Creación de bots para Ms-Pacman basados en gramáticas evolutivas

Desde el nacimiento de los videojuegos la inteligencia artificial ha ido de la mano de estos, ya sea aplicando tecnicas para el comportamiento de personajes, estrategias de los enemigos, trazado de rutas, etc. Queremos experimentar en nuestro trabajo con la evolucion gramatical (una variante de la programacion genetica) para evolucionar bots cuyo comportamiento se genera desde la derivacion de reglas gramaticales, y ver que resultados da a la hora de aprender a jugar. Para ello hemos experimentado evolucionando un bot para el juego Ms. Pac-Man vs Ghosts, un famoso arcade que posee varios subobjetivos como sobrevivir el mayor tiempo posible, comer la mayor cantidad de pildoras, comer tantos fantasmas como se pueda o pasarse tantos niveles como se pueda antes de que nos coja un fantasma. Concretamente hemos experimentado y mostramos resultados para controladores basados primero en gramaticas que proporcionaban secuencias de movimientos, generando conceptualmente un automata, mejorandolos luego introduciendo simbolos condicionales. Tras eso abandonamos los automatas y las secuencias de acciones repetidas en bucle por arboles de decision, los cuales generamos con varias gramaticas diferentes, con acciones de bajo, medio y alto nivel respectivamente. Para todas ellas analizamos sus resultados y sacamos conclusiones. Experimentamos tambien con diversas mejoras a la evolucion gramatical, como son: Optimizacion multi-objetivo: Por lo util de poder modificar el comportamiento del bot con simplemente cambiar las funciones de evaluacion del algoritmo, para alcanzar subobjetivos que consideramos mas importantes en una determinada situacion, y combinarlos entre si. Operadores de cruce y mutacion especializados, como cruce LHS y mutacion neutral, que mejoren el rendimiento del algoritmo en tiempo y resultados. En definitiva, en este trabajo mostraremos que el enfoque basado en evolucion gramatical tiene muchas posibilidades de mejora y consigue buenos resultados a la hora de desarrollar bots que aprendan a jugar a videojuegos. Para Pac-Man obtienen puntuaciones muy altas y completan varios niveles, superando incluso a los bots hechos a mano u otros bots evolutivos conocidos.