106323 - INTELIGÈNCIA ARTIFICIAL

Tipus d'assignatura: Obligatòria

Coordinador: Adso Fernández Baena

Trimestre: Segon trimestre

Crèdits: 4

Aquesta assignatura pretén introduir als estudiants del grau en l'àmbit de la intel·ligència artificial, i concretament dels comportaments computacionals, mostrant-los l'aplicació d'algunes de les seves tècniques en la construcció de videojocs. Es veuen qüestions com els comportaments basats en el moviment, inclosa la cerca de camins, i un petit ventall de mecanismes de presa de decisions de naturalesa reactiva. També s'aborden, però amb menys profunditat els mecanismes de presa de decisió de naturalesa deliberativa (planificació). Es treballen els aspectes teòrics, de manera expositiva, i la seva posterior aplicació pràctica, adreçada a la resolució, sovint guiada, de problemes petits. Les sessions de classe combinen ambdós aspectes per tal d'aconseguir un bon equilibri entre ells. Les pràctiques i els exercicis de classe i a casa conformen el model avaluatiu de l'assignatura. 

Aquesta assignatura disposa de recursos metodològics i digitals per a fer possible la seva continuïtat en modalitat no presencial en el cas de ser necessari per motius relacionats amb la Codid-19. D'aquesta forma s'assegurarà l'assoliment dels mateixos coneixements i competències que s'especifiquen en aquest pla docent. 

En acabar l'assignatura els estudiants han de ser capaços de:

E6.1 Dissenyar l'arquitectura del software d'un videojoc d'acord amb unes especificacions

E6.4 Classificar i descriure els principals comportaments de la intel·ligència artificial en videojocs i exemplificar-los amb referents en els videojocs del mercat.

L'assignatura utilitza majoritàriament, aquestes dues metodologies: la classe magistral i la resolució de problemes. 

Tots els conceptes teòrics de la matèria s'exposaran en classes de teoria (grups grans) de naturalesa magistral. La part "no magistral" de les sessions es dedicarà a la resolució de problemes i activitats curtes, sovint de caràcter avaluatiu. També es programaran sessions de laboratori amb un caire eminentment pràctic. 

Els estudiants han d'assistir a totes les classes amb un ordinador portàtil amb la capacitat d’executar el software escaient per a l’assignatura. Els docents impartidors informaran de quin és aquest software i com es pot obtenir.

Tema 1. Introducció. IA i IA per a jocs. Comportaments computacionals

Tema 2. Control del moviment: "Steering behaviours"

2.1 Representació de l'estat cinemàtic

2.2 Comportaments bàsics i derivats: seek, arrive, wander, velocity matching,...

2.3 Combinació de comportaments. Flocking

Tema 3. Cerca de camins: "Pathfinding"

3.1 Representació de l'espai: grafs

3.2 L'algorisme A star

Tema 4. Presa de decisions

4.1 Màquines d'estats

4.2 Arbres de comportament

4.3 Comportaments orientats a objectius 

4.4 Altres mecanismes de presa de decisions

Amb l’objectiu de recollir evidència de l’assoliment dels resultats d’aprenentatge esperats es realitzaran les següents activitats de caràcter avaluatiu (relacionades amb totes les competències comunes):

A1. Pràctiques de laboratori: Pràctiques 1, 2 i 3 (evidència dels resultat d'aprenentatge E6.1 i E6.4)

Pràctiques dirigides realitzades en temps asíncron

A2. Exercicis classe: exercicis curts  (evidència dels resultat d'aprenentatge E6.1 i E6.4,)

Es tracta de diferents exercicis, problemes i qüestionaris distribuïts durant el curs

A3. Treballs: treballs casa (evidència dels resultat d'aprenentatge E6.1 i E6.4,)

Es tracta de diferents exercicis distribuïts durant el curs 

Criteris generals de les activitats

- El professor presentarà un enunciat per a cada enunciat i els criteris d'avaluació i/o rúbriques

- El professor informarà de les dates i el format de lliurament de l'activitat

- Les activitats unipersonals pressuposen el compromís de l'estudiant de realitzar-les de manera individual i sense cap mena de col·laboració amb d’altres persones. Es consideraran suspeses (qualificació 0) totes aquelles activitats en què l'estudiant no s'ajusti a aquest compromís d’individualitat,  independentment del seu paper (emissor o receptor) i sense que això exclogui la possible aplicació d’altres sancions d’acord amb el Règim Disciplinari vigent.

- Igualment, les activitats que s'hagin de realitzar en grup pressuposen el compromís per part dels estudiants que l'integren de realitzar-les en el si del grup i sense cap mena de col·laboració amb d’altres grups o persones que en siguin alienes (individualitat grupal). Es consideraran suspeses (qualificació 0) totes aquelles activitats en què el grup no hagi respectat aquest compromís amb independència del seu paper (emissor o receptor) i sense que això exclogui la possible aplicació d’altres sancions d’acord amb el Règim Disciplinari vigent.

- En el cas particular de les pràctiques, quan en alguna d’elles no es respecti el compromís d’individualitat i/o s’utilitzin mitjans fraudulents en la seva realització, la qualificació de pràctiques (A1) serà, per a tots els membres del grup, de 0 punts (A1=0) amb independència de la qualificació de les altres pràctiques i sense que això exclogui la possible aplicació d’altres sancions d’acord amb el Règim Disciplinari vigent.

- Qualsevol activitat no lliurada es considerarà puntuada amb zero punts.

- És potestatiu dels docents acceptar o no lliuraments fora dels terminis que s'indiquin. En el cas que aquests lliuraments fora de termini s'acceptin, és potestatiu del docent decidir si aplica alguna penalització i la quantia d'aquesta.

El curs 20/21 i a causa de les restriccions esperades (i d'altres possibles) relacionades amb la COVID-19 les activitats A2 i A3 no tindran caràcter avaluatiu (no es tindran en compte per al càlcul de la qualificació final). A efectes de l'avaluació, seran substituïdes per una prova final.

La nota de cada alumne es calcularà seguint els següents percentatges:

A1. Pràctiques de laboratori: Pràctiques 1, 2 i 3: 50%

A2. Exercicis classe: exercicis curts: 20%

A3. Treballs: treballs casa: 30%

Nota Final = A1 0.5 + A2 0.2 + A3 0.3

Consideracions:

- Cal que A2 0.4 + A3 0.6 >=5 per a superar l'assignatura. Si aquesta qualificació no arriba a 5 llavors ella mateixa serà la nota final. 

- Els estudiants amb Nota Final  < 5 podran realitzar un examen de caràcter recuperatori. La qualificació final  màxima en cas d’haver de fer aquest examen serà de 5.

- Una activitat no lliurada o lliurada amb retard i sense justificació (citació judicial o assumpte mèdic) compta com un 0.

- Es responsabilitat de l'alumne evitar el plagi en totes les seves formes. En el cas de detectar un plagi, independentment del seu abast, en alguna activitat, correspondrà a tenir una nota de 0. A més, el professor comunicarà a la Cap d'Estudis la situació per a que en prengui mesures  aplicables en matèria de règim sancionador. En el context d'aquesta assignatura, plagi també significa utilitzar i/o adaptar codi que no s'hagi desenvolupat de manera totalment individual (o en el si del grup en el cas d'activitats grupals). Facilitar el codi que dóna lloc al plagi és també una forma de plagi i serà tractat de la mateixa manera. De manera resumida podem dir que les activitats avaluatives s'han de resoldre de manera estrictament no col·laborativa (en el cas d'activitats en grup la col·laboració no pot transcendir el si del grup). 

Recuperació

- La part de pràctiques de l’assignatura (qualificació A1) NO és recuperable.

- Els estudiants amb Nota Final  < 5 podran realitzar un examen de caràcter  recuperatori. La qualificació d'aquest examen substituirà les qualificacions A2 i A3. La qualificació final  màxima en cas d’haver de fer aquest examen serà de 5.

- Només podran fer l'examen de recuperació aquells estudiants que en l'avaluació ordinària hagin obtingut una qualificació diferent a "no presentat"

El curs 

El curs 20/21 i a causa de les restriccions esperades (i d'altres possibles) relacionades amb la COVID-19 les activitats A2 i A3 seran substituïdes per una prova final (EX) que tindrà un pes del 50% . La nota final es calcularà A1·0.5 + EX·0.5 si la qualificació d'EX és major o igual a 5. Altrament la qualificació final de l'assignatura serà EX. Es mantindrà la possibilitat d'examen recuperatori per a aquells estudiants amb nota final inferior a 5. La qualificació de l'examen de recuperació substituirà la qualificació EX i la qualificació final màxima en cas d'haver de fer aquest examen recuperatori serà de 5.

Millington, I. (2019). AI for games. Boca Raton, FL: CRC Press, Taylor & Francis Group.

Buckland, M. (2009). Programming game AI by example. Plano, TX: Wordware Publ.