Doutorado - Adaptação de Dificuldade em Jogos de Reabilitação Auxiliados por Robôs

1. Adaptação de Dificuldade em Jogos de Reabilitação Auxiliados por Robôs Kleber de Oliveira Andrade Orientador Prof. Dr. Glauco Augusto de Paula Caurin São Carlos – Dezembro de 2016

2. Conteúdo Programático • Introdução • Conceitos Fundamentais • Balanceamento de Jogos • Algoritmos Evolutivos • Abordagem Proposta • Experimentos e Resultados • Conclusões

4. Introdução Expectativa de Vida

5. Introdução Causas de Morte

6. Introdução Serious games

7. Introdução Reabilitação Robótica

8. Introdução Objetivo / Hipótese É a proposição e implementação do ajuste de dificuldade online em jogos para reabilitação auxiliada por robôs, construindo um AE para satisfazer os quatro requisitos (SPRONCK; SPRINKHUIZEN-KUYPER; POSTMA, 2003): i) rapidez; ii) efetividade; iii) robustez; iv) eficácia, obtendo então a seguinte resposta para a seguinte afirmação: É possível construir um Algoritmo Evolutivo capaz de adaptar a dificuldade online de jogos destinados à prática de reabilitação auxiliados por dispositivos robóticos, satisfazendo requisitos de rapidez, eficácia, robustez e eficiência.

9. Introdução Objetivos Específicos 1. Proposição de um AE para reabilitação robótica; 2. Modelagem e programação de um jogo; 3. Implementação de um jogador virtual; 4. Análise dos operadores evolutivos; 5. Configuração automática dos parâmetros do AE; 6. Realização de experimentos extensivos;

11. Conceitos Fundamentais

12. Conceitos Fundamentais Acidente Vascular Encefálico

13. Conceitos Fundamentais Reabilitação Robótica

14. Conceitos Fundamentais Reabilitação Robótica

15. Conceitos Fundamentais Serious Games

16. Conceitos Fundamentais Serious Games para Reabilitação

17. Conceitos Fundamentais Diversão e Flow nos Jogos

19. Balanceamento de Jogos Balanceamento Estático • Número limitado de níveis de dificuldade • Jogadores não sabem definir o nível adequado • Configuração afeta apenas atributos dos NPCs

20. Balanceamento de Jogos Balanceamento Dinâmico • Ajustes de Parâmetros • Scripts Dinâmicos • Aprendizagem por Reforço • Algoritmos Genéticos • Outros • Redes Neurais • Fuzzy

22. Algoritmos Evolutivos AE típico

23. Algoritmos Evolutivos Tipos de AEs

24. Algoritmos Evolutivos Representação e População

25. Algoritmos Evolutivos Métodos de Seleção • Roleta (RWS) • Torneio (TOS) • Ordenação (LRS) • Ordenação Exponencial (ERS) • Ordenação Geométrica (GRS) • Boltzmann (BOS)

26. Algoritmos Evolutivos Métodos de Reprodução • Média Simples (AX) • Média Geométrica (GAX) • Aritmético (ARC) • Flat (FC) • Blend (BLX-α) • Heurístico (HC)

27. Algoritmos Evolutivos Métodos de Mutação • Uniforme (UM) • Gaussiana (GM) • Creep (CM)

28. Algoritmos Evolutivos Elitismo e Critérios de Parada • Elitismo • Manter indivíduos • Parada • Número máximo de gerações • Tempo máximo de processamento • Número máximo de avaliações • Gerações seguidas sem melhorias • Convergência

30. Abordagem Proposta Síntese da Abordagem

31. Adaptação de Dificuldade em Jogos de Reabilitação Auxiliados por Robôs 31

32. Adaptação de Dificuldade em Jogos de Reabilitação Auxiliados por Robôs 32

33. Adaptação de Dificuldade em Jogos de Reabilitação Auxiliados por Robôs 33https://www.facebook.com/thecatcher4rehab

34. Abordagem Proposta Espaço do Jogo

35. Abordagem Proposta Algoritmo do Jogo

36. Abordagem Proposta Modelagem do Jogador

37. Abordagem Proposta Modelagem do Jogador

38. Abordagem Proposta Algoritmo Evolutivo Proposto

39. Abordagem Proposta Representação e População

40. Abordagem Proposta Função de Avaliação

41. Abordagem Proposta Seleção e Operadores Genéticos

42. Abordagem Proposta Configuração Automática

43. Abordagem Proposta Representação e População

44. Abordagem Proposta Função de Avaliação

45. Abordagem Proposta Seleção e Operadores Genéticos

47. Experimentos e Resultados

48. Experimentos e Resultados Arquitetura Robótica

49. Experimentos e Resultados Janela de Tempo • Espera 10% do tempo • Função linear de deslocamento https://youtu.be/1FbR9atDBls

50. Experimentos e Resultados Controle de Impedância https://youtu.be/tDqpC54aHao

51. Experimentos e Resultados AE1 - Parâmetros Manuais kd=ks=ke=ka=1

57. Experimentos e Resultados Configuração Automática kd=0.3483;ks=0.4679;ke=0.6692;ka=0.5319

65. Conclusões Conclusões i. Rapidez: o algoritmo é computacionalmente rápido ii. Efetividade: o algoritmo deve apresentar um comportamento tão bom quanto o estático iii. Robustez: o algoritmo deve ser robusto quanto a aleatoriedade iv. Eficácia: o algoritmo deve ser eficiente quanto as oportunidades de aprendizagem

66. Conclusões Contribuições

67. Conclusões Trabalhos Futuros i. Testes com um grupo saudável.  Movimento reais x virtuais ii. Testes clínicos com pacientes pós AVE.  Melhorar o perfil virtual iii. Comparação com outros algoritmos. iv. Melhoria do jogo atual. v. Projetar jogos para diversos DoF.

68. Adaptação de Dificuldade em Jogos de Reabilitação Auxiliados por Robôs Kleber de Oliveira Andrade Orientador Glauco Augusto de Paula Caurin pdjkleber @pdjkleber pdjkleber kleberandrade pdjkleber

Doutorado - Adaptação de Dificuldade em Jogos de Reabilitação Auxiliados por Robôs

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Semelhante a Doutorado - Adaptação de Dificuldade em Jogos de Reabilitação Auxiliados por Robôs

Semelhante a Doutorado - Adaptação de Dificuldade em Jogos de Reabilitação Auxiliados por Robôs (20)

Mais de Kleber de Oliveira Andrade

Mais de Kleber de Oliveira Andrade (10)

Último

Último (10)

Doutorado - Adaptação de Dificuldade em Jogos de Reabilitação Auxiliados por Robôs