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Des étudiants présentent leurs travaux à une conférence majeure sur l’IA

Deux groupes d’élèves ont présenté leurs Projets Scientifiques Collectifs lors de la Plate-Forme Intelligence Artificielle, conférence majeure de ce domaine de recherche. Ces projets menés avec la Chaire « Science et jeu vidéo » ont porté sur la génération de dialogues et sur le contrôle du déplacement de créatures par des réseaux de neurones.

La Plate-Forme Intelligence Artificielle (PFIA) est un événement annuel majeur de la recherche en intelligence artificielle. Elle aborde des problématiques et recherches communes aux acteurs de la recherche comme de l’industrie. La 14e PFIA, soutenue par plus d’une dizaine de sponsors industriels, a eu lieu du 28 juin au 2 juillet 2021 en distanciel et a accueilli des conférenciers venus notamment des États-Unis et du Royaume-Uni.

Cette année, deux groupes d’étudiants en 2e année du cycle ingénieur polytechnicien ont pu présenter leurs Projets Scientifiques Collectifs (PSC) dans la session parallèle « Jeux et IA ». Leurs projets ont été proposés par la société Ubisoft et réalisés avec l’aide de la Chaire « Science et jeu vidéo » portée par Raphaël Granier de Cassagnac, directeur de recherche CNRS au Laboratoire Leprince-Ringuet (LLR*).    

Le premier projet s’est intéressé à la génération automatique de dialogues entre personnages non-joueurs (PNJ). Les PNJ participent à l’immersion du joueur en donnant vie au monde dans lequel il évolue, par exemple en lui donnant des informations, ou en simulant la vie quotidienne de personnes dans ce monde virtuel. Actuellement, ces dialogues sont très souvent statiques et non renouvelés, c’est pourquoi les élèves qui ont mené ce PSC ont créé un système automatisé fondé sur des arbres de décision pour faire varier les discussions.

Ces arbres sont composés de blocs portant des informations sur l’histoire narrée par le PNJ, et contiennent des embranchements permettant d’apporter des détails aux récits. Afin de varier la transmission des récits entre PNJ, les élèves ont ensuite donné des « traits de caractères » aux personnages. Ceux-ci peuvent s’apparenter à des tics de langage, une bonne ou mauvaise mémoire ou encore le fait de donner peu ou beaucoup de détails, créant ainsi des narrations uniques qui se transmettent entre PNJ. Ce système pourrait à l’avenir être adapté pour que les personnages dans un jeu se souviennent de leurs actions dans une journée afin que le monde apparaisse plus vivant encore au joueur.

Dans le but de rendre les déplacements de créatures de jeux vidéo plus réalistes et plus crédibles, les élèves du second PSC ont animé des créatures virtuelles avec des réseaux de neurones évolutifs. Les « créatures » étaient composés d’os, de muscles et d’articulations simplifiés qu’un réseau de neurones devait diriger en 2D (figure 1). Les élèves ont utilisé un algorithme particulier appelé N.E.A.T., qui engendre aléatoirement des réseaux de neurones et évalue leurs performances d’après des critères définis, ici l’aptitude à faire se mouvoir la créature. L’algorithme N.E.A.T. crée ensuite une nouvelle « génération » de réseaux en opérant de petites modifications à partir des réseaux les plus performants.

Figure 1 : créature virtuelle animée par un réseau de neurones. Les tiges noires représentent les os, les liens les muscles, les billes bleues les articulations et les billes jaunes les extrémités des membres de la créature     

Ainsi, les élèves ont pu observer l’évolution de l’aptitude des réseaux de neurones à diriger leur créature au cours des générations. Ils ont pu faire varier cette évolution notamment en fonction de la complexité de la créature et de la probabilité de modification entre générations de réseaux.

Cette année, la Chaire « Science et jeu vidéo » a accompagné huit PSC, dans des domaines variés. Les élèves, très impliqués dans leurs projets, ont l’occasion de présenter leurs projets dans divers contextes, ici lors d’une conférence réputée dans le domaine de l’IA. Ces interventions soulignent la proximité des élèves avec la Chaire et l’excellence de l’apprentissage par la recherche dispensé par celle-ci.

 

*LLR : une unité mixte de recherche CNRS, École polytechnique - Institut Polytechnique de Paris

>> À propos de la Chaire :

Organisée en Gamelab et soutenue par Ubisoft, la Chaire « Science et jeu vidéo » s’attache à renforcer le réalisme, le gameplay et l’accessibilité des jeux vidéo grâce à la science, ainsi qu’à utiliser ce média pour diffuser la culture scientifique. Portée depuis 2019 par Raphaël Granier de Cassagnac, cette Chaire, par nature interdisciplinaire, vise à faciliter l’intégration vidéoludique de modèles (physiques, économiques, sociaux…) et aborde des techniques variées comme la modélisation 3D, la spatialisation sonore ou l’intelligence artificielle. L’enseignement est un autre axe innovant de la Chaire, visant à familiariser les élèves ingénieurs avec les méthodologies de l’industrie et à former un vivier de professionnels du jeu vidéo.