Мобільний ігровий застосунок з використанням алгоритмів штучного інтелекту

Abstract

Дана робота присвячена розробці мобільного ігрового застосунку з використанням алгоритмів штучного інтелекту з використанням ігрового рушія Unity. Об’єктом роботи є процес моделювання та розробки мобільного ігрового застосунку з використанням алгоритмів штучного інтелекту та машинного навчання. Предметом роботи є програмні засоби розробки мобільних ігрових застосунків на основі рушія Unity з використанням новітніх підходів та технологій у галузі штучного інтелекту (AI) та машинного навчання (ML). Метою кваліфікаційної роботи є оптимізація, підвищення продуктивності та покращення ігрового досвіду при створенні казуальної гри завдяки впровадженню алгоритмів штучного інтелекту та машинного навчання. Для досягнення було необхідно виконати такі завдання:  проаналізувати предметну область;  обрати ігрову тематику, стиль, жанр;  визначити функції програмного забезпечення (ПЗ), специфікацію вимог та сценарії використання;  спроєктувати застосунок, створити UML-діаграм;  обґрунтувати та впровадити алгоритми штучного інтелекту в ігровий процес;  створити машинні моделі з використанням Unity ML Agents;  інтегрувати open-source AI плагіни;  створити прототип мобільного ігрового застосунку. Кваліфікаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків та переліку джерел посилання. У вступі описується актуальність теми, визначається мета, об’єкт, предмет роботи та необхідні завдання. У першому розділі проводиться аналіз предметної галузі, аналогів застосунків з використанням алгоритмів штучного інтелекту, їх переваг і недоліків, формується специфікація вимог до програмного забезпечення, що розробляється. Другий розділ містить детальний опис ігрового процесу застосунку із наведенням сценаріїв використання, діаграм діяльності та інших засобів конструювання програмного забезпечення. Третій розділ містить діаграму класів, особливості розробки мобільного ігрового застосунку та організацію Unity-проєкту. Четвертий розділ містить опис розробки ігрового застосунку (кодування), скриншоти коду, ігрового дизайну та локацій, результати тестування гри. Висновки містять аналіз проведених робіт та результатів. КМР викладена на 103 с., містить 4 розділи, 8 табл., 77 рис., 4 дод., 28 джерел. This work is dedicated to the development of a mobile game application using artificial intelligence algorithms with the Unity game engine. The object of work is a process of modeling and developing a mobile game application using artificial intelligence (AI) and machine learning (ML) algorithms. The subject of work is the software tools for developing mobile game applications based on the Unity engine, utilizing the latest approaches and technologies in the field of artificial intelligence and machine learning. Objective: optimization, enhancing and improvement of the gaming experience in creating a casual game by implementing artificial intelligence and machine learning algorithms. To achieve the objective, it was necessary to complete the following tasks:  analyze the subject area;  select the game theme, style, and genre;  define the software functions, requirements specification, and use cases;  design the application and create UML diagrams;  justify and implement artificial intelligence algorithms in the gameplay;  develop machine models using Unity ML Agents;  integrate open-source AI plugins;  create a prototype of a mobile gaming application. The qualification work of the bachelor consists of an introduction, four chapters, conclusions, and a list of sources references. The introduction defines the relevance of the topic, sets up the object, work objective, subject of research, and brief tasks overview. The first chapter determines the analytics part of researched app subject area and includes a comparison with similar apps using artificial intelligence algorithms, also their advantages and disadvantages. The last part of the chapter describes the formation of requirements specifications for the developed software. The second chapter includes a detailed description of the gameplay process, including use cases, activity diagrams, and other software design tools. The third chapter includes a class diagram, the features of mobile game application development and the organization of the Unity project. The fourth chapter contains the description of game application development (coding), screenshots of the code, game design, and locations, as well as the results of game testing. The conclusions analyze the work and obtained results. The qualification work of the master is presented on 103 pages, it contains 4 chapters, 8 tables, 77 figures, 4 appendices, 28 sources in the list of references.