courses:aigames:lab_steer [IIS Wiki]

Agent inteligentny w środowisku
Hunt the Wumpus!
1. Definicje:
  - Sukces: zebrać złoto i przeżyć
  - Wiedza o środowisku a priori:
    - są jamy (możemy wpaść; czuć wiatr)
    - jest wumpus (może nas zjeść; ma zapach)
  - Możliwe akcje:
    - Poruszanie się
    - Strzelanie
    - Podnoszenie złota
  - Czynione obserwacje:
    - Pole jest puste, czujemy zapach / wiatr
2. Zagraj chwilę w Wumpus World Simulator
  - 8x złoto, 8x wumpus
    Strzałki - obracanie i poruszanie się
    Enter - zbierz złoto
    Spacja - strzał w sąsiednie pole
  - Mój rekord do pobicia: 12 450 pkt
  - Jak chcielibyśmy, żeby zachowywał się inteligentny bot w Wumpus World?
  - Racjonalność?
Decyzje projektowe

Podstawa: Craig W. Reynolds "Steering Behaviors For Autonomous Characters" (1999)
Śledzenie, Ucieczka, Przybycie, Wyrównywanie, Pościg, Unikanie, Wędrowanie, Omijanie przeszkód, Podążanie ścieżką, Algorytm stada
Opis i symulacje w języku Processing: Chapter 6 w "Nature of Code"
- Jest to baza do całej dalszej części laboratorium - warto mieć otwarte “w tle”
Będziemy pracować w języku Processing (konkretnie w wersji JavaScript = p5js)
- Nie wymaga żadnych edytorów, wszystkie zadania możemy robić w przeglądarce
- Edytor online: https://editor.p5js.org/
- Dokumentacja p5js: https://p5js.org/reference/
- “Nature of Code” w p5.js: noc-examples-p5.js
Śledzenie i Ucieczka:
1. Przypomnij sobie algorytm śledzenia (pewnie był już na wykładzie?) przeglądając sekcję 6.3 The Steering Force w “Nature of Code”
2. Obejrzyj symulację śledzenia w Example 6.1: Seeking a target
3. Otwórz kod w p5js (dla powyższego Example 6.1): noc-examples-p5.js/NOC_6_01_Seek
  - index.html służy do osadzenia ramki z symulacją (i załadowania odpowiednich plików js)
  - sketch.js to podstawowy plik symulacji: funkcja setup() wywoływana jest jednorazowo na starcie, funkcja draw() służy do każdorazowej aktualizacji stanu symulacji i przerysowania ekranu
  - vehicle.js to klasa opisująca pojedynczego boida (w kolejnych zadaniach będzie ich więcej); najważniejsze funkcje to te wywoływane w sketch.js, czyli:
```
v.seek(mouse);  //wyszukuje target (wektor desired) i ustala jaką "poprawkę" trzeba zrobić
v.update();  //wylicza aktualne położenie zgodnie z aktualnymi parametrami
v.display();  //rysuje boid w nowym położeniu
```
4. Otwórz edytor online: https://editor.p5js.org/
  - Możesz założyć konto (nie jest to konieczne do zajęć) - umożliwia ono zapisywanie swoich projektów
  - Do nowego projektu wklej zawartość wszystkich trzech plików z przykładu
  - Uruchom symulację
5. Poeksperymentuj z parametrami w vehicle.js, sprawdź jak wpływają na śledzenie:
```
this.maxspeed = 8;
this.maxforce = 0.2;
```
6. W jaki sposób ze śledzenia zrobić ucieczkę?
  - Chcemy zmierzać w kierunku przeciwnym do target (w tym przypadku kursora myszy) = wektor desired musi mieć zmieniony zwrot
  - Wystarczy więc zmienić wyliczanie wektora desired:
```
desired = p5.Vector.sub(target, this.position);  //szukanie
desired = p5.Vector.sub(this.position, target);  //ucieczka
```
  - W razie potrzeby można zajrzeć do dokumentacji funkcji p5.Vector.sub()
Zadania do samodzielnej realizacji:
1. [1.5 EXP] Ucieczka przed kursorem (modyfikacja NOC_6_01_Seek, jak wyżej), ale należy pozostawać wewnątrz granic (zob. Example 6.3: "Stay within walls" steering behavior, NOC_6_03_StayWithinWalls)
2. [1.5 EXP] Wędrowanie zgodnie z pomysłem Reynoldsa (Sekcja 6.5 w Nature of Code może być przydatna)
3. [2 EXP] Podążanie za zmieniającą się ścieżką (Zadanie 6.11 w Nature of Code) - uruchom, przeanalizuj i zmodyfikuj Example 6.6: Path following (NOC_6_06_PathFollowing)
4. [2 EXP] Grupowe zbliżanie i unikanie ze zmieniającymi się wagami - co się wtedy dzieje (Zadanie 6.14 w Nature of Code)? Uruchom, przeanalizuj i zmodyfikuj Example 6.8: Combining steering behaviors: Seek and separate (NOC_6_08_SeparationAndSeek)
5. [2 EXP] Stado, w którym każdy obiekt ma ograniczone pole widzenia (Zadanie 6.15 w Nature of Code) - uruchom, przeanalizuj i zmodyfikuj Example 6.9: Flocking (NOC_6_09_Flocking)

Środowisko i sterowanie

1. SI w środowisku

2. Sterowanie

IIS Wiki