TUT06 Creating Advanced AI for Games (CAAI4Games, gemeinsam mit WS25)

Das Tutorium und der Workshop zielen darauf ab, die Teilnehmer in die Grundlagen der
Spieleentwicklung einzuführen und die erworbenen Fähigkeiten in einem kleinen Projekt
(mit vordefinierten Softwarebausteinen bottom-up) praxisorientiert anzuwenden. Zu den zu
vermittelnden Lerninhalten gehören:

Grundlagen Game Design und Spielemechaniken: Es werden die Grundzüge der verschiedenen
Phasen von Spieleprojekten im Vergleich zur klassischen Softwareentwicklung
betrachtet und das Basiswissen des zielgerichteten Interaktions- und Leveldesigns vermittelt.

Emergenz von Künstlicher Intelligenz bei Multiagentensystemen: Emergenz ist ein
„Begriff aus der Systemtheorie […], der das selbstorganisierte Entstehen von geordneten
Strukturen aus Unordnung […] thematisiert“2. So lassen sich beispielsweise Individuen
eines Schwarms oftmals komplexe Verhaltensmuster zuschreiben, obgleich sie im Grunde
nach einzelnen leicht zu implementierenden Verhaltensregeln agieren.

Parallelverarbeitung/Compute Shader: Bei modernen Grafikkarten handelt es sich um
Parallelrechner, in denen mehrere Rechenwerke (Shading Units) die gleiche Operation
simultan auf mehrere Datenelemente anwenden. Sie lassen sich heutzutage auch für
Rechenoperationen nutzen, die nicht der Bildsynthese dienen, z.B. Physik-Simulationen oder
Algorithmen der künstlichen Intelligenz. Einer Vorstellung prinzipieller Funktionsweisen
eines modernen Grafikbeschleunigers folgt eine Einführung in die GPGPU-Programmierung.
Aufbauend auf diesen Bereichen wird in Gruppenarbeit ein Spiel mit mehreren Agenten in
Unity in einer 2D/3D-Welt erstellt. Dieses dient als Sandbox für unterschiedlich parametrierbares
KI-Verhalten, wobei traditionelle Ansätze (Zustandsautomaten oder Hidden-Markov-
Modelle) modernen vernetzten Verfahren wie Partikelschwärmen gegenübergestellt werden
können. Im wissenschaftlichen Diskurs wird unter Einbezug der einzureichenden Beiträge
der Teilnehmer gemeinsam eruiert, inwiefern traditionelle und emergente Methoden zur
Steuerung der Spielintelligenz und Non-Player-Characters durch moderne Verfahrensansätze
ergänzt werden können.

Durchführung:
Prof. Dr. Marc Ritter, HS Mittweida
Prof. Alexander Marbach, HS Mittweida
Dipl.-Inf. (FH) Daniel Stockmann, HS Mittweida
Christian Roschke M.Sc., HS Mittweida
Dipl.-Inf. Holger Langner, HS Mittweida
Manuel Heinzig M.Sc., HS Mittweida