A taxonomy and state of the art revision on affective games

Affective Games are a sub-field of Affective Computing that tries to study how to design videogames that are able to react to the emotions expressed by the player, as well as provoking desired emotions to them. To achieve those goals it is necessary to research on how to measure and detect human emotions using a computer, and how to adapt videogames to the perceived emotions to finally provoke them to the players. This work presents a taxonomy for research on affective games centring on the aforementioned issues. Here we devise as well a revision of the most relevant published works known to the authors on this area. Finally, we analyse and discuss which important research problem are yet open and might be tackled by future investigations in the area of Affective GamesThis work has been co-funded by the following research projects: EphemeCH (TIN2014-56494-C4-{1,4}-P) and DeepBio (TIN2017-85727-C4-3-P) by Spanish Ministry of Economy and Competitivity, under the European Regional Development Fund FEDER, and Justice Programme of the European Union (2014–2020) 723180 – RiskTrack – JUST-2015-JCOO-AG/JUST-2015-JCOO-AG-

Evolving Aesthetic Maps for a Real Time Strategy Game

Artículo publicado en congreso SEED'2013 (I Spanish Symposium on Entertainment Computing), Septiembre 2013, Madrid.This paper presents a procedural content generator method that have been able to generate aesthetic maps for a real-time strategy game. The maps has been characterized based on several of their properties in order to de ne a similarity function between scenarios. This function has guided a multi-objective evolution strategy during the process of generating and evolving scenarios that are similar to other aesthetic maps while being di erent to a set of non-aesthetic scenarios. The solutions have been checked using a support-vector machine classi er and a self-organizing map obtaining successful results (generated maps have been classi ed as aesthetic maps)

Generación Automática de Contenido para Juegos de Estrategia en Tiempo Real

El destacado volumen de negocio a nivel mundial ha convertido a los videojuegos en el principal protagonista dentro de la industria del entretenimiento. Este hecho no ha pasado desapercibido para la comunidad científica, que se ha visto surtida de nuevos retos y desafíos que abordar. La generación automática de contenido son un conjunto de técnicas que permiten generar de forma algorítmica contenido específico para videojuegos. Estas técnicas reducen costes de producción y diseño, sirven como fuente de creatividad e inspiración para el diseñador, ahorran recursos computacionales a la hora de ejecutar el juego y permiten adaptar el juego al jugador para que la experiencia de juego sea única y personalizada. Generalmente el criterio usado para la generación es el de la jugabilidad, es decir, que el contenido cumpla con las reglas del juego. Esta tesis define una metodología para la generación automática de contenido para juegos de estrategia en tiempo real en base a unos criterios que van más allá de que el contenido sea válido. Esta metodología propone el uso de algoritmos evolutivos para la generación del contenido siguiendo un esquema de generación y prueba. La primera característica exigible al contenido generado que se ha estudiado ha sido el equilibrio entre jugadores. También se ha descrito un método de generación enfocado en esta característica que es capaz de crear mapas que no proporcionan ventaja alguna a los jugadores, independientemente de su habilidad o estrategia elegida. Otra característica deseable que evita que las partidas se conviertan en algo aburrido y monótono y que también ha sido estudiada es el dinamismo. A la hora de buscar el dinamismo se ha optado por dos enfoques distintos, uno basado en los recursos que mantienen los jugadores a lo largo de la partida y otro basado en las confrontaciones entre ellos, que se centra en las batallas y el nivel de naves perdidas. Se han analizado ambas características en conjunto, detectándose que la definición de dinamismo que se ha usado como objetivo de la optimización incluye implícitamente una componente de equilibrio, concluyéndose por tanto que el equilibrio es compatible con un nivel medio de dinamismo. Además, se ha estudiado un enfoque multi-objetivo del problema que ha sacado a la luz otras relaciones entre equilibrio y dinamismo y mediante el cual se ha establecido que conforme aumenta el equilibrio se produce un leve descenso en el dinamismo, acabando con un descenso brusco en la frontera superior del equilibrio. Al igual que con el equilibrio y el dinamismo, se ha abordado el problema de mejorar la estética de los mapas siguiendo dos enfoques, uno geométrico que se basan en la geométrica espacial del mapa (coordinadas y distancias), y otro topológico que se basan en propiedades cualitativas de los mapas que no se ven afectadas por transformaciones geométricas simples y que han sido obtenidas a partir del grafo de esferas de influencia. Los resultados indican que existe una relación lineal entre la diferencia con los mapas estéticos y con los que no lo son, lo que da una idea de la densidad del espacio de búsqueda. Con respecto a las medidas utilizadas, se observa que hay algunas de ellas que tienen una mayor influencia sobre el valor de aptitud que el resto de variables. Por último, tras realizar un análisis cruzado de las soluciones obtenidas con ambos enfoques se observa que ambos enfoques son capaces de generar mapas adecuados, aunque hay que destacar que existe una mayor diversidad en las soluciones del enfoque geométrico que en las del topológico, además de que las soluciones geométricas obtenidas quedan más cerca del conjunto de mapas estéticos que las propias soluciones topológicas según la medida de aptitud de éstas últimas

Deep matrix factorization approach for collaborative filtering recommender systems

Providing useful information to the users by recommending highly demanded products and services is a fundamental part of the business of many top tier companies. Recommender Systems make use of many sources of information to provide users with accurate predictions and novel recommendations of items. Here we propose, DeepMF, a novel collaborative filtering method that combines the Deep Learning paradigm with Matrix Factorization (MF) to improve the quality of both predictions and recommendations made to the user. Specifically, DeepMF performs successive refinements of a MF model with a layered architecture that uses the acquired knowledge in a layer as input for subsequent layers. Experimental results showed that the quality of both the predictions and recommendations of DeepMF overcome the baselines.This work has been supported by Spanish Ministry of Science and Education and Competitivity (MINECO) and European Regional Development Fund (FEDER) under grants TIN2017-85727-C4-3-P (DeepBio)

A Self-Adaptive Evolutionary Approach to the Evolution of Aesthetic Maps for a RTS Game

Procedural content generation (PCG) is a research eld on the rise,with numerous papers devoted to this topic. This paper presents a PCG method based on a self-adaptive evolution strategy for the automatic generation of maps for the real-time strategy (RTS) game PlanetWars. These maps are generated in order to ful ll the aesthetic preferences of the user, as implied by her assessment of a collection of maps used as training set. A topological approach is used for the characterization of the maps and their subsequent evaluation: the sphere-of-in uence graph (SIG) of each map is built, several graph-theoretic measures are computed on it, and a feature selection method is utilized to determine adequate subsets of measures to capture the class of the map. A multiobjective evolutionary algorithm is subsequently employed to evolve maps, using these feature sets in order to measure distance to good (aesthetic) and bad (non-aesthetic) maps in the training set. The so-obtained results are visually analyzed and compared to the target maps using a Kohonen network.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Generación automática de contenido para un nuevo juego basado en el problema de los tres cuerpos

Este trabajo presenta un algoritmo de generaci ón de contenido por procedimientos capaz de crear mapas completos para un videojuego que simula fenómenos fí sicos. El algoritmo evolutivo desarrollado intenta mejorar la difi cultad de los mapas. Además, gracias al uso de poblaciones estructuradas, el algoritmo puede construir mapas que supongan un desafiío tanto a los jugadores más avanzados como a los m ás inexpertos.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

DeepFair: Deep Learning for Improving Fairness in Recommender Systems

The lack of bias management in Recommender Systems leads to minority groups receiving unfair recommendations. Moreover, the trade-off between equity and precision makes it difficult to obtain recommendations that meet both criteria. Here we propose a Deep Learning based Collaborative Filtering algorithm that provides recommendations with an optimum balance between fairness and accuracy. Furthermore, in the recommendation stage, this balance does not require an initial knowledge of the users’ demographic information. The proposed architecture incorporates four abstraction levels: raw ratings and demographic information, minority indexes, accurate predictions, and fair recommendations. Last two levels use the classical Probabilistic Matrix Factorization (PMF) model to obtain users and items hidden factors, and a Multi-Layer Network (MLN) to combine those factors with a ‘fairness’ (ß) parameter. Several experiments have been conducted using two types of minority sets: gender and age. Experimental results show that it is possible to make fair recommendations without losing a significant proportion of accuracy