ゲームプログラミングのための行動AI数学

AIを支える行動数学の解説書

  • 著者:Dave Mark
  • 定価:本体7,000円 + 税
  • 発行・発売:株式会社 ボーンデジタル
  • ISBN:978-4-86246-112-4
  • 総ページ数:432ページ
  • サイズ:B5版、モノクロ

発売日:2009年12月下旬

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ゲームプログラミングにおいて、重要かつ最も注目を集めているテクノロジーの1つである人工知能(AI)を支える行動数学の解説書です。

本書は「AIのデザインはコードではなく意思決定について行う」というテーマに沿って書かれています。

人間の行動は決して精密科学ではありません。そのことが、人間の行動をそっくり模倣するような人工知能(AI)の設計やプログラミングを困難なものにしています。これまでのAIプログラミングでよく見られた、不毛なアルゴリズムを追求しても、答えは得られません。

そうではなく、なぜ人間がそのような行動をとるのか、ということを分析していくと、プロセスをより小さなコンポーネントに分割していくことができます。そうした個々のコンポーネントの多くは、ロジックや数学的言語としてモデル化することができ、それをより大規模で、より込み入った意思決定プロセスに組み立てなおすことができます。

はじめに、古典的なゲーム理論を引き合いにし、人間の意思決定の心理的な基礎とAI設計者とプログラマーがそれを再現するための数学的なモデリング技法の両方を解説していきます。

次に、現実世界とゲーム状況の両方を例に取り、効用、合理的行動についての誤解、人間の行動に見られる一貫性のなさや矛盾といったトピックを掘り下げます。

その後で、行動シミュレーションを作成したり、動的かつ現実的で興味深い行動をビデオゲームとしてモデル化するための統計、式、アルゴリズムを使用するさまざまな方法を学びます。

そして最後には、数学モデルをより簡単に使用するために、標準のAIアルゴリズムとともに使用できるさまざまなツールを紹介しています。

理論、数学、例、コードの4つの異なるアプローチからバランスよく記述された本書では、技術的なテーマを楽しんで理解することができます。そして制作に役立つこと最終的な結果を、開発者としての読者に明快に示しています。

第一部 はじめに

  • 1章 なぜ行動数学か?
  • 2章 世界を観察する
  • 3章 行動をアルゴリズムに変換する

第二部 確率分布

  • 4章 意思決定理論を定義する
  • 5章 ゲーム理論
  • 6章 合理的 vs. 不合理な行動
  • 7章 効用の概念
  • 8章 限界効用
  • 9章 相対的効用

第三部 数学モデル

  • 10章 数学関数
  • 11章 確率分布
  • 12章 応答曲線
  • 13章 因子の重み付け

第四部 行動アルゴリズム

  • 14章 個々の意思決定のモデル化
  • 15章 決定を変更する
  • 16章 選択の変化
  • 立ち去る時を知り、逃げる時を知る
  • 交戦意思決定を拡張する
  • パンチ合わせ
  • ロケット ランチャー対決
  • 敵を偵察する
  • 敵を数える
  • ウサギとカメ
  • 兵舎を守る
  • 開拓者と兵士
  • 撃たれる
  • 兵士の製造
  • 低下するヘルス
  • 部隊はいくつ?
  • 再び交戦意思決定
  • 魔法と杖
  • ヒポクラテスの倫理
  • 重みはいくつ?
  • もう十分?
  • 次は誰?
  • 敵を撃て( Shoot Dudes)
  • 敵を再検討する
  • 無益な艇隊

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