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A modular framework for automated evaluation of procedural content generation in serious games with deep reinforcement learning agents

Created by
  • Haebom

저자

Eleftherios Kalafatis, Konstantinos Mitsis, Konstantia Zarkogianni, Maria Athanasiou, Konstantina Nikita

개요

본 논문은 심각한 게임(SGs) 개발 과정에 절차적 콘텐츠 생성(PCG)을 통합하는 것의 영향을 평가하기 위한 프레임워크를 제안합니다. 심층 강화 학습(DRL) 게임 테스트 에이전트를 통합한 자동화된 평가 방법론을 제시하며, 카드 게임 메커니즘을 특징으로 하고 세 가지 다른 버전의 PCG(비플레이어 캐릭터 생성용)를 통합한 기존 SG를 사용하여 프레임워크를 검증합니다. 세 가지 버전은 무작위 NPC 생성(Version 1), 유전 알고리즘 기반 생성(Version 2, 3)으로 구성되며, 다양한 동적 SG 환경에 대한 프레임워크 에이전트의 영향을 테스트합니다. 실험 결과, Version 2와 3에서 훈련된 DRL 에이전트가 Version 1보다 승률과 훈련 시간 면에서 우수함을 보여줍니다. 특히, 일반적인 게임플레이를 모방한 테스트에서 Version 2와 3은 97%의 승률을 기록했고, 94%의 승률을 기록한 Version 1보다 통계적으로 유의미하게 높은 승률(p=0.0009)을 달성했습니다. 결과적으로, 본 논문은 제안된 프레임워크가 SG에서 절차적으로 생성된 콘텐츠 평가를 위한 의미 있는 데이터를 생성할 수 있음을 보여줍니다.

시사점, 한계점

시사점:
DRL 기반 게임 테스트 에이전트를 활용한 SG의 PCG 통합 자동 평가 프레임워크 제시.
유전 알고리즘 기반 PCG가 무작위 PCG보다 더 효과적인 SG 환경 생성 가능성 제시.
제안된 프레임워크가 SG의 PCG 평가에 유용한 데이터를 제공할 수 있음을 실증.
한계점:
제안된 프레임워크의 검증은 특정 SG와 PCG 방법론에 국한됨. 다양한 SG 유형과 PCG 기법에 대한 일반화 가능성에 대한 추가 연구 필요.
DRL 에이전트의 훈련 과정 및 성능에 영향을 미치는 요소에 대한 심층적인 분석 부족.
실험에 사용된 SG의 복잡성과 규모가 제한적일 수 있음. 더 복잡하고 대규모의 SG에 대한 적용 가능성 검증 필요.
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