Question

我正在使用称为NEAT的神经网络技术开发回合制游戏AI。我正在尝试训练一个可以在二维（X＆amp; Y coords）空间中移动的网络，给出了存储在有效二维数组中的各种值。

我可以看到使用神经网络的两种策略：

对于网格中的每个“单元格”，提供来自不同启发式的分数作为神经元的输入，并创建一个实际上是非常复杂的“评分”系统的NN。将非演奏角色（NPC）移动到得分最高的位置。
为每个启发式测量创建一个压缩值（以某种方式压缩成尽可能少的位），并为每个测量提供输入神经元。

我对选项2非常感兴趣，因为它提供了所需的最少量的计算（游戏的运行时间很长），但是我很困惑我可以使用什么方法来创建“小型表示”版本二维的启发式价值观。我知道有一些技术，如傅里叶变换，但我不知道这些是否适合我的问题。基本上我正在寻找一种方法将50x50的双精度数组转换为一个或两个双精度值。这两个double值可以是有损压缩的，我不需要能够获得原始值，我只需要一个合理的机制来将输入数据更改为一个小的占用空间。

这两种可能性的替代方案是以某种方式基于与NPC的距离来编码“区域”（因此获得“闭合”单元的实际值，以及“远”单元的近似值）。我不确切地知道如何将它连接起来，但它至少不需要在游戏的每个回合评估每个单元格（考虑到我在每轮大约1秒钟看大约500万个回合，任何简化我能想出来会有很大帮助。）

我道歉，如果这没有多大意义，这是一个让我困扰了一段时间的难题，我想不出一个简单的方法来形容它。

三江源，

艾

编辑添加（并更改标题）：

感谢Chris，我们已经完善了我想要的东西。我正在寻找的是一种近似线的方法（我可以将2D地图转换成一条线）尽可能少的参数。我之前使用了三次样条函数进行插值，但是我需要一些更可行的数据集，这些数据集在0.0和1.0之间非常积极地变化。我正在寻找的东西，我想是地图的“哈希”。

我知道有一些技术，例如三次样条，我可以从中找出一些“关键点”，这些值是我正在寻找的合理类比。我需要一种方法来获取2500个值，并得出这些值的小表示，我可以用于神经网络。我认为可以训练NN来推断这些表示的真正含义，或者至少确定表示与现实世界之间的某种相关性，因此它不一定需要是可逆函数，但我不认为许多单向函数（例如MD5，SHA）实际上都非常有用......

Answer 1

基本上，任何图形压缩算法都可以满足您的需求。它们经过了大量优化，可以将二维数组压缩到尽可能小的范围内。

已编辑添加：

要考虑的另一件事是，因为您希望使用压缩来缩短处理时间，所以获得非常高的压缩率通常需要更多的计算来压缩和解压缩阵列。与运行神经网络相比，您可能会花费更多时间压缩和解压缩阵列。

再次编辑添加：

根据您的评论，听起来您可能想要的是space-filling curve。使用曲线将50x50 *阵列转换为1x2500线，然后得出一个近似于阵列中每个单元所需值的公式。

*阵列必须是50x50吗？如果填充曲线的尺寸略有不同，则填充空间填充曲线可能要容易得多。例如，Hilbert曲线很适用于2的幂的维数。

Answer 2

您可以尝试的一件事是使用1D线的FFT，然后删除以后的（高频）术语。例如，在MATLAB中，我做了以下内容：

x = [1:1000];
y = rand(1,1000);
f = fft(y, 250); % truncate to 250 terms
plot(x,y, x,abs(ifft(f), 1000));

倾向于发生的是f的iFFT的峰值非常接近y的峰值。它们不一定是y的最高点，但它们是峰值。例如，在此运行中，在f的反向FFT中在x = 424,475和725处存在峰值，并且在x = 423,475和726处的y中也存在峰值。然而，y的全局最大值在x处= 503，这是ifft（f）的峰值，但不是很高。

然而，这只会将您的数据使用量减少一半，因为我将1000个双打转换为250个复数值。仅使用FFT的实部就可以获得进一步的增加：

x = [1:1000];
y = rand(1,1000);
f = real(fft(y, 250)); % only uses 1/4 the space now
plot(x,y, x,abs(ifft(f, 1000)));

这仍然产生了相当不错的结果，ifft（f）的每个主要峰值对应于y中的峰值，大多数时间距离最多只有2个距离，并且使用1/4的存储空间双人直接。

然而，这仍然不能得到“一个或两个双重值”的结果。你现在将2500个双打包装成625个。你可以通过削减更多的术语进行实验，但你必须通过削减更多的术语来“近距离”测试更多的值。也许你可以保留前10％的术语，找到最大值，然后在3或4的距离内查看;这样可以将你的2500双打减少到“仅仅”250.只有测试才能找到最适合你应用的产品。

如果你真的绝望，你可以低至最低的1％频率，并在任一方向搜索5或6以获得真正的峰值。但这仍然让你有25个双打。

我认为没有办法将2500双打转换成1或2，并且可以将其翻转成任何有意义的东西。看看信息理论文本，看看为什么。我建议你学习MATLAB，GNU Octave，甚至Excel，然后玩这样的东西，找到最适合你的结果。

在尽可能少的“参数”中表示双打的2D地图

2 个答案: