Umělá inteligence a rozhraní pro hru Osadníci z Katanu

Tato bakalářská práce se zaměřuje na tvorbu uživatelského rozhraní, datové reprezentace probíhající hry a návrh a implementaci umělé inteligence protivníka pro deskovou hru Osadníci z Katanu v její základní verzi. Motivací je jednak skutečnost, že ačkoliv se tato hra již dočkala několika implementací, žádná z nich nenabízí umělou inteligenci na úrovni, která by pro zkušeného hráče byla výzvou. Za druhé pak to, že analýza rozhodovacího procesu hráče v průběhu hry je netriviální problematikou, jejíž rozbor z pohledu umělé inteligence slibuje přínosné poznatky. Tvorba uživatelského rozhraní a datové reprezentace hry není hlavním zaměřením této práce, je však nezbytným krokem k tomu, aby bylo možné vytvořenou umělou inteligenci patřičně otestovat a odhalit případné nedostatky. V první části je prezentován stručný úvod do problematiky uplatnění umělé inteligence na poli stolních a deskových her, ať už jako studijních příkladů k ověření algoritmů se širším uplatněním, nebo přímo s cílem překonání lidského hráče. Také je zde zmíněna historie hry a její klíčové charakteristiky, především pak ty vztahující se k pohledu na problematiku z hlediska umělé inteligence. Závěr první části pak shrnuje plánované kroky a cíle této práce. V následující části je pak představen přehled jednotlivých oblastí umělé inteligence, jejichž dosavadních poznatku může být uplatněno při analýze problematiky, na kterou se zaměřuje tato práce. Dále jsou pak zmíněny možné přístupy k návrhu inteligence hráče (bota) spolu se stručným přehledem jejich obvyklého nasazení, zhodnocením jejich vlastností a shrnutím očekávaných výhod a nevýhod. Třetí část se zaměřuje na analýzu hry osadníci z Katanu jako takové. Představuje jednotlivé herní mechanismy, součásti herní plochy a jejich význam, možnosti interakce hráčů mezi sebou a dosažení cíle hry. Následuje rozbor jednotlivých fází herního kola s představením rozhodnutí, která hráč v jeho průběhu činí, zhodnocení jejich dopadu na hru a jejich důležitosti pro ú
Subject of this thesis is creation of graphical user interface, internal data representation of going game progress and design and implementation of player artificial intelligence bot for a game of The Settlers of Catan in the basic version of the game. One part of the motivation behind the idea is the fact that while the game already has several computer implementations, none of them can so far be a challenging opponent for an experienced player. Another reason is that analysis of player decision making process presents a nontrivial problematic that can bring valuable knowledge when studies from artificial intelligence point of view. Creation of graphical user interface and internal representation of ongoing game aren't focus of this project, they however are necessary step to allow for proper verification of bot functionality and revealing possible issues that need to be addressed. First section presents overview of application of artificial intelligence in the field of board and tabletop games, both as case studies for a verification of algorithms with wider application and with the purpose of challenging and overcoming ability of human player. This section also lists a brief history of the game and highlights its characteristics, focusing on those relevant to potential bot design. End of this section the summarises goals and planned steps of this thesis. Next section brings more focus on individual areas of artifical intelligence theory, highlighting those that can be used for the analysis of problematic at hand. The suitable options of specific approach to the bot design are also mentioned here, giving brief review of their usual primary use and their respective strengths and weaknesses. Third section further explains the Settlers of Catan game itself. Introduces individual game mechanics, game board components and their function as well as the means of player interaction and point scoring. This is followed by more detailed description of individual game steps