GENERACIÓN AUTOMÁTICA DE NARRATIVAS: Aventura Fantástica

Transcripción

1 GENERACIÓN AUTOMÁTICA DE NARRATIVAS: Aventura Fantástica TRABAJO FIN DE GRADO Grado en Ingeniería Informática Autor: Francisco Javier Blanco Álvarez Tutor: Daniel Borrajo Millán Octubre 2014

2 1. Introducción y Objetivos 2. Estado del arte 3. Gestión del proyecto 4. Diseño del sistema 5. Experimentación 6. Conclusiones 2

3 Desarrollo de historias de interés narrativo mediante planificación automática Temática: Aventura Fantástica. (Ej. El Hobbit, El Señor de los Anillos) Lenguaje PDDL Planificador Sayphi 3

4 Diseñar un dominio de planificación de narrativas que genere historias: Aventura fantástica Con nuevos personajes, recursos, acciones y propiedades Aleatorias Coherentes Interesantes 4

5 Para guionistas y autores, facilita la creación de contenido en sus obras No hay interacción humana Evitan errores de argumento Dichas historias podrían servir para: Cine TV Libros Videojuegos 5

6 1. Introducción y Objetivos 2. Estado del arte 3. Gestión del proyecto 4. Diseño del sistema 5. Experimentación 6. Conclusiones 6

7 Rama de la Inteligencia Artificial Resolución de problemas dado: Un estado inicial Un conjunto de acciones Un conjunto de metas El plan obtenido se forma a partir de un conjunto de dichas acciones de manera automática. Deben alcanzar las metas 7

8 Dominio Conjunto de Estados Conjunto de Acciones Problema Estado Inicial Conjunto de Metas Mediante las acciones del dominio, el estado inicial va cambiando hasta alcanzar las metas En este proyecto trabajamos con PDDL1.2 8

9 Sistema de planificación que incluye técnicas de aprendizaje automático, con un planificador de búsqueda, como FF (Fast Forward) La versión utilizada en este proyecto permite la ejecución: Aleatoria: escoge al azar entre todas las acciones hasta llegar al objetivo Pseudoaleatoria: escoge acciones determinadas por los mecanismos de planificación empleados. Se puede emplear un grado de aleatoriedad en su elección de acciones (entre 0 y 1) 9

10 Narrative Planning: Compilations to Classical Planning Haslum, P. (2012) Narrative Planning: Balancing Plot and Character Riedl, M. & Young, R. (2010) Applying Planning to Interactive Storytelling: Narrative Control using State Constraints Porteous, J., Cavazza, M. & Charles, F. (2010) Evaluation of Automatic Generation of Basic Stories Peinado, F. & Gervás, P. (2006) Generación Automática de Narrativas Pérez, P. (2014) 10

11 1. Introducción y Objetivos 2. Estado del arte 3. Gestión del proyecto 4. Diseño del sistema 5. Experimentación 6. Conclusiones 11

12 Planificación inicial Planificación final 12

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14 1. Introducción y Objetivos 2. Estado del arte 3. Gestión del proyecto 4. Diseño del sistema 5. Experimentación 6. Conclusiones 14

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16 16 Predicado (at?obj - object?place - place) (can-be-destroyed-at?obj - object?place - place) (hurt?char - character) (dead?ent - entity) (invisible?char - character) (weak?char - character) (strong?obj - object) (isnpc?ent - entity) (killed-by?ent - entity?ent2 - entity) (is?obj - object?st - status) (friends?char - character?char2 - character) (enemies?char - character?char2 - character) (have-an-obj?char - character?obj - storable) (wish-an-obj?char - character?obj - storable) (magic-invisible?obj - usefulobj) (magic-kill?obj - usefulobj) (magic-heal?obj - usefulobj) (can-use-magic-kill?char - character) (can-use-magic-heal?char - character) (have-motive?char - character?m - motive) (implies-that?m - motive?m2 - motive) (want-motive?m - motive?obj - object?st - status) (motive-complete?char - character?m - motive) Significado "?obj is at?place" "?obj can be destroyed at?place" "?char is hurt" "?ent is dead" "?char is invisible" "?char is weak" "?obj is strong" "?ent is a NPC" "?ent has been killed by?ent2" "?obj is?st" "?char and?char2 are friends" "?char and?char2 are enemies" "?char has got a?obj" "?char wishes a?obj" "?obj is magic (invisibility)" "?obj is magic (kill)" "?obj is magic (heal)" "?char can use magic (kill)" "?char can use magic (heal)" "?char has the motive?m" "?m implies-that?m2" "?m wants?obj be?st" "?char has complete his motive?m"

17 Acción take-obj: (:action take-obj ;Coger un objeto :parameters (?char - character?obj - storable?place - place) :precondition (and (not (dead?char)) (at?char?place) (at?obj?place) ) :effect (and (not (at?obj?place)) (have-an-obj?char?obj) ) ) 17

18 Acción Take-obj Give-obj Trade-obj Loot-obj Hurt-punch Hurt-arm Kill-arm Kill-and-eat-animal Hurt-by-animal Kill-by-animal Kill-animal Kill-magic Heal-magic Heal-magic-himself Magic-become-invisible Magic-become-visible Oración Frodo takes the object Ring at Mordor. Frodo gives the object Ring to Sam at La_Comarca. Frodo trades the object Ring to Sam for ElfMedicine at La_Comarca. Frodo loots the object Ring from Bilbo (dead) at Rivendel. Frodo punches and hurts Sam at La_Comarca. Frodo hurts Sam at La_Comarca with Sword. Frodo kills Sam at La_Comarca with Sword. Frodo (hurt) kills and eats Rabbit at Rohan with Sword. Wolf hurts Frodo at Rohan. Wolf kills Frodo at Rohan. Frodo kills Wolf at Rohan with Sword. Gandalf kills (magic) Gollum at Rivendel with GandalfStaff. Elrond heals (magic) Frodo (hurt) at Rivendel with ElfMedicine. Elrond heals (magic) himself with ElfMedicine. Frodo is invisible with Ring. Frodo is invisible with Ring. 18

19 Acción Same-motive-friends Make-friends-motive Make-friends-want-kill Make-friends-friends Make-enemy-motive Make-enemy-friends Make-enemy-kill-friend Learn-motive Learn-motive-wish-obj Learn-place-obj Learn-place-obj-char Learn-place-give-obj-char Learn-place-enemy Learn-place-food Learn-place-heal Learn-place-obj-be-destroyed Destroy-obj Oración Frodo ask his friend Sam to follow his motive Destroy_Ring. Frodo and Sam are friends because they have the motive Destroy_Ring in common. Frodo and Sam are friends because they want to kill Sauron. Frodo and Sam are friends because they are friends of Gandalf. Frodo (Destroy_Ring) and Sauron (Acquire_Ring) are enemies because their motives disagree. Frodo and Gollum are enemies because Sam (Frodo s friend) and Gollum are enemies. Frodo and Gollum are enemies because Sam (Frodo s friend) has been killed by Gollum. Frodo has the motive Destroy_Ring because he wants to complete his motive Peace. Frodo wishes the object Ring because he has the motive Destroy_Ring. Frodo travels to Rivendel because he wishes the object Ring. Frodo travels to Rivendel because he wishes the object Ring Bilbo has. Orc travels to Mordor because he wants to give the object Ring to Sauron. Aragorn travels to Mordor because he wants to kill Sauron. Frodo travels to Rohan because he wants to eat a Rabbit. Frodo travels to Rivendel because he wants Elrond to heal him. Frodo travels to Mount_Doom because he wishes to destroy the object Ring. Frodo destroys the object Ring at Mount_Doom. 19 Acquire-obj Sauron has acquired the object Ring. Kill-strong Aragorn kills Sauron at Mordor with AndurilSword.

20 1. Introducción y Objetivos 2. Estado del arte 3. Gestión del proyecto 4. Diseño del sistema 5. Experimentación 6. Conclusiones 20

21 5 problemas: Mismo estado inicial Distintas metas 5 valores de aleatoriedad: 0.1: aleatoriedad muy alta 0.3: aleatoriedad alta 0.5: aleatoriedad media 0.7: aleatoriedad baja 0.9: aleatoriedad muy baja 4 planes en cada ejecución Tiempo de respuesta máximo: 300 segundos 21

22 Medición sobre: La longitud El número de acciones totales del plan La diversidad Calculada mediante el número total de acciones diferentes con el plan anterior. Las acciones que se consideran iguales deben coincidir en todos los parámetros La finalización del plan Si ha cumplido todas las metas en el tiempo establecido El interés A través de una encuesta al público de narraciones al azar 22

23 Trama principal de los motivos 23

24 Personajes: Bilbo, Frodo, Sam, Merry, Pippin, Aragorn, Legolas, Gimli, Gandalf, Boromir, Elrond, Saruman, Sauron, Gollum, Nazgul, Orc1, Orc2, Orc3 Lugares: La_Comarca, Rohan, Rivendel, Mordor, Gondor, Mount_Doom, Moria, Bree, Isengard Animales: Rabbit1, Rabbit2, Wolf1, Wolf2 Objetos: Ring AndurilSword Armas de los personajes Bastones de Gandalf y Saruman Medicina élfica Motivos: Peace, Destroy_ring, Acquire_sword, Conquer, Acquire_ring, Destroy_sword 24

25 Se declara el estado inicial de los personajes (at Frodo La_Comarca) (have-an-obj Frodo Ring) (have-motive Frodo Peace) (friends Bilbo Frodo) (weak Frodo) 25

26 Con cada problema se incrementa la dificultad: P1: Anillo destruido Sauron derrotado P2: Boromir y Gandalf muertos Espada Anduril destruida Sauron adquiere el anillo [ ] P5: Boromir, los orcos, Gollum, un conejo y un lobo muertos Aragorn mata al Nazgul Legolas mata a Saruman [ ] Anillo destruido Sauron derrotado 26

27 P1 (0.1) GANDALF asks his friend FRODO to follow his motive DESTROY_RING ARAGORN (PEACE) and SAURON (ACQUIRE_RING) are enemies because their motives disagree ARAGORN has the motive ACQUIRE_SWORD because he wants to complete his motive PEACE FRODO travels to MOUNT_DOOM because he wishes to destroy the object RING ARAGORN wishes the object ANDURILSWORD because he has the motive ACQUIRE_SWORD FRODO destroys the object RING at MOUNT_DOOM ARAGORN travels to GONDOR because he wishes the object ANDURILSWORD ARAGORN takes the object ANDURILSWORD at GONDOR ARAGORN travels to MORDOR because he wants to kill SAURON ARAGORN kills SAURON at MORDOR with ANDURILSWORD 27

28 28 P2 (0.7) GANDALF (PEACE) and SARUMAN (CONQUER) are enemies because their motives disagree FRODO gives the object RING to GANDALF at LA_COMARCA GANDALF (PEACE) and SAURON (CONQUER) are enemies because their motives disagree BOROMIR (PEACE) and SARUMAN (CONQUER) are enemies because their motives disagree GANDALF travels to MORDOR because he wants to kill SAURON GANDALF travels to ISENGARD because he wants to kill SARUMAN NAZGUL has the motive DESTROY_SWORD because he wants to complete his motive CONQUER NAZGUL wishes the object ANDURILSWORD because he has the motive DESTROY_SWORD BOROMIR travels to ISENGARD because he wishes the object RING GANDALF has SARUMAN kills (magic) BOROMIR at ISENGARD with SARUMANSTAFF SARUMAN kills (magic) GANDALF at ISENGARD with SARUMANSTAFF GOLLUM (PEACE) and SARUMAN (CONQUER) are enemies because their motives disagree NAZGUL travels to GONDOR because he wishes the object ANDURILSWORD NAZGUL takes the object ANDURILSWORD at GONDOR NAZGUL travels to MORDOR because he wishes to destroy the object ANDURILSWORD NAZGUL destroys the object ANDURILSWORD at MORDOR GOLLUM travels to ISENGARD because he wishes the object RING GANDALF has NAZGUL travels to ISENGARD because he wishes the object RING GANDALF has NAZGUL loots the object RING from GANDALF (dead) at ISENGARD BILBO (PEACE) and NAZGUL (CONQUER) are enemies because their motives disagree GOLLUM and NAZGUL are friends because they want to kill BILBO NAZGUL and SARUMAN are enemies because GOLLUM (NAZGUL's friend) and SARUMAN are enemies SARUMAN kills (magic) NAZGUL at ISENGARD with SARUMANSTAFF ELROND (PEACE) and SAURON (ACQUIRE_RING) are enemies because their motives disagree SARUMAN punches and hurts GOLLUM at ISENGARD GOLLUM loots the object RING from NAZGUL (dead) at ISENGARD SARUMAN kills (magic) GOLLUM at ISENGARD with SARUMANSTAFF ORC1 loots the object RING from GOLLUM (dead) at ISENGARD ELROND (PEACE) and ORC1 (CONQUER) are enemies because their motives disagree ELROND travels to MORDOR because he wants to kill SAURON ORC1 travels to MORDOR because he wants to kill ELROND ORC1 and SAURON are friends because they want to kill ELROND ORC1 gives the object RING to SAURON at MORDOR SAURON has acquired the object RING

29 P1 P2 P3 P4 P5 A L D L D L D L D L D ,50 5,00 26,00 26,00 32,75 59,00 48,50 71,33 72,25 106, ,75 5,33 26,75 25,00 33,00 34,00 47,00 73,67 63,75 91, ,25 4,67 26,75 23,00 33,00 34,67 44,25 53,67 60,50 84, ,00 4,67 30,75 32,67 27,75 30,67 46,25 53,57 57,50 75, ,00 0,67 26,00 20,67 27,25 17,00 45,50 40,33 60,75 43,33 A: Aleatoriedad L: Longitud D: Diversidad Todos los planes se han generado en el tiempo previsto y han alcanzado las metas 29

30 587 encuestas realizadas gracias a las redes sociales. 30

31 1. Introducción y Objetivos 2. Estado del arte 3. Gestión del proyecto 4. Diseño del sistema 5. Experimentación 6. Conclusiones 31

32 La longitud no depende de la aleatoriedad. Depende de la dificultad de las metas del problema La diversidad es totalmente dependiente de la aleatoriedad. Cuanto más aleatorios, más diversidad El interés del público se ha mantenido constante en todos los problemas. Han preferido aquellos que son más aleatorios Todos los planes se han generado con éxito en el tiempo establecido 32

33 Migrar el sistema a PDDL3.0 o 3.1: Uso de funciones para almacenar variables numéricas Objetivos primarios y secundarios Requeriría un nuevo planificador compatible Mejorar el sistema de movimiento a un movimiento grupal: Varios personajes se muevan en la misma acción Muy difícil y costoso en PDDL1.2 33

34 Ghallab, M., Howe, A., Knoblock, C., McDermott, D., Ram, A., Veloso, M., Weld, D. & Wilkins, D. (1998). PDDL The Planning Domain Definition Language. The AIPS-98 Planning Competition Comitee De la Rosa, T., García, A. & Borrajo, D. (2013). A Case-Based Approach to Heuristic Planning. Applied Intelligence journal, Springer Verlag, Vol. 39, pp Haslum, P. (2012). Narrative planning: compilations to classical planning. Journal of Artificial Intelligence Research, Vol. 44, pp Riedl, M., & Young, R. (2010). Narrative planning: Balancing plot and character. Journal of Artificial Intelligence Research, Vol. 39, pp Peinado, F. & Gervás, P. (2006). Evaluation of Automatic Generation of Basic Stories. New Generation Computing, Vol. 24, pp Porteous, J., Cavazza, M. & Charles, F. (2010). Applying Planning to Interactive Storytelling: Narrative Control using State Constraints. ACM Transactions on Intelligent Systems and Technology, Vol. 1, article No. 10 Pérez, P. (2014). Generación Automática de Narrativas. Universidad Carlos III de Madrid, Trabajo Fin de Grado 34