένη εμπειρία γρίφων και βοηθειών.

Abstract

This thesis presents the creation of an escape game in which the difficulty changes dynamically according to the ability and experience of the user, with the ultimate goal of ensuring the greatest possible satisfaction. Finding the ideal level of difficulty is accomplished by making a fuzzy logic knowledge representation system. The first mention of the concept of fuzzy logic and its application to mathematical sets dates back to 1965, and since then fuzzy systems have been used in a variety of applications in areas such as health, environment, transportation, and education. In computer games, the use of fuzzy weights to differentiate difficulty levels is an innovative way to incorporate the capabilities of fuzzy logic into the optimization of escape games. In particular, the player is initially asked to answer a questionnaire, the questions of which concern his knowledge both in the use of a computer and his experience in corresponding games. Based on these answers, the initial ranking is formed in groups of difficulty levels. After setting the difficulty level, the player enters a lobby which he is asked to complete. This room contains puzzles which the player must solve by combining observation and ingenuity. Depending on the initial level of difficulty, the corresponding hints defined for the specific level are displayed. While solving the room's puzzles, the initial difficulty level changes dynamically over time. This refines the initial grouping when the player exits the room. The player then enters a next room in which the puzzles also have different complexity per level. So ultimately, the player gets a personalized experience of puzzles and hints.