人工智能应用导论实验手册-FlippyBird游戏实验手册.pdf

人工智能应用导论实验手册-FlippyBird游戏实验手册--第1页 FlippyBird游戏实验手册 4.4 任务三：FlippyBird 游戏 4.4.1 任务目标 本项目通过对强化学习让计算机自己玩游戏。通过构建模型训练计算机玩游戏能力，模 型训练输入数据包括游戏的每一帧的图像、小鸟的动作列表(跳跃、无操作)、计算机做出动 作之后的 reward、游戏是否结束的标志。计算机获得的信息其实和人类玩家是一样的，模 拟人类行为进行深度学习网络模型训练与应用，让计算机学会自己玩游戏，项目通过分步从 flappy bird 游戏渲染、手动控制、模型构建、模型训练、自动玩游戏过程，使读者能够： （1）体验一个完整的强化学习算法让计算机自己玩游戏。 （2）掌握游戏设计与强化学习相结合的基本用法。 4.4.2 任务实现 步骤一：运行与体验 flappy bird 游戏 flappy bird 是一款简单又困难的手机游戏。Flappy Bird 比较流行，游戏需要控制一 只不断下降的小鸟来穿越障碍物，点击屏幕则让小鸟上升一段距离，不点击屏幕小鸟继续下 降，若小鸟碰到障碍物或地面，则游戏失败。请同学们运行 FlapPyBird_game/flappy.p 代码,这个是 flappy bird 游戏，通过键盘控制看看自己玩游戏分值。 步骤二：游戏渲染 游戏是通过以帧为单位进行渲染，下面程序将实现一帧的游戏的展示。 通过运行代码：1run_game.py,得到初始的游戏界面展示。运行程序结果如图4-49 所示： 图4-49 游戏帧渲染 步骤三：游戏动作控制与界面图像输出 人工智能应用导论实验手册-FlippyBird游戏实验手册--第1页 人工智能应用导论实验手册-FlippyBird游戏实验手册--第2页 在步骤二进行一帧的游戏，但是在此过程一直没有动作输入，小鸟飞行是不受控制，而 函数 game_state.frame_step(a_t)中参数a_t 就是传入游戏的中动作。 如果 a_t[0] = 1 那么不鸟不进行跳动作，如果 a_t[1] = 1 ，小鸟将进行跳动作，因此程 序在后续所有帧中一直执行为跳动作。 通过运行代码：2game_action.py，得到固定的游戏动作控制，运行程序结果如图4-50 所示： 图4-50 游戏一直执行跳动作 步骤四：游戏键盘控制 为了实现能够通过键盘来控制小鸟的跳动作，因此采用 event.type 来监听键盘的响应， 当输入为向下、空格 、向上时，将a_t[1] 置为 1，执行跳动作，其他输入保持默认不执行 跳 动 作 ， 这 样 就 可 以 实 现 键 盘 控 制 游 戏 中 的 小 鸟 动 作 。 另 外 还 可 以修 改 game/flappy_bird_utils.py 文件中代码来实现游戏背景图片的更新，具体为： 原来代码：BACKGROUND_PATH = assets/sprites/background-black.png 修改后代码：BACKGROUND_PATH = assets/sprites/background-day.png 运行代码：3play_game.py，得到通过键盘控制的游戏，代码中主要添加了如下关键代 码： for event in pygame.event.get(): if event.type == QUIT or (event.type== KEYDOWN and event.key == K_ESCAPE): pyga