Αrtificial intelligence and games: Development of an escape room for intelligence and personality evaluation using deep reinforcement learning
Creators: name: Λιάπης, Γεώργιος Αθανασίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2021
Subjects: Τεχνητή Νοημοσύνη
Βαθεία Ενισχυτική Μάθηση
Παιχνίδι Δωματίου Απόδρασης
Artificial Intelligence
Deep Reinforcement Learning
Escape Room Game

description: Η παιχνιδοποίηση(gamification) και τα παιχνίδια σοβαρού σκοπού είναι δύο αποτελεσματικές και αποδοτικές πρακτικές για την εκπαίδευση, τη μάθηση και την εξέλιξη με πολλούς τρόπους, σε μια ποικιλία επιστημονικών τομέων. Επιπλέον, οι εξελίξεις στις μεθόδους Τεχνητής Νοημοσύνης και ιδίως στη Μηχανική Μάθηση (Machine Learning) και στην Ενισχυτική Μάθηση (Reinforcement Learning), παρείχαν εργαλεία για την επίτευξη καλύτερων αποτελεσμάτων σε μια πληθώρα αναπτυσσόμενων τομέων, όπως η διαχείριση επιχειρήσεων, η εκπαίδευση και ακόμη και η αυτοαξιολόγηση. Για παράδειγμα, πολλές επιχειρήσεις δημιουργούν ομάδες με βάση τη γνώση, την κατανόηση και τις σχέσεις, ενώ βασίζονται στη συνοχή, συγκεκριμένες εργασίες, κοινούς στόχους και ανταμοιβές που αποτελούν στοιχεία gamification. Επίσης, υπάρχουν αμέτρητα παραδείγματα παιχνιδιών σοβαρού σκοπού και μεθόδων gamification που έχουν εφαρμοστεί με επιτυχία στον τομέα της εκπαίδευσης για τη διδασκαλία και την εξέλιξη του τρόπου μάθησης. Επιπλέον, ένας ταχέως αναπτυσσόμενος τομέας πραγματικής ζωής και διαδικτυακού παιχνιδιού, περιλαμβάνει τα δωμάτια απόδρασης (Escape Rooms). Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι υπάρχει συνεχής έρευνα σχετικά με τη δημιουργία ομάδων και τη σύνδεση σε πραγματικούς χώρους Escape Rooms, τα οποία έχουν πολύ ελπιδοφόρα αποτελέσματα. Σε αυτή τη διπλωματική, διερευνούμε το συνδυασμό μιας εμπειρίας Escape Room που αναπτύξαμε και περιλαμβάνει μια ποικιλία τεστ νοημοσύνης τύπου Raven και δοκιμή στοιχείων προσωπικότητας OCEAN πέντε (OCEAN five), με μεθόδους Μηχανικής μάθησης, έτσι ώστε να είναι δυνατή η ανάλυση συλλογικής και ατομικής απόδοσης. Οι πράκτορες (agents) του Machine Learning προσομοιώνουν στοιχεία συμπεριφοράς, με βάση το μοντέλο OCEAN πέντε, για να βρουν το αποτέλεσμά τους σε σχέση με την ταχύτητα και το χρόνο εκμάθησης για να πλοηγηθούν και να επιλύσουν εργασίες (tasks). Τα αποτελέσματα μας επιτρέπουν να αναλύουμε και να παράγουμε μετρήσεις και πρότυπα για ένα μοντέλο δωματίου διαφυγής για να κατηγοριοποιήσουμε τους παίκτες ανάλογα με το στυλ παιχνιδιού τους με το μοντέλο προσωπικοτήτων OCEAN πέντε. Η επιτυχία αυτού του έργου συμβάλλει στον καθορισμό ενός νέου τρόπου παιχνιδιού gamification για αξιολόγηση, με βάση την ευφυΐα και την προσωπικότητα, έτσι ώστε τομείς όπως η διαχείριση των επιχειρήσεων και η εκπαίδευση να αξιοποιούν το μεγαλύτερο μέρος του gamification και του προφίλ, σε συνδυασμό με μοντέλα Machine Learning
description: Gamification and serious games are two effective and efficient practices to educate, learn and evolve in many ways, in a variety of scientific areas. Furthermore, the developments in Artificial Intelligence methods and particularly Machine Learning and Reinforcement Learning, has supplied tools to achieve greater results in growing effectiveness in a vast number of domains, like business management, education and even self-assessment. For example, many businesses create teams based on the knowledge, understanding and relationships, while they are built upon cohesion, specific assignments, common goals and rewards which constitute gamification elements. Also, there are countless examples of serious games and gamification methods that have been, successfully implemented, on the area of education for teaching and evolving the way of learning. Moreover, a fast-developing area of real life and online gaming, involves Escape Rooms. It is vital to note that there is ongoing research regarding team building and bonding in real-life escape rooms, which have very promising results. In this thesis, we explore the combination of an Escape Room experience that we developed and includes a variety of Raven-like intelligence tests and OCEAN five personality trait test, with Machine Learning methods, so that an analysis of the teams and personal effectiveness can be generated. The Machine Learning agents simulate behavioral elements, based on the OCEAN five model, to find their effect with respect to learning speed and time for them to navigate and solve tasks. The results allow us to analyze and produce metrics and templates for an escape room model to categorize players depending on their game style to OCEAN five personality trait model. The success of this project helps set a new way of gamification ways for assessment, based on intelligence and personality, so that areas like business management and education make most of gamification and profiling, combined with Machine Learning models