Análise comparativa de técnicas de neuroevolução no aprendizado do jogo Chrome Dino.

dc.contributor.advisorMelo, Aurea Hileia da Silva
dc.contributor.advisor-latteshttp://lattes.cnpq.br/0243106634406881
dc.contributor.authorSilva, Luiz Pedro Gadelha Da
dc.contributor.author-latteshttp://lattes.cnpq.br/0208304559036023
dc.contributor.referee1Melo, Aurea Hileia da Silva
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0243106634406881
dc.contributor.referee2Franzoia, Fabrizio Honda
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9416424164006171
dc.contributor.referee3Silva Junior, Jucimar Maia da
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/1862848643087021
dc.date.accessioned2026-09-14T18:34:03Z
dc.date.issued2026-09-19
dc.description.abstractNeuroevolution (NE), a field of Computer Science that uses Evolutionary Computation (EC) techniques to optimize and train Artificial Neural Networks (ANNs), presents itself as a robust approach for creating autonomous agents for games. Defining the genetic operators used is an important step in developing a NE method, due to their influence on the ability to avoid premature convergence of the ANN model. In this context, this work presents the results of a comparative performance analysis between the canonical Genetic Algorithm (GA) with elitism and Rechenberg’s Evolution Strategy (ES) (μ, λ), applied to the training of a neural network for learning the game Chrome Dino. To this end, the Dinossauro-Google codebase was extended, creating classes that implement both the compared EC methods and the Strategy design pattern, in order to allow for flexible switching of genetic operators during the tests performed. The results of the final experiments indicated that the GA approach achieved the highest fitness peaks and the highest final mean, while the ES approach showed more consistent performance among the neuroevolutions tested. A two-tailed Mann-Whitney U test, with a significance level of α = 0.05, however, found insufficient evidence to claim that the final fitness distributions of the two approaches are statistically different. As contributions, this work offers quantitative evidence regarding the impact of the choice of evolutionary algorithm and the mutation hyperparameter on the final fitness distributions of neuroevolution applied to the Chrome Dino game, in addition to providing a reusable extension of the Dinossauro-Google codebase, where the use of the Strategy design pattern facilitates the investigation of new genetic operators in future research.
dc.description.resumoA Neuroevolução (NE), campo da Ciência da Computação que utiliza técnicas da Computação Evolucionária (CE) para otimizar e treinar Redes Neurais Artificiais (RNA), apresenta-se como uma abordagem robusta para a criação de agentes autônomos para jogos. A definição dos operadores genéticos utilizados é uma importante etapa na elaboração de um método de NE, devido à influência deles na habilidade de evitar a convergência prematura do modelo de RNA. Nesse contexto, este trabalho apresenta os resultados de uma análise comparativa de desempenho entre o Algoritmo Genético (AG) canônico, aliado à técnica de Elitismo, e a Estratégia Evolutiva (EE) de Rechenberg (μ,λ), aplicados no treinamento de uma rede neural para o aprendizado do jogo Chrome Dino. Para isso, estendeu-se a base de código Dinossauro-Google, criando classes que implementam tanto os métodos de CE comparados quanto o Padrão de projeto Strategy, de forma a flexibilizar a alternância de operadores genéticos durante os testes realizados. Os resultados dos experimentos finais indicaram que a abordagem de AG alcançou os maiores picos de aptidão e a maior média final, enquanto a abordagem de EE apresentou um desempenho mais regular entre as neuroevoluções experimentadas. Um teste U de Mann-Whitney bicaudal, com nível de significância α = 0,05, no entanto, não encontrou evidência suficiente para afirmar que as distribuições de aptidão final das duas abordagens são estatisticamente diferentes. Como contribuições, este trabalho oferece evidências quantitativas sobre o impacto da escolha do algoritmo evolutivo e do hiperparâmetro de mutação nas distribuições de aptidão final de neuroevoluções aplicadas ao jogo Chrome Dino, além de disponibilizar uma extensão reutilizável da base de código Dinossauro-Google, na qual o uso do padrão de projeto Strategy facilita a investigação de novos operadores genéticos em pesquisas futuras.
dc.identifier.citationSILVA, Luiz Pedro Gadelha Da. Análise comparativa de técnicas de neuroevolução no aprendizado do jogo Chrome Dino, Manaus, 2026. 102 f. TCC- (Graduação em Engenharia de Computação) – Universidade do Estado do Amazonas. Escola Superior de Tecnologia.
dc.identifier.urihttps://ri.uea.edu.br/handle/riuea/8632
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade do Estado do Amazonas
dc.publisher.initialsUEA
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dc.subjectNeuroevoluções
dc.subjectAlgoritmos genéticos
dc.subjectEstratégias evolutivas
dc.subjectRedes neurais artificiais
dc.subjectChrome Dino
dc.titleAnálise comparativa de técnicas de neuroevolução no aprendizado do jogo Chrome Dino.
dc.title.alternativeA Comparative Analysis of Neuroevolutionary Techniques in Learning the Chrome Dino Game.
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso

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