Optimización del juego tres en raya con niveles de dificultad utilizando heurísticas de inteligencia artificial

Autores

  • César Javier Villacís Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE
  • Walter Marcelo Fuertes Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE
  • Christian Andrés Bustamante Secretaría de Inteligencia del Gobierno Ecuatoriano
  • Margarita Elizabeth Zambrano Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE
  • Edgar Porfirio Torres Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE
  • Hernán Mauricio Aules Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE
  • Ana Gladys Tacuri Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE
  • Mario Oswaldo Basurto Universidad Tecnológica Israel

DOI:

https://doi.org/10.5380/atoz.v3i2.41342

Palavras-chave:

Videojogos educativos, Design de hipermídia orientado a objetos, Inteligência Artificial, Jogo da velha

Resumo

Introdução: os jogos educativos, além de proporcionarem distração e diversão, estimulam o desenvolvimento do pensamento infantil nos processos lógicos e espaciais. Esta pesquisa apresenta a otimização de videojogo educativo conhecido como jogo da velha (Tic-Tac-Toe) voltado para crianças entre 7 e 11 anos. Método: Utilizou-se a metodologia de Projeto Hipermídia Orientado a Objetos (OOHDM) para o design conceitual e de navegação do aplicativo, o que permitiu a criação de interfaces interativas e amigáveis para o usuário. Além disso, foram utilizadas técnicas de inteligência artificial para que o jogador (simulado e controlado pelo computador) possa emular as decisões por si mesmo, e ser capaz de enfrentar o usuário humano. As técnicas de Inteligência Artificial usadas são do tipo heurística, implementadas via método numérico inédito - que se baseia em série numérica finita - diferindo de outros métodos com o mesmo objetivo; nos quais é comum para usar o algoritmo de MIN-MAX. Para executar o jogo recorreu-se à incorporação de um agente virtual que oferece apoio aos usuários nos diferentes níveis de dificuldade do jogo. Resultados: Os resultados mostram que existem diferenças cognitivas conforme a idade e gênero, e também quanto ao nível de dificuldade do jogo, considerando-se uma amostra representativa de crianças de uma mesma unidade educacional. Conclusão: Este tipo de programa estimula o desenvolvimento cognitivo das crianças que estão em seu primeiro estágio de treinamento educacional.

Biografia do Autor

César Javier Villacís, Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE

Ingeniero en Sistemas e Informática - ESPE, Magíster en Sistemas Informáticos Educativos - Universidad Tecnológica Israel/Ecuador. Profesor-investigador - Departamento de Ciencias de la Computación - ESPE.

Walter Marcelo Fuertes, Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE

Ingeniero de Sistemas - Escuela Politécnica del Ejército,  Master en Redes - EPN, Doctor Ph.D. (Hons.) en Ciencias de la Computación y Telecomunicaciones - UAM/España. Profesor principal  - Departamento de Ciencias de la Computación - ESPE.

Christian Andrés Bustamante, Secretaría de Inteligencia del Gobierno Ecuatoriano

Ingeniero en Sistemas e Informática - ESPE. Desarrollador e Investigador en la Secretaría de Inteligencia del Gobierno Ecuatoriano en el área de TICs.

Margarita Elizabeth Zambrano, Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE

Ingeniera en Sistemas e Informática - ESPE, Magíster en Sistemas Informáticos Educativos - Universidad Tecnológica Israel/Ecuador. Profesor-investigador - tiempo parcial, Departamento de Ciencias de la Computación - ESPE.

Edgar Porfirio Torres, Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE

Ingeniero en Electrónica y Telecomunicaciones -EPN/Ecuador, MSc en Electrical Engineering and Computer Science. Profesor Principal - Departamento de Ciencias de la Computación - EPN/Ecuador. Profesor Investigador del Departamento de Ciencias de la Computación - ESPE.

Hernán Mauricio Aules, Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE

Licenciado en Matemática y Física - Universidad Central del Ecuador, Magíster en Educación Superior y Equidad de Género Superior - Universidad Central del Ecuador. Profesor-investigador - tiempo parcial - Departamento de Ciencias de la Computación – ESPE.

Ana Gladys Tacuri, Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE

Licenciatura en Educación Parvularia - Universidad Central del Ecuador, Maestría en Gerencia de Proyectos Educativos y Sociales - Universidad Central del Ecuador, Diplomado en Gestión del Aprendizaje Universitario- ESPE, Diplomado en Políticas Públicas de la Infancia - FLACSO-OEI/Paraguay. Profesora principal - Departamento de Ciencias Humanas y Sociales - ESPE.

Mario Oswaldo Basurto, Universidad Tecnológica Israel

Ingeniero en Informática - Universidad Tecnológica América, Magíster en Educación - Universidad Tecnológica América. Director de la Modalidad Semipresencial - Universidad Tecnológica Israel.

Referências

Bello, R. (2002) Aplicaciones de la Inteligencia Artificial. Guadalajara: Universidad de Guadalajara, México.

Bhatt, A., Varshney, P., & Deb, K. (2008). In search of no-loss strategies for the game of tic-tac-toe using a customized genetic algorithm. Proceedings of Genetic and Evolutionary Computation conference, Atlanta, USA, pp. 889-896.

Bondre, C., Kapgate, D., & Ponkshe, R. (2014). Laser Guided Tic Tac Toe. image, 6, 7.

Buckland, M. (2005). Programming game AI by example. Jones & Bartlett Learning. Worware Game Developers Library. (1st ed.) USA,

Chakraborty, P. (2009) Artificial Intelligence Based Strategies to Play the Tic-Tac-Toe Game. Journal of Technology and Engineering Sciences. l 1, (1).

De Burgos J. (2013). Series Numéricas y de Potencias. García Maroto Editores.

Feuerstein, R., Klein, P. S., & Tannenbaum, A. J. (Eds.). (1991). Mediated Learning Experience (MLE): theoretical, psychosocial and learning implications. Freund Publishing House Ltd. England.

Grim, J., Somol, P., & Pudil, P. (2005). Probabilistic neural network playing and learning Tic–Tac–Toe. Pattern recognition letters, 26(12), 1866-1873.

Gronli, T. M., Hansen, J., Ghinea, G., & Younas, M. (2014, May). Mobile Application Platform Heterogeneity: Android vs Windows Phone vs iOS vs Firefox OS. IEEE International Conference on Advanced Information Networking and Applications, 2014, 28th, pp. 635-641.

Lipman, M. (1998). Pensamiento complejo y educación (Vol. 43). Ediciones de la Torre.

Rich, E., & Knight, K. (1994). Inteligencia artificial. (2nd ed.) McGraw Hill: México, 1994.

Russell S., & Norvig, P., (2002). Artificial Intelligence: a modern approach. Pearson Education International. (2nd ed.), New Jersey – USA.

Schwabe, D., Rossi, G., & Barbosa, S. D. (1996). Systematic hypermedia application design with OOHDM. Proceedings of the seventh ACM conference on Hypertext, pp. 116-128.

Torres Vinueza, M. D., Fuertes, W., Villacís Silva, C. X., Zambrano Rivera, M. E., & Prócel Silva, C. T. (2013). Puzzlemote: videojuego controlado con el mando de la Wii para niños de 6 a 10 años. AtoZ: novas práticas em informação e conhecimento, 2(2), 94-105.

Villacis, C., Fuertes, W., Bustamante, A., Almachi, D., Procel, C., Fuertes, S., & Toulkeridis, T. (2014, October). Multi-player Educational Video Game over Cloud to Stimulate Logical Reasoning of Children. IEEE/ACM International Symposium Distributed Simulation and Real Time Applications, 2014, 18th, pp. 129-137.

Vygotsky, L. S. (2000). El desarrollo de los procesos psicológicos superiores. Crítica. Grijalbo, Barcelona.

Xu, B., Min, F., Zhu, W., & Chen, H. (2014). A Genetic Algorithm to Multi-objective Cost-sensitive Attribute Reduction. Journal of Computational Information Systems, 10(7), pp.3011-3022.

Watson M. (2008). Practical artificial intelligence programming with java. The MIT Press. (3rd ed.). Massachusetts, USA.

Publicado

2014-12-31

Como Citar

Villacís, C. J., Fuertes, W. M., Bustamante, C. A., Zambrano, M. E., Torres, E. P., Aules, H. M., … Basurto, M. O. (2014). Optimización del juego tres en raya con niveles de dificultad utilizando heurísticas de inteligencia artificial. AtoZ: Novas práticas Em informação E Conhecimento, 3(2), 95–106. https://doi.org/10.5380/atoz.v3i2.41342

Edição

Seção

Artigos