Elinympäristöön sopeutuvien eläinlajien generoiminen videopeleissä
Hannula, Rama (2020)
2020
Tietojenkäsittelyopin maisteriohjelma - Master's Programme in Computer Science
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2020-05-07
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202005044924
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202005044924
Tiivistelmä
Videopelit ovat taloudellisesti erittäin merkittävä viihteenmuoto, jonka tuotannon kustannukset ovat huomattavan suuria. Kehityskustannuksia voidaan kuitenkin säästää tuottamalla osa pelien sisällöstä proseduraalisesti eli automaattisesti algoritmien avulla, jolloin tarvitaan vähemmän palkattua ihmistyövoimaa. Paitsi että näin voidaan säästää kehityskustannuksissa, voidaan samalla saavuttaa myös uudenlaisia pelikokemuksia, joita ei muuten pystyttäisi tuottamaan.
Tässä tutkielmassa tarkastelen erilaisten fiktiivisten eläinlajien tuottamista videopeleissä. No Man’s Sky- ja Dwarf Fortress -peleissä tuotetaan eläinlajeja proseduraalisesti, mutta lajien sopimista ympäristöön ei näissä peleissä huomioida erityisen tarkasti. Tuotetut lajit voidaan kuitenkin saada sopimaan paremmin ympäristöönsä simuloimalla evoluutiota ja luonnonvalintaa geneettisellä algoritmilla. Koska monimutkaisten elinympäristöjen ja ekosysteemien vaikutusta lajin selviytymiseen on vaikea laskea suoralla sopivuusfunktiolla, voidaan kromosomien sopivuus laskea simulaatiopohjaisella sopivuusfunktiolla, jolloin ekosysteemin lajien välinen interaktio pystytään huomioimaan paremmin.
Esittelen toteuttamani Simulaatiopohjainen lajievoluutio -järjestelmän, joka käyttää geneettistä algoritmia ympäristöön sopeutuvien eläinlajien tuottamiseen. Toteutuksessa sopivuus lasketaan lajien selviytymisajan mukaan videopelisääntöihin perustuvassa simulaatioympäristössä. Koska eläinlajia kuvaavan kromosomin ominaisuudet vaikuttavat suoraan lajin kykyyn selviytyä ympäristössä, tuottaa järjestelmä erilaisiin ympäristöihin erilaisia eläinlajeja.
Tässä tutkielmassa tarkastelen erilaisten fiktiivisten eläinlajien tuottamista videopeleissä. No Man’s Sky- ja Dwarf Fortress -peleissä tuotetaan eläinlajeja proseduraalisesti, mutta lajien sopimista ympäristöön ei näissä peleissä huomioida erityisen tarkasti. Tuotetut lajit voidaan kuitenkin saada sopimaan paremmin ympäristöönsä simuloimalla evoluutiota ja luonnonvalintaa geneettisellä algoritmilla. Koska monimutkaisten elinympäristöjen ja ekosysteemien vaikutusta lajin selviytymiseen on vaikea laskea suoralla sopivuusfunktiolla, voidaan kromosomien sopivuus laskea simulaatiopohjaisella sopivuusfunktiolla, jolloin ekosysteemin lajien välinen interaktio pystytään huomioimaan paremmin.
Esittelen toteuttamani Simulaatiopohjainen lajievoluutio -järjestelmän, joka käyttää geneettistä algoritmia ympäristöön sopeutuvien eläinlajien tuottamiseen. Toteutuksessa sopivuus lasketaan lajien selviytymisajan mukaan videopelisääntöihin perustuvassa simulaatioympäristössä. Koska eläinlajia kuvaavan kromosomin ominaisuudet vaikuttavat suoraan lajin kykyyn selviytyä ympäristössä, tuottaa järjestelmä erilaisiin ympäristöihin erilaisia eläinlajeja.