Implementando Times de Atores Sintéticos em Jogos - NCC

Implementando Times de Atores Sintéticos em
Jogos Sérios: o Case Vteam
Patricia Tedesco
[email protected]
vteam.cin.ufpe.br
Nos últimos anos…
Scoobydoo
• Demanda crescente por ambientes mais
engajadores
•
•
•
•
•
Jogos e Jogos Sérios
Ambientes de Treinamento e Aprendizagem
Assistentes Virtuais
Chatterbots
Filmes e Histórias Interativas…
Como manter usuários motivados por períodos longos de tempo?
Ai aparecem os Atores Sintéticos
• Agentes Inteligentes com habilidades Estendidas
•
•
•
•
Personalidade
Emoções
Atitudes
Motivação
• O Foco é um pouco diferente…
• Credibilidade vs Habilidade de Solução de Problemas
…o que nos apresenta desafios diferentes….
• Mostrar traços de personalidade que são…
• Fáceis de identificar
• Coerentes ao longo do tempo
• Construir agentes que demonstram
• Estados físicos e emocionais que podem ser identificados
• Construir agentes que são sociáveis
• E que vão formando relações (e redes de relacionamento) que são
coerentes com o histórico de suas interações
E, obviamente…. Nada disso pode ser muito custoso para
desenvolver e testar!!!!!!!!!!!!
Para resumir…
• Para construir personagens credíveis a gente precisa
dos seguintes componentes…
•
•
•
•
Modelo de Personalidade
Modelo de Emoções
Interações
Uma ferramenta de desenvolvimento… e simulação!
Os Projetos SmartSim and VTeam
De onde veio esta demanda?
MAS O PROJETO É SOBRE O QUE
MESMO?
Vamos dar uma espiadinha no jogo?
Projeto Virtual Team
COMO TUDO COMEÇOU…
A LONG LONG TIME AGO…
Breve Histórico
do Projeto
As primeiras reuniões sobre o
projeto aconteceram em 2004
com professores e alunos do CIn
e profissionais da V&A.
Após a definição da proposta foi
possível estabelecer parcerias
com outras Empresas
interessadas.
Surge a idéia de desenvolver
simuladores baseado em jogos e
que fornecesse um maior grau
de experimentação em relação a
conflitos inerentes a equipes de
trabalho.
Juntou um pouco de brainstorm
e discussão de um novo tipo de
Jogos
simulador para aprendizagem
Atores sintéticos
organizacional
Simulação
Do amadurecimento das Ambiente de aprendizagem
parcerias surge então a proposta
do projeto Smartsim submetido
a chamada pública FINEP.
Projeto SmartSim
•
Criar um framework para construção de jogos sérios baseados em simulação
de negócios usando como diferencial a modelagem de atores sintéticos como
os personagens do jogo
•
Projeto de escopo amplo e abordagem multidisciplinar
•
Com meta de aplicação em um protótipo de jogo sério
• Um jogo baseado em simulação de negócio focando nos aspectos
gerenciais associados com a formação de equipe e desenvolvimento
de pessoal
Projeto SmartSim
• Alguns problemas…
• (1) Corte de 70% do orçamento
• Como projetar um prédio de 4 andares…. E só ter
orçamento para construir o primeiro!
• Projeto desenvolvido com aproximandamente 125K +
algumas bolsas de IC
• (2) Proposta ambiciosa
• Construção de um framework de desenvolvimento de
jogos sérios baseado em simulação e atores sintéticos,
além de uma aplicação para prova de conceitos
Resultados do Smartsim
Prova de conceito da
tecnologia de atores
sintéticos como
personagens de
jogos
Os Atores…
Como Implementar atores Credíveis?
• Componentes estáveis
• Traços de personalidade (sociável, orientado a
tarefas)
• Componentes dinâmicos
• Emoções – subconjunto do modelo OCC (alegruia,
medo, esperança)
• Estados físicos (cansado…)
• Atitudes (relações entre personagens – gostar de)
• Objetivos (ser promovido, virar líder, concluir
tarefa)
• Comportamento (traduzido nas ações dos agentes
- pedir ajuda, concluir tarefa)
Componentes Cognitivos
• Foco principal: Personalidade
• Tudo aquilo que distingue um indivíduo de outros
• Conjunto de características psicológicas que
determinam a individualidade pessoal e social
A personalidade é percebida em função do
comportamento observado produzido a partir da
combinação do conjunto de componentes
cognitivos do indivíduo (tendências básicas,
emoções, atitudes, ações, valores, crenças, etc).
Teoria de Personalidade Ideal
(1) Ofereça a definição de tipos Psicológicos
(2) Disponibilidade de dados reais
(3) Modele Comportamento de grupo
(4) Seja de simples tradução em uma linguagem computacional
(5) Trabalhe com 3-4 dimensões/tendências (mais do que isto
fica MUITTTTTTTTTOOOOOOO complicado….)
(6) Seja projetada próximo ao domínio de aplicação
(7) Conte com o suporte de especialistas
A Personalidade
• Componente mais estável do
modelo
• Baseado no modelo Symlog, de
Bales
• 3 dimensões:
– Poder – (U/D)
– Sociabilidade – (P/N)
– Orientação a Tarefas – (F/B)
O Modelo Symlog
U
F
UF
UNF
UN
Extrovertido,
amigável
positivo
UPF
UP
UNB
UB
UPF
UNB
UB
UPB
UNB
UB
UPB
PF
NB
NB
NB
N
Irritável, cínico,
não cooperativo
PB
PB
PB
P
DPF
DNB
DB
DPB
DP
DNB
DB
DPB
DNB
DB
DPB
Obediente,
submisso
B
D
Tendências – Bales (1991)
As ações e dados percebidos pelo AS são
marcados com pesos que determinam a
relevância (impacto) segundo o conjunto de
tendências básicas assumidos previamente
pelo AS.
EM AMBAS AS VERSÕES DO VTEAM CONSIDERAMOS ESSE COMPONENTE COGNITIVO
Traços de personalidade
• Representados como uma tripla
• Influenciam…
• Emoções
• Estabelecendo como elas variam e como e quando são
ativadas
• Atitudes
• Estabelecem fronteiras
• Objetivos
• Ajudam a priorizar objetivos
• Ações
• Em conjunto com os componentes acima, ajudam o
personagem a escolher a sua próxima ação
O conjunto de tendências básicas influencia...
• Diretamente:
• Na seleção de objetivos que se fazem presentes
• Na seleção e execução de ações
• Na forma de expressar as emoções
• Indiretamente:
• Na determinação dos estados emocionais
• No estabelecimento de relacionamentos entre os agentes
O conjunto de tendências básicas é visto como o fator de determinação do
comportamento para geração da personalidade observada.
Modelo OCC
• As emoções são reações valenciadas baseadas em três
aspectos do mundo:
(1) Eventos - interesse pelas consequências geradas
(2) Agentes - interesse nas ações executadas
(3) Objetos - interesse nas propriedades oferecidas
O gerente determinou que toda equipe deverá trabalhar 2 hs a mais
durante os próximos 2 meses.
•Avalia o quanto isso é desejável?
•Avalia a ação do gerente?
Essa avaliação dispara várias emoções nos atores.
Estrutura Cognitiva
• Postula a existência teórica de uma estrutura integrada:
(1) de OBJETIVOS
Para suportar avaliação de “desejabilidade” (desirability)
Ex.: Medo, Esperança
(2) de PADRÕES
Para suportar avaliação de “merecimento” (praiseworthiness)
Ex.: Orgulho, Vergonha
(3) de ATITUDES
Para suportar avaliação de “poder de sedução” (appealingness )
Ex.: Gostar
Macroestrutura de Objetivos
• Semelhante a uma árvore
• Nós mais altos representam objetivos mais
abstratos e são melhor caracterizados como
aspirações ou interesses gerais
• Nós mais baixos são objetivos mais concretos
O(1)
O(2)
O(21)
25/46
---- Modelo OCC ----
O(7)
O(23)
1 – Tornar-se o líder da equipe
....
21 – Chegar no horário
22 – Cooperar com o grupo
Macroestrutura de Objetivos
• OCC restringe os objetivos em 3 tipos:
• Active-pursuit goals (A-Goals): objetivos que devem ser
realizados
• Ex.: Fazer esta apresentação, executar tarefa X
• Interest goals (I-Goals): objetivos que se têm interesse em
vê-los acontecer
• Ex.: Receber um aumento de salário. Tornar-se líder da equipe.
Receber reconhecimento
• Replenishment goals: objetivos associados às necessidades
biológicas ou de natureza ciclíca
• Ex.: Alimentar-se, descansar
• Com base nesses objetivos é que a “desejabilidade”do
acontecimento de um evento é avaliada.
26/46
---- Modelo OCC ----
VTEAM
• Estrutura de objetivos do ator
• Baseado no conhecimento sobre
comportamento organizacional (ambiente
de trabalho)
• Satisfação das necessidades básicas, salário,
segurança no emprego, trabalho em equipe, etc
• Mapeamento das prioridades dessa
estrutura em relação as tendências básicas
• Pessoas extrovertidas gostam mais de trabalho
em equipe, por exemplo
Conjunto de Emoções
VTEAM – Primeira Versão
•
Apenas 4, de 22 possiveis
– Alegria: Contentamento,
regozijo, satisfação, prazer, júbilo.
– Tristeza: Qualidade ou estado de
triste, melancolia, consternação,
aspecto que revela mágoa ou
aflição, angústia.
– Medo: Perturbação resultante da
idéia de um perigo real ou
aparente. Apreensão. Receio de
ofender, de causar algum mal, de
ser desagradável
– Esperança: sentimento de quem
vê como possível a realização
daquilo que deseja; confiança
em coisa boa; fé.
VTEAM – Segunda Versão
• Apenas a classificação de:
– Emoção positiva
– Emoção negativa
Tendências Básicas & Emoção: Estabilidade Emocional
(CARVER et al., 2000)
PERSONALIDADE
Dimensões
Eixos
U
Poder
Social
DINÂMICA DAS EMOÇÕES
EQUIVALÊNCIA
D
(Estrutura do modelo OCC)
(1) determina a
tendência de
experimentar
emoções (+)
Emoções baseadas
em
Eventos/Atribuição/Atratividade
P
Var1,...Varn
N
Emoções +
F
Emoções -
Tarefa
Dimensão equivalente
a extroversão
B
(2) determina a
tendência de
experimentar
emoções (-)
Dimensão equivalente
a neuroticismo
Emoções são geradas…
• Definindo a priorização dos objetivos já afeta diretamente a
avaliação de que emoções serão disparadas a cada percepção
(segundo o modelo OCC)
• Por exemplo, se os objetivos de socialização representam
um tendência no comportamento de um dos personagens,
o fato do jogador colocar esse personagem para trabalhar
sozinho acarretará:
• Tristeza por que será mais difícil estabelecer amizades
• Insatisfação com o trabalho por que ele não gosta de trabalhar
sozinho
• Insatisfação com o jogador por que ele agiu de uma maneira
contrária ao seu desejo
30
Introdução
a Atores
Emoções
• Outro fator relacionado é a função que define o valor
do estado emocional em termos de intensidade e
variação
• Personalidades positivas tendem a disparar
emoções mais positivas do que negativas
• Por exemplo, pessoas otimistas são naturalmente mais
alegres do que pessoas pessimistas
• A personalidade influenciará a permanência no
tempo dos estados emocionais
31
Introdução
a Atores
Atitudes
•
•
•
•
Refletem a história da interação entre atores e objetos
Mais estáveis que as emoções
Influenciadas pela personalidade
E.g.
• Judith gosta Eric
• Mr. Wilton não está satisfeito com o Gerente
Juntando Tudo…. De Maneira BEEM REsumida
variabilidade
Tendências
Básicas
Emoções
Atitudes
Taxa de
mudança
priorizam
Objetivos e
Crenças
Estados
Físicos
Ações
Percepções
Então… em Resumo…
• Construímos um modelo de Ator Sintético que inclui…
•
•
•
•
Traços de Personalidade
Emoções
Atitudes
Ações e Interações
Mas… e dai? O que fazer com este modelo???
BARIM
BARIM
• BARIM: Believable Agent Relationship and
Interaction Model
• Modelo que nos permite simular a emergência de
fenômenos de grupo
• Três componentes principais:
• Interação
• Relacionamentos que se estabelecem
• Protocolo
BARIM
• Baseados no conjunto de
interações proposto por
Bales
• Cada interação pode
assumir 3 valores:
amigável, neutra ou não
amigável
Categoria
Tensão
Parecer amigável
Positiva
Diminuir tensão
Positiva
Concordar
Positiva
Sugerir
Neutra
Prover Feedback Feedback
Neutra
Informar
Neutra
Solicitar Informação
Neutra
Pedir feedback
Neutra
Pedir Sugestões
Neutra
Discordar
Negativa
Mostrar Tensão
Negativa
Parecer não amigável
Negativa
BARIM: Protocolo
• Depende do domínio de aplicação
• Em turnos (também pode ser em
tempo real)
–A ordem das ações importa!
• Precisa ser justo
–Não favorecer certos tipos de
interação
–Proteger a autonomia dos atores
BARIM: Relacionamentos
• Baseados na Teoria de Heider
BARIM: Experimentos
• Grupos de 5 atores cooperando
• Mais de 3.000 turnos
• Grupos homogêneos de alto
desempenho
• Impacto de grupos com indivíduos
de Baixa habilidade
• Grupos sem atores de destaque
BARIM: Resultados
3500 turnos
BARIM: Resultados
42
3900 Turnos
43
BARIM: Resultados
Turns: 3900
XBARIM
Relacionamentos
• Multiplicidade
Relacionamentos
• Simetria
Relacionamentos
• Dígrafo Sinalizado
A
B
D
C
Relacionamentos
• Equilíbrio
Positiva
Negativa
A
B
C
D
Alguns Resultados
Fact: Uma Ferramenta para o
Desenvolvimento de Atores
Sintéticos
O objetivo aqui era construir um
framework para o desenvolvimento de
sistemas multiatores
FAct - Framework for Actors
• Requisitos Básicos
– Modelo de ator genérico com suporte
para traços de personalidade e
emoções.
– Suporte para avatares
– Suporte ao ciclo de vida do ator
– Serviços semelhantes aos providos
pelos frameworks de desenvolvimento
de SMA
– Open source
FAct - Framework for Actors
M-D Simulation
• Objetivo
– Investigar a viabilidade do framework
– Através.....
– Da simulação de interações entre
atores gerentes e desenvolvedores.
• Neste caso particular…
– Usamos o Symlog, como modelo de
personalidade
FAct - Framework for Actors
M-D Simulation:
4
3
2
1
Resultados do SmartSim
Com um ano de execução o SmartSim teve resultados como:
Os resultados do
SmartSim
proporcionaram a
submissão de um
novo projeto.
Escopo reduzido
Requisitos mais claros
…
Mais ainda complexo!
Simulando coalizões e conflitos através de
Atores Sintéticos com personalidade
DEPOIS DE TANTAS PESQUISAS… O QUE
MUDOU NO PROJETO VIRTUAL TEAM
(VTEAM)
Objetivo do Projeto
• Desenvolvimento de um jogo sério para a capacitação de
gerentes de projeto na área de software, com ênfase na
gestão de pessoas.
Gestão de
Projetos
Gestão de
Pessoas
Engenharia de
Software
Virtual Team
<http://vteam.cin.ufpe.br/>
Atores
Sintéticos
Jogos sérios
Psicologia
Organizacional
Jogo VTEAM simula…
• Um ambiente de desenvolvimento de software
• Plano de projeto
• Cronograma
• Acompanhamento de custos
• Atribuição de tarefas
• Alocação da equipe
• Equipe de trabalho
• Membros com personalidades diferenciadas
• Interação entre esses membros
• Reflexo motivacional dos membros na produtividade e
execução do projeto
Jogo VTEAM
• Envolveu problemas conceituais como:
• Modelar os personagens do jogo mais realisticamente em
termos comportamentais
• Personalidade individual, emoções, objetivos e crenças
• Modelar a interação entre esses personagens segundo
suas personalidades
• Estabelecer conflitos e coalizões entre os membros da equipe
• Identificar como os elementos acima influenciam o
progresso do projeto
Alguns desses problemas ainda estão sendo trabalhados!
Redução de Escopo
1. Planejamento e estruturação do projeto - OK
2. Refactoring do protótipo final liberado pelo SmartSim –
[Reduzido]
3. Desenvolvimento do editor de níveis – [Reduzido]
4. Elaboração do projeto de jogo do Virtual Team - [Reduzido]
5. Integração e interação com uma ferramenta auxiliar real de
Gerência de Projeto – [Reduzido]
6. Desenvolvimento da versão alfa/beta do Virtual Team - OK
7. Validação, ajustes, refinamentos e correções de falhas do
jogo - OK
8. Publicação dos resultados obtidos - OK
Processo de Desenvolvimento
• Tudo feito da maneira mais ágil possível!
•
•
•
•
Protótipo evolutivo
Pequenas iterações (máximo, de 2 semanas)
Comunicação
Documentação simples (baseada em apresentações) e
compartilhada no GoogleDocs
• Decisões enviadas por e-mail
• Tarefas abertas como requisições no Mantis
Ferramentas
• Desenvolvimento:
• Microsoft Visual C#
• Framework Xna e .Net
• Apoio ao processo:
•
•
•
•
Mantis
Subversion
Gmail (Google docs, Google groups) ([email protected])
Pacote office: word, excel, powerpoint
• Sítio do projeto:
• MySQL
• WordXpress
O que há de novo no VTEAM?
Arquitetura, Modelagem, Código, Arte, Navegação, Modelo comportamental dos AS
Tudo novo!
O que há de novo?
• Um novo conjunto de modelos de personalidade
• UPF, UPB, UNF, UNB, DPF, DPB, DNF, DNB, PF, PB, N
• Estados emocionais
• Positivos e negativos
•
Três atitudes Básicas
•
Trabalho, gerente e colegas
• Linguagem de comunicação ainda iconizada, mas balões são
diferentes
• Fórmulas ajustadas ainda em processo de refinamento
Por fim….
• Quem quiser ver o Jogo…
• Entra em contato com a gente!
• Vteam.cin.ufpe.br
Implementando Times de Atores Sintéticos em
Jogos Sérios: o Case Vteam
Patricia Tedesco
[email protected]
vteam.cin.ufpe.br