Agentenbasierte Verkehrssimulation mit psychologischen Persönlichkeitsprofilen (DE/BMBF/13028X11)
Refine
H-BRS Bibliography
- yes (7)
Departments, institutes and facilities
- Institute of Visual Computing (IVC) (7) (remove)
Document Type
- Conference Object (5)
- Report (2)
Keywords
- Adaptive Behavior (1)
- Agents (1)
- Emotion (1)
- Five Factor Model (1)
- Intelligent virtual agents (1)
- Perception (1)
- Personality (1)
- Verkehrssimulation (1)
- Virtual Reality (1)
- Virtual environments (1)
Der Einsatz von Agentensystemen ist vielfältig, dennoch sind aktuelle Realisierungen lediglich in der Lage primär regelkonformes oder aber „geskriptetes“ Verhalten auch unter Einsatz von randomisierten Verfahren abzubilden. Für eine realistische Repräsentation sind jedoch auch Abweichungen von den Regeln notwendig, die nicht zufällig sondern kontextbedingt auftreten. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes wurde ein realitätsnaher Straßenverkehrssimulator realisiert, der mittels eines detailliert definierten Systems für kognitive Agenten auch diese irregulären Verhaltensweisen generiert und somit ein realistisches Verkehrsverhalten für die Verwendung in VR-Anwendungen simuliert. Durch das Erweitern der Agenten mit psychologischen Persönlichkeitsprofilen, basierend auf dem „Fünf-Faktoren-Modell“, zeigen die Agenten individualisierte und gleichzeitig konsistente Verhaltensmuster. Ein dynamisches Emotionsmodell sorgt zusätzlich für eine situationsbedingte Adaption des Verhaltens, z.B. bei langen Wartezeiten. Da die detaillierte Simulation kognitiver Prozesse, der Persönlichkeitseinflüsse und der emotionalen Zustände erhebliche Rechenleistungen verlangt, wurde ein mehrschichtiger Simulationsansatz entwickelt, der es erlaubt den Detailgrad der Berechnung und Darstellung jedes Agenten während der Simulation stufenweise zu verändern, so dass alle im System befindlichen Agenten konsistent simuliert werden können. Im Rahmen diverser Evaluierungsiterationen in einer bestehenden VR-Anwendung – dem FIVIS-Fahrradfahrsimulator des Antragstellers - konnte eindrucksvoll nachgewiesen werden, dass die realisierten Konzepte die ursprünglich formulierten Forschungsfragestellung überzeugend und effizient lösen.
Perception is one of the most important cognitive capabilities of an entity since it determines how an entity perceives its environment. The presented work focuses on providing cost efficient but realistic perceptual processes for intelligent virtual agents (IVAs) or NPCs with the goal of providing a sound information basis for the entities' decision making processes. In addition, an agent-central perception process should rovide a common interface for developers to retrieve data from the IVAs' environment. The overall process is evaluated by applying it to a scenario demonstrating its benefits. The evaluation indicates, that such a realistically simulated perception process provides a powerful instrument to enhance the (perceived) realism of an IVA's simulated behavior.
Traffic simulations are generally used to forecast traffic behavior or to simulate non-player characters in computer games and virual environments. These systems are usually modeled in such a way that traffic rules are strictly followed. However, rule violations are a common part of real-life traffic and thus should be integrated into such models.
Realism and plausibility of computer controlled entities in entertainment software have been enhanced by adding both static personalities and dynamic emotions. Here a generic model is introduced which allows the transfer of findings from real-life personality studies to a computational model. This information is used for decision making. The introduction of dynamic event-based emotions enables adaptive behavior patterns. The advantages of this new model have been validated with a four-way crossroad in a traffic simulation. Driving agents using the introduced model enhanced by dynamics were compared to agents based on static personality profiles and simple rule-based behavior. It has been shown that adding an adaptive dynamic factor to agents improves perceivable plausibility and realism. It also supports coping with extreme situations in a fair and understandable way.