IAMDinosaur

IAMДинозавр

Простой искусственный интеллект, который научит автономного динозавра Google Chrome прыгать кактус, используя нейронные сети и простой генетический алгоритм.

Посмотрите это видео, чтобы увидеть его в действии и узнать, как он работает: искусственный интеллект с динозавром от Google.

Установка

1. Установите Node.js на свой компьютер.

2. Клонируйте/загрузите эту папку на свой компьютер.

3. запустите npm install в этой папке

4. Откройте игру динозавров в Chrome и отложите терминал (он ДОЛЖЕН быть на том же экране) (Совет: перейдите к инструментам разработчика и в разделе «Сеть» установите режим «офлайн»).

5. запустить node index в этой папке. Если игра была расположена, курсор мыши переместится в начало floor динозавра. Нажмите клавишу s в терминале, чтобы начать обучение.

Как это работает

У нас есть 3 разных ввода, считываемых с пикселей экрана:

1. Расстояние до следующего кактуса
2. Длина следующего кактуса
3. Скорость текущего кактуса

У нас также есть один вывод с 3 возможными состояниями:

1. выход < 0,45: нажмите кнопку ВНИЗ.
2. выход > 0,55: нажмите кнопку ВВЕРХ.
3. по умолчанию: отпустить обе клавиши

Генетический алгоритм

Каждое поколение состоит из 12 нейронных сетей (геномов).

Каждый геном тестируется с помощью игры, постоянно сопоставляя входные данные чтения из игры со входами нейронной сети, а также получая выходные данные/активацию из сети и применяя их к клавишам клавиатуры.

Тестируя каждый геном, мы отслеживаем его «пригодность», подсчитывая в игре прыгнувшие кактусы.

Когда целое поколение завершено, мы удаляем худшие геномы, пока не получим N геномов. Из этих N геномов мы затем случайным образом выбираем два и сравниваем их значения/конфигурации. После этого мы применяем случайные мутации в значениях/конфигурациях нейронной сети, создавая новый геном.

Мы делаем кроссинговер/мутацию, пока снова не получим 12 геномов, и повторяем это постоянно.

Выполнение

Вся реализация была выполнена с использованием Node.js с Synaptic (библиотека нейронных сетей) и RobotJs (библиотека для чтения пикселей и имитации нажатия клавиш).

В проекте есть несколько файлов:

• index.js : он объединяет все вместе.

• Scanner.js : базовый уровень абстракции над библиотекой RobotJs, который читает экран как трассировку лучей. Также есть некоторые утилиты.

• UI.js : глобальная область управления пользовательским интерфейсом. Он инициализирует, а также обновляет экран при изменениях.

• GameManipulator.js : содержит весь необходимый код для чтения датчиков и применения выходных данных в игре. Также отвечает за подсчет очков, получение состояния игры и запуск обратных вызовов/прослушивателей для реальной реализации.

• Learner.js : это основная реализация генетического алгоритма. Именно здесь происходит «волшебство»: управляются поколения, происходит «естественный» отбор, скрещивание, мутация...

Как: загрузить геном

1. Убедитесь, что Genome находится внутри папки genomes с расширением .json
2. Запустите программу
3. Нажмите на список в терминале
4. Перейдите вверх/вниз к нужному файлу
5. Нажмите enter (затем, чтобы начать, нажмите s )

Некоторые ярлыки

1. Запустите программу
2. Нажмите o чтобы сохранить генерацию
3. Нажмите «escape», «q» или Cc чтобы завершить процесс.

Обратите внимание на ошибку в игре

В игре с динозаврами есть неприятная ошибка: со временем он начинает «смещаться» вправо, из-за чего динозавр оказывается неправильным и смещен относительно начала игры. Это заставляет программу воспринимать динозавра как кактус, поскольку он того же цвета.

Вы можете это исправить, постоянно обновляя страницу или вставив этот код в консоль в инспекторе элементов:

 // Make sure the dino does not drift to the right
setInterval(function (){Runner.instance_.tRex.xPos = 21}, 2000)

Рекомендации по разработке

Пожалуйста, следуйте руководству по стилю Node.js от Феликса. Он не сложен и имеет отличный простой узор для вещей.

Кредиты

• Иван Зайдель
• Жоау Педро
• Тони Нган. Идея исходила от него.