Algorithms for searching the shortest passes and their application in the computer games

Abstract

В статті досліджені питання застосування технологій елементів штучного інтелекту в комп’ютерних іграх, електронному спорті. Обґрунтовано використання графів для визначення найкоротшого шляху щодо пошуку елементів електронної гри та застосування алгоритмів пошуку найкоротшого шляху: алгоритм Дейкстри, BFS, DFS в системах штучного інтелекту, на основі яких розроблена фундаментальна частина логіки ігрового штучного інтелекту для досягнення найкращого ігрового досвіду та обґрунтування успішного комерційного продукту на ринку. Здійснено практичну реалізацію пошуку найкоротших та найдешевших шляхів в графах на основі їх обходу за допомогою алгоритмів пошуку в ширину, в глибину та алгоритму Дейкстри. Практичну реалізацію запропонованих алгоритмів здійснено мовою програмування Python, результати якої можуть бути інтегрованими в системи штучного інтелекту. Реалізація алгоритмів зроблена в процедурному стилі. Це дозволяє зменшити обсяг програмного коду, що дає більш наочне уявлення про аспекти реалцізації алгоритму. Крім того, результатом практичної реалізації є розширені алгоритми. Працюючі прототипи алгоритмів знаходять шлях з умовної точки А в умовну точку Б, беручи до уваги цільове завдання визначити найкоротший шлях або ж знайти найбільш дешевий шлях. Реалізація алгоритмів може стати основою для подальшої розробки, з урахуванням зворотної роботи алгоритмів, по відновленню маршруту від кінцевої точки до початкової.

В статье исследованы вопросы применения технологий элементов искусственного интеллекта в компьютерных играх, электронном спорте. Обосновано использование графов для определения кратчайшего пути поиска элементов электронной игры и применения алгоритмов поиска кратчайшего пути: алгоритм Дейкстры, BFS, DFS в системах искусственного интеллекта, на основе которых разработана фундаментальная часть логики игрового искусственного интеллекта для достижения наилучшего игрового опыта и обоснования успешного коммерческого продукта на рынке. Осуществлена ​​практическая реализация поиска кратчайших и дешевых путей в графах на основе их обхода с помощью алгоритмов поиска в ширину, глубину и алгоритма Дейкстры. Практическая реализация предложенных алгоритмов осуществлена ​​на языке программирования Python, результаты которого могут быть интегрированы в системы искусственного интеллекта. Реализация алгоритмов произведена в процедурном стиле. Это позволяет снизить объем программного кода, что дает более наглядное представление об аспектах реалцизации алгоритма. Кроме того, результатом практической реализации расширенные алгоритмы. Работающие прототипы алгоритмов находят путь из условной точки А в условную точку Б, учитывая целевую задачу определить кратчайший путь или найти самый дешевый путь. Реализация алгоритмов может стать основой для дальнейшей разработки с учетом обратной работы алгоритмов по восстановлению маршрута от конечной точки до начальной.

The article examines the application of technologies of artificial intelligence elements in computer games, e-sports. The use of graphs to determine the shortest path for finding elements of electronic games and the use of search algorithms for the shortest path: Dijkstra, BFS, DFS algorithm in artificial intelligence systems, based on which developed a fundamental part of the logic of artificial intelligence to achieve the best gaming experience and justification. on the market. The practical implementation of the search for the shortest and cheapest paths in graphs based on their bypass with the help of search algorithms in width, depth, and Dijkstra algorithm is carried out. The practical implementation of the proposed algorithms is carried out in the Python programming language, the results of which can be integrated into artificial intelligence systems. Implementation of algorithms is made in a procedural style. This allows you to reduce the amount of program code, which gives a clearer idea of the aspects of the implementation of the algorithm. In addition, the result of practical implementation is advanced algorithms. Working prototypes of algorithms find a way from conditional point A to conditional point B, taking into account the target task to define the shortest way or to find the cheapest way. The implementation of algorithms can be the basis for further development, taking into account the reverse operation of the algorithms, to restore the route from the endpoint to the starting point.