This project proposes and compares a new way to optimise Super Mario Bros. (SMB) environment where the control is in hand of two approaches, namely, Genetic Algorithm (MarioGA) and NeuroEvolution (MarioNE). Not only we learn playing SMB using these techniques, but also optimise it with constrains of collection of coins and finishing levels. Firstly, we formalise the SMB agent to maximize the total value of collected coins (reward) and maximising the total distance traveled (reward) in order to finish the level faster (time penalty) for both the algorithms. Secondly, we study MarioGA and its evaluation function (fitness criteria) including its representation methods, crossover used, mutation operator formalism, selection method used, MarioGA loop, and few other parameters. Thirdly, MarioNE is applied on SMB where a population of ANNs with random weights is generated, and these networks control Marios actions in the game. Fourth, SMB is further constrained to complete the task within the specified time, rebirths (deaths) within the limit, and performs actions or moves within the maximum allowed moves, while seeking to maximize the total coin value collected. This ensures an efficient way of finishing SMB levels. Finally, we provide a fivefold comparative analysis by plotting fitness plots, ability to finish different levels of world 1, and domain adaptation (transfer learning) of the trained models.


翻译:本项目提出并比较了一种在《超级马里奥兄弟》(SMB)环境中进行优化的新方法,该环境由两种方法控制,即遗传算法(MarioGA)和神经进化(MarioNE)。我们不仅利用这些技术学习玩SMB,还在收集金币和完成关卡的约束条件下对其进行优化。首先,我们为两种算法形式化SMB智能体,以最大化收集金币的总价值(奖励)和最大化总行进距离(奖励),从而更快地完成关卡(时间惩罚)。其次,我们研究MarioGA及其评估函数(适应度准则),包括其表示方法、所使用的交叉操作、变异算子形式化、选择方法、MarioGA循环以及其他一些参数。第三,将MarioNE应用于SMB,生成具有随机权重的ANN种群,这些网络控制游戏中的马里奥动作。第四,进一步约束SMB在指定时间内完成任务,限制重生(死亡)次数,并在允许的最大动作范围内执行动作或移动,同时寻求最大化收集的金币总价值。这确保了完成SMB关卡的有效方式。最后,我们通过绘制适应度图、完成世界1不同关卡的能力以及训练模型的领域适应(迁移学习),进行了五重比较分析。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
8+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员