title: Σχεδίαση και υλοποίηση ενός αυτόνομου πράκτορα για μια παραλλαγή του παιχνιδιού της Ναυμαχίας
title: Design and implementation of autonomous agent for a variant of the Battleship Game
Creators: name: Ψυχας Χριστοφορος
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2022

description: Η Τεχνητή Νοημοσύνη αναφέρεται στην σχεδίαση και υλοποίηση υπολογιστικών συστημάτων, τα οποία μιμούνται την ανθρώπινη συμπεριφορά και επιδεικνύουν στοιχεία ευφυΐας. Αυτές οι οντότητες είναι γνωστές και ως «ευφυείς πράκτορες». Η ιδέα σχεδιασμού ενός πράκτορα, ο οποίος θα μπορούσε να νικήσει τον άνθρωπο σε ένα παιχνίδι, ήταν πάντα συναρπαστική. Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στη σχεδίαση και ανάπτυξη ενός αυτόνομου πράκτορα για μια παραμετρική παραλλαγή του επιτραπέζιου παιχνιδιού «Ναυμαχία», όπου το μέγεθος του πίνακα, καθώς επίσης το πλήθος και το μέγεθος των πλοίων μπορούν να ορισθούν από τον χρήστη. Στο πλαίσιο αυτής της εργασίας, αρχικά σχεδιάσαμε το γραφικό περιβάλλον του παιχνιδιού, χρησιμοποιώντας τη γλώσσα προγραμματισμού Java και τις βιβλιοθήκες της, ώστε να οπτικοποιούνται οι προτεινόμενες στρατηγικές του πράκτορά μας, αλλά και να δίνεται η δυνατότητα σε πραγματικούς χρήστες να παίξουν το παιχνίδι, λαμβάνοντας πρόσθετη πληροφόρηση μέσω των στρατηγικών. Η προσέγγισή μας βασίστηκε στον ορισμό προοδευτικά βελτιωμένων στρατηγικών, υιοθετώντας κάθε φορά νέους ευριστικούς κανόνες βασισμένους στην ανθρώπινη διαίσθηση και βασικά στοιχεία θεωρίας πιθανοτήτων. Τα αποτελέσματα ήταν αρκετά ικανοποιητικά, καθώς ο πράκτορας μας με χρήση των καλύτερων στρατηγικών απέδωσε πολύ καλά συγκριτικά ακόμη και με πραγματικούς χρήστες, πετυχαίνοντας τη βύθιση και των πέντε πλοίων του παιχνιδιού σε μόλις 44 βολές κατά μέσο όρο σε πίνακα 10x10. Τα αποτελέσματα επιβεβαιώνονται με ενδελεχή πειραματισμό, τόσο στην κλασσική εκδοχή σε πίνακα 10x10, όσο και στην πιο δύσκολη εκδοχή σε πίνακα 20x20, ακόμη και απέναντι σε έξυπνες τοποθετήσεις πλοίων.
description: Artificial Intelligence refers to the design and implementation of computer systems that mimic human behavior and exhibit elements of intelligence. These entities are also known as "intelligent agents". The idea of designing an agent who could beat a human in a game has always been fascinating. This diploma thesis focuses on the design and development of an autonomous agent for a parametric variant of the board game "Battleship", where the size of the board, as well as the number and size of ships can be defined by the user. As part of this work, we initially designed the graphical interface of the game, using the Java programming language and its libraries, in order to visualize our agent's proposed strategies, but also to enable real users to play the game, receiving additional information through our strategies. Our approach was based on the definition of progressively improved strategies, each time adopting new heuristic rules based on human intuition and basic elements of probability theory. The results were quite satisfactory, as our agent using the best strategies performed very well compared even to real users, succeeding in sinking all five ships of the game in just 44 shots on average on a 10x10 board. The results are confirmed by thorough experimentation, both in the classic version of a 10x10 board, and in the more difficult version of a 20x20 board, even in the face of clever ship placements.