Sistemas de combate en juegos de mesa: Submarino o batalla Naval

Uno de los juegos con tema bélico mas sencillos que existen es el del submarino o combate naval.


La mecánica del juego es bastante sencilla. En una retícula cada jugador coloca sus barcos los cuales pueden tener una orientación vertical u horizontal. Mientras que en otra retícula indican cuales son sus disparos tanto aciertos como errores se marcan. La dinámica del juego es tratar de ir encontrando los barcos del enemigo, a la vez que se colocan los barcos en posiciones donde el enemigo tarde en descubrirlos.

Para tratar de encontrar los barcos, se puede tratar de comprender cómo piensa el oponente, o usar estadística.

La primera manera es tratar de cubrir la malla de la manera mas uniforme posible usando una secuencia que cubra diferentes sectores de la malla.

La primera malla debe ser del largo del barco enemigo mas grande menos uno y posteriormente una vez que se encuentre el barco mas grande se va disminuyendo el tamaño de la malla.

Para hacerlo mas eficiente, se puede ir estudiando las diferentes probabilidades de encontrar los barcos con cada disparo.

Como simular la niebla de guerra

El concepto de la niebla de guerra se refiere a los factores desconocidos en el proceso de toma de decisiones del oficial al mando de una unidad y se puede resumir en la frase del Duque de Wellington "El arte de la guerra consiste en saber que hay al otro lado de la colina". Saber donde se localiza el enemigo se hace a través del reconocimiento, pero una vez descubierto, si el enemigo sabe que fue observado puede cambiar su disposición, pedir apoyo o tender una trampa. En el uso de sistemas de agentes autónomos para la modelación de combate, es muy importante, tomar en cuenta este fenómeno, por lo que se maneja desde la base de la construcción del modelo.

Los agentes autónomos funcionan utilizando información local. Esto quiere decir, que actúan bajo los supuestos de lo que perciben en un entorno finito que está contenido en el mundo que ocupan. Si dos agentes se encuentran. Ellos no pueden saber si hay mas agentes fuera del radio que tienen de percepción.

En los modelos de combate podemos simular su radio de percepción mediante secciones de un círculo, donde el radio del círculo es el alcance de su visión y el ángulo que tiene el radio del círculo corresponde a la estrechez de su "cono de visión". este cono de visión se corresponde con el concepto de la visión de túnel. y así tropas que estén novatas o bajo mucho estrés, pueden ver reducido su cono de visión, mientras que tropas veteranas y tropas entrenadas para resistir el estrés como fuerzas especiales, pueden tener mas conciencia de su situación en el campo de batalla. Podemos incluso desarrollar una fórmula que relacione el ángulo del arco de círculo que se percibe relacionándola a factores como el número de bajas propias en un intervalo de tiempo o a la diferencia de tropas percibidas por el agente, lo que haria efectivamente que varios estresores afectaran la visión de nuestros agentes.

El mito de la guerra de cuarta generación.

¿Qué es la guerra de cuarta generación?

La guerra de cuarta generación se define como una regrasión de la violencia a sus orígenes descentralizados, usualmente se define como las acciones agresivas de un agente no estatal, contra un estado establecido.
Esta clasificacón fué hecha originalmente por William S. Lind, para describir la situación actual a la que se enfrenta el ejército de los Estados Unidos. cuando en un estado se peirde el monopolio de la violencia, y wsurgen todo tipo de aciiones sectarias, venganzas familiares y crimen violento. Esto es se vuelve en general a un estado de guerra endémica que es una característica de las sociedades premodernas. Los elementos para describir un  conflicto de cuarta generación son:

• Son complejos y de larga duración.
• Se utilizan tácticas terroristas y de guerrilla.
• Son altamente descentralizados.
• Hay un ataque directo a la cultura enemiga.
• Uso de guerra psicológica a través de la propaganda y el marco legal.
• Se utilizan todas las presiones posibles: políticas, económicas, sociales y militares.
• Son conflictos de baja intensidad.
• Los no combatientes se vuelven dilemas tácticos y usualmente están involucrados.
• Falta de jerarquías claras.
• Los beligerantes tienen números pequeños y están geográficamente dispersos.

En realidad estos conflictos no son una forma nueva de combate, es la forma usual en la que los humanos han luchado la mayor parte del tiempo. Donde quiera que haya un fuerte contra un débil, se utilizan tácticas de cuarta generación, desde los ataques religiosos del antiguo testamento, las tácticas de los cazadores de cabezas, en las confederaciones de tribus nómadas de la estepa y ahora, desde México hasta Kabul.

La manera de combatir a en este tipo de conflictos, es muy clara, pero inaceptable para cualquier tipo de democracia representativa moderna, los ejemplos mas claros de contrarrestarla son el imperio romano, el imperio chino y el imperio británico. Es mas los británicos escribieron un manual al respecto, llamado la Defensa de Duffer's Drift en 1904. En el se describen los ataques a la población civil, y a las fuerzas armadas de los insurgentes en lo que fué una de las primeras guerras del siglo XX. En la defensa de Duffer's Drift, se secuestra y encarcela a poblaciones civiles, se destruyen sus bienes y se les utiliza para llevar a cabo trabajos forzados. Cuando no lo hacen, los británicos son espiados e infiltrados por civiles que simpatizan con los insurgentes y atacados por los mismos civiles (en este caso los comandos bóers que no iban uniformados), cuando los beligerantes no llevan uniformes, son criminales y entonces se pueden refugiar en leyes civiles, lo que provoca conflictos legales y en la opinión pública del estado involucrado. 

Lo mismo ocurre en Mogadiscio y en Afganistán, donde las bombas y los ataques de mortero se activan con una llamda telefónica y los civiles simpatizantes que las efectúan no pueden ser detenidos. El único caso donde se siguen aplicando este tipo de represiones de la antigüedad, es en Israel, donde se utiliza la doctrina Dahiya, que es el uso de una cantidad indiscriminada de violencia hacia la población civil que alberga agresores a las fuerzas del estado, el nombre surgió porque en Dahiya fué atacada una fuerza de soldados israelíes los cuales respondieron nivelando la ona donde antes había departamentos y acallaron las protestas con lujo de violencia encarcelando, golpeando y matando a todo lo que se encontraron, hombres, mujeres y niños fueron condenados al hambre y a perder todas sus propiedades. 

Este tipo de tácticas no están justificadas en una democracia debido al respeto básico de los seres humanos, pero el dilema es el siguiente, los actores no estatales saben que es la única manera que tienen de derribar a un estado o hacerlo desistir de su lucha es el juego en el plano moral, donde los ataques son moralmente ambiguos, por lo que si la lucha es para garantizar la sobrevivencia del estado no dudemos que habrá alguien que piense que todo está justificado para asegurar la victoria (como en Israel). 

El modelo de salvas: Una aproximación diferente a las ecuaciones de Lanchester

El modelo de salvas fué creado por Wayne Hughes en la escuela de Investigaciones del Posgrado de la Armada de Estados Unidos. Este modelo se creó originalmente para describir las batallas entre flotas utilizando misiles antibuque, pero se puede aplicar a flotas de torpedos, combate aéreo y cualquier tipo de combate donde los proyectiles sean unidades discretas y los ejércitos tengan capacidad de contrarrestarlas.

Descripción del modelo:

Dos fuerzas los rojos (R) y los azules (A) lanzan salvas simultáneas de misiles, al mismo tiempo que intentan detener la salva lanzada contra ellos.

R y A son el número de unidades rojas y azules respectivamente. \( \alpha\) y \( \beta \) son el número de misiles lanzados por los rojos y los azules, respectivamente. y y z son el número de misiles interceptados cada salva por los rojos y los azules respectivamente. Y cada barco tiene una resistencia w si es rojo , o x si es azul. donde cada misil azul hace un daño \(u=\dfrac{1}{x}\) y cada misil rojo \(v= \dfrac{1}{y}\)

Entonces el cambio en el número de unidades cada salva es:

$$\Delta A = -(\beta B - yA ) u $$
$$\Delta B = -(\alpha A- zB)v $$

Las restas deben ser positivo definidas para evitar la creación espuria de unidades en el modelo o empiezan a ocurrir cosas interesantes.

Estos modelos sencillos, son interesantes para el desarrollo de tácticas, para la descripción de batallas pasadas (como las de la guerra de las Malvinas). Todos los modelos traen una advertencia y es que no son la realidad y hay que aplicarlos adecuadamente en el dominio de su competencia, donde son útiles y no dañinos, como la mala aplicación de las ecuaciones de Lanchester hecha durante la guerra de Vietnam por las mentes del Pentágono, donde si hubo mas bajas enemigas, pero de todas maneras se perdió la guerra.

La demografía política y su influencia en la guerra

Breve introducción a la teoría de sistemas.

La teoría de sistemas permite modelar el comportamiento de entidades grandes compuestas de partes. A esto se le define como un sistema. La hipótesis es que podemos escribir al sistema como sus partes y mas importante aún las relaciones entre sí, por ejemplo, para ver la población de un país como un sistema tenemos que ver como se comporta esa población, es decir, nacen y mueren personas, otros inmigran o emigran, y ver de que depende cada uno de los factores, como en los nacimientos estos dependen de la población actual y de la tasa de natalidad, la tasa de natalidad depende de la localización geográfica, del ambiente socioeconómico, de enfermedades, de guerras y de la economía.

 Estos sistemas pueden ser compañías, máquinas, poblaciones, ecosistemas, etcétera. Una de las ramas que me parece mas interesante por sus implicaciones filosóficas y prácticas es la del "Mundo como sistema" (World as a System).

En esta teoría se estudia la historia del mundo no por países o con un enfoque separado entre las diversas ciencias físicas y sociales, más bien, se estudia al mundo como un todo. Así se aprecia la influencia sobre la política los factores sociales, demográficos, culturales y geofísicos. Uno de los casos mas estudiados es el de China, donde se tienen registros de todas estas cosas desde la antigüedad (incluyendo censos), por lo que se han identificado ciertas relaciones entre la dinámica de la población y la inestabilidad.

El chipote de la juventud

Los seguidores de esta teoría han identificado una asociación entre el aumento de población correspondiente a jóvenes, y el aumento en la inestabilidad política presentándose mas criminalidad y desórdenes sociales, esto se denomina el "chipote de la juventud" (youth bulge). Traduciéndolo, quiere decir que si el aumento en la población se encuentra entre los 0 y 16 años, se generan tensiones en los recursos pues al ser mas grandes las familias con dependientes menores se necesita mayor cantidad de bienes, servicios y de bienestar social. Cuando el saliente se da entre los 16 y 30 años, se genera una clase de problemas totalmente diferente los cuales son:

Falta de oportunidades laborales.

Falta de espacios de expresión política.

Esto, asociado a una mayor tendencia entre los jóvenes a tomar riesgos implica que esta juventud están desempleados y sienten que sus demandas no son escuchadas, por lo que en general, esto lleva a criminalidad (para conseguir recursos) y a la radicalización (para conseguir lugares en la política y ser escuchados). 

Ejemplos de esto hay varios, el baby boom posterior a la segunda guerra mundial se ha asociado al movimiento de los derechos civiles en los Estados Unidos.

Otro ejemplo, aunque mas controversial debido a que puede que varias de las teorías se traslapen es el de la expansión de los vikingos. Los vikingos tuvieron un rápido crecimiento demográfico el cual agotó la tierra disponible, esto aunado a un principio de mayorazgo entre los varones y una probable escasez de mujeres provocó que los jóvenes vikingos migraran en busca de mujeres y tierras o bienes para establecerse. La expansión fue generada principalmente por los hombres jóvenes y una vez que se lograba se establecían familias vikingas ya formadas procedentes de los países nórdicos (usualmente una o dos generaciones después, cuando estuviera pacificada la colonia). Los vikingos fueron tanto comerciantes como invasores, por lo que es probable que la formación de colonias fuera un medio para establecer bases cerca de los medios de producción, usualmente aprovechando un vacío de poder en las tierras conquistadas, como en las invasiones a Britania, o la conquista de Normandía.

En esta imagen podemos observar un saliente entre la Primera y Segunda Guerra Mundial donde los jóvenes que regresaron de la guerra entrenados y sin empleo se encontraron en un país en medio de una lucha social, en bancarrota y con parte de la tierra ocupada por sus enemigos.

Estos jóvenes fueron un suelo fértil para la radicalización (tanto por comunistas como por nacionalsocialistas) y contribuyó al aumento de crimen y posteriormente al ascenso del nazismo en Alemania con todas sus funestas consecuencias.

En cambio se ha encontrado que las poblaciones mientras mas maduras se vuelven, toman menos riesgos, lo que permite su democratización pero al mismo tiempo se requiere un aumento en el capital destinado a la seguridad social. 

Estos son algunos de los fenómenos que se han postulado como explicaciones para los conflictos sociales en la actualidad como la primavera árabe, por ejemplo aquí vemos las tensiones sociales

Y la pirámide de población de Egipto en 2008. Donde se nota claramente el saliente entre los jóvenes varones adultos.

Conclusión

Podemos ver como los factores políticos pueden ser influenciados por la demografía y los factores ambientales. La ciencia de la demografía política está en auge desde hace poco, y con técnicas de geolocalización tengo la esperanza de que algún día podamos encontrar el camino hacia la optimización de este sistema tan complejo como es el mundo, y tal vez expandirnos a otros. 

Simulación computacional de combate (III): Movimiento

El movimiento de las unidades en el  campo de batalla es una ciencia en si mismo y corresponde tanto al nivel estratégico, como al operacional y al táctico. Para el propósito de estudiar y modelar el movimiento nos vamos a limitar al estudio de unidades pequeñas ya sean unidades individuales o grupos de individuos en pequeñas unidades a la Age of Empires o Starcraft.

EL movimiento de los agentes depende principalemnte de 3 factores, el terreno, el enemigo y las propias tropas, me voy a basar en esta explicación en el trabajo que he hecho con mis alumnos y en el trabajo Reynolds sobre el comportamiento autoorganizado de grupos de agentes e el sistea que el llamó boids.

Las reglas básicas de Reynolds para ver la autoorganización de grupos son tres:

1.- Una regla de atracción hacia los demás boids
2.- Una regla de repulsión para evitar que todos los boids terminen en el mismo punto
3.-Una regla de igualación de las velocidades (en forma vectorial, por o que se igualan velocidad y dirección).

Basados en estas reglas nosotros podemos describir ajustando ciertos parámetros, la cohesión y velocidad de un grupo. Los grupos que tenemos aquí solo responden a estímulos generados dentro del mismo grupo or lo que debemos añadir un par de reglas más:

4.- Regla de atracción hacia un objetivo.
5.- Regla de evitar colocarse en la línea de fuego de un compañero.

Basándonos en estas reglas tenemos masas de soldados sin líderes que son proactivas, van hacia el objetivo, y evitan colocarse en la línea de fuego de sus compañeros, lo que básicamente los hace soldados con un entrenamiento muy rudimentario.

Las siguientes reglas que podemos implementar son reglas que los hagan responder al terreno:

6.-Regla de atracción hacia cobertura.
7.-Regla de atracción hacia caminos que permitan moverse velozmente.
9.-Regla de atracción hacia zonas con camuflaje.

Unas de las reglas mas enfatizadas en las tácticas de pequeñas unidades es utilizar siempre el camuflaje y la cobertura disponibles, para evitar ser vistos y para protegerse del fuego enemigo. Esto debe ser hecho aún a costa de la velocidad para llegar a los objetivos excepto en casos excepcionales como para responder a una llamada de auxilio, incluso entonces lo principal es avanzar rápido hasta una distancia prudente y entonces tomar una ruta que trate de combinar la cobertura y el camuflaje a expensas de la velocidad.

Hecho esto debemos tomar en cuenta la reacción que tendrán los agentes a la presencia del enemigo.

10.- Alejarse del enemigo si estan en inferioridad numérica.
11.- Si perciben que tienen superioridad numérica acercarse al enemigo.
12.- Alejarse de zonas donde han caído aliados

Ahora lo que nos falta es tomar en cuenta las órdenes de los líderes.
Una manera de hacer esto es que los agentes sigan al líder.
Otra es utilizar formaciones, en las cuales los agentes mantienen posiciones relativas respecto a un líder para completar la formación especificada. Un tratamiento adecuado de esto se puede ver en este artículo de Gamasutra de Dave Pottinger que fue el encargado de implementar las formaciones en AoE.

Utilizando agentes estas son las reglas que yo he utilizado y creo que son mas que suficientes para conseguir un movimiento realista en una simulación computacional.

Si conocen otras que se hayan utilizado en simulaciones o juegos por favor díganlo en los comentarios.

Simulación computacional de combate(II): Visión

Existen dos maneras básicas de modelar el combate usando la computadora:

-Una es usar ecuaciones diferenciales para modelar el comportamiento en conjnto de los ejércitos
-La segunda consiste en utilizar agentes autónomos y/o los elementos que los constituyen: Máquinas de estados finitos y autómatas celulares.

Aquí vamos a ver un poco de como se pueden modelar dos de los sistemas básicos que deben existir en una modelación de combate: la visión.

Partimos de las ecuaciones de Lanchester:

$$\frac{dR(t)}{dt}=- \alpha A(t)$$
$$\frac{dA(t)}{dt}=- \beta R(t)$$

Podemos hacer un modelo donde tengamos guardadas las posiciones de los ejércitos de manera paramétrica y hacer que \(\alpha\) y \(\beta\) dependan de la distancia como  \( \alpha=\alpha(x) \) y \( \beta=\beta(x) \)

Entonces podemos tener una efectividad dependiente de la distancia lo que en cierta manera equivale a que es mas difícil acertar a algo muy lejano.

Introducción a las tácticas

Táctica es la manera en que se resuelve un problema ya sea resolver un examen,  apagar un incendio o tomar un nido de ametralladoras. Las tácticas son la realización final del esfuerzo generado desde la formulación de la estrategia y la asignación de recursos del arte operacional. Ellas son el reflejo de los fines últimos del estratega y de las tecnologías y medios puestos a su alcance.

El origen de las tácticas de combate es la necesidad humana de hacer las cosas de una manera eficiente. Estas tácticas en general son derivadas de la cacería de presas peligrosas y pueden ser individuales o grupales. Las tácticas varían dependiendo de las consideraciones estratégicas. Para un pueblo de cazadores recolectores es diferente un raid para conseguir muDoble envolvimiento:jeres o ganado que una vendetta por el asesinato de un miembro del clan o una guerra ritual para liberar tensiones y conseguir prestigio.

En ese breve artículo quisiera hablarles sobre las tácticas principales que se han utilizado a lo largo de la historia:

Penetración del centro: 

Consiste en amasar fuerzas en el centro del campo de batalla y atacar el centro para así dividir el grupo enemigo y posteriormente eliminarlo ya fragmentado. Uno de los problemas con esta táctica es que un comandante tranquilo, puede dejar que su centro sea penetrado y envolver el ataque para rodearlo y eliminarlo.

Envolvimiento:

Aquí el ataque principal ocurre en uno de los flancos mientras a lo largo de toda la línea hay ataques que la mantienen en su lugar. Se corre el peligro de que el enemigo vea a través de la maniobra y voltee el otro flanco, o penetre el centro aislando el ataque principal.

Doble envolvimiento:

En este caso ocurren dos ataque simultáneos por los flancos mientras el centro actúa como un soporte y mantiene fijas a las fuerzas del enemigo, al rodear al enemigo se le obliga eventualmente a combatir por el frente y la retaguardia, rodeándolo y aislándolo de su base y de posibles rutas de abastecimiento y huida. Esta es una buena táctica para usar como respuesta a la penetración por el centro. El caso mas claro es la batalla de Cannae donde Aníbal Barca derrotó a dos legiones romanas y esta  batalla sirvió como inspiración para el plan Schlieffen en la Primera Guerra Mundial.

Orden oblicuo:

El ataque en orden oblicuo consiste en avanzar una línea que en principio debe ir paralela al ataque del enemigo reforzando progresivamente uno de los flancos para obtener superioridad local y romper la línea enemiga. Es semejante a un ataque por el flanco pero la finta del centro y el flanco opuesto es menos sutil. Este tipo de maniobras surgieron durante las guerras entre las ciudades estado griegas y el combate entre falanges. Las falanges de cada ciudad avanzaban una hacia la otra para chocar, con el tiempo se notó que las falanges usualmente rompían la falnage eenmiga por el lado izquierdo, que es donde se llevaba el escudo y era el flanco opuesto de la falange oponente, para aporvechar esta circunstancia se comenzó a guardar una pequeña reserva móvil que podía explotar esa ruptura. Esta era una táctuica que Alejandro Magno utilizó con mucho éxito en sus luchas contra otras ciudades estado griegas como Tebas y Atenas, utilizando sus Hetairoi de caballería pesada para dar el golpe final a las falnges enemigas.

Blitzkrieg:

La Blitzkrieg es una táctica de armas mixtas que consiste en una penetración en profundidad seguida por un doble envolvimiento, el objetivo es encontrar un punto débil en las defensas enemigas, y por ahí hacer penetrar a gran velocidad fuerzas móviles y agresivas las cuales penetran hasta la retaguardia interrumpiendo los suministros, aseguran la retaguardia enemiga y regresan rodeando a las fuerzas enemigas y las dividen en bolsas las cuales son destruidas con fuerzas menos móviles como infantería y artillería convencionales, para asegurar la velocidad en el avance loas fuerzas móviles (tanques) requieren el apoyo de aviación táctica y artillería autopropulsada, para la ocupación de puntos fortificados se requiere también la existencia de infantería motorizada que pueda ayudar a los tanques a limpiar nidos de resistencia como pueblos y bosques que podrían bloquear su camino. Es vital mantener el tiempo y los suministros de la fuerza de penetración pues si el ataque se detiene antes del rodeo la fuerza de penetración se puede ver rodeada y destruida.

Shock and awe

Shock and awe es una doctrina de armas combinadas cuya motivación es utilizar la abundancia material para tratar de ahorrar vidas humanas. Consiste en combinar campañas de bombardeo estratégico a centro de mando y control, núcleos de transporte, infraestructura estratégica y concentraciones de tropas para posteriormente hacer penetraciones en profundidad con fuerzas blindadas hacia centros de gobierno y poder. Esta es la doctrina principal de los ataques norteamericanos en las dos guerras de Irak y en la invación de Afganistán. Se utilizan fuerzas móviles y agresivas y aviación de apoyo a tierra todo acompañado de lo que sería una barrera de artillería delante de las fuerzas atacantes. Proviene de las enseñanzas de la Blitzkrieg y las guerras árabe israelías en contra de ejércitos tipo soviético.

Swarming:

Esta es una táctica en la que fuerzas móviles atacan por todos los frentes a una fuerza menos móvil rompiendo el ataque si se encuentra resistencia y retomándolo por una dirección diferente, el resultado es que la uerza menos móvil se ve rodeada por un enjambre de fuerzas ligeras que la atacan desde diferentes direcciones y rompen el contacto si hay algún tipo de resistencia. Los mayores exponentes de estas  tácticas fueron los pueblos de la estepa como los Partos y los Mongoles, en la llamada guerra de cuarta generación los ejércitos modernos han tratado de retomarla después de releer a Sun Tzu y a Mao Tze Tung.

Ensayo sobre historia y filosofía de la moral, la psicohistoria y la modelación basada en agentes

Dos novelas que influenciaron mi estudio de los modelos basados en agentes y las sociedades artificiales son Tropas del Espacio de Robert Heinlein y la trilogía de La Fundación de Isaac Asimov. 

En ellas entre otras cosas se discute la posibilidad de modelar el comportamiento humano. Al principio al nivel de poblaciones enteras y posteriormente al nivel del comportamiento individual.Esta ocasión quiero hablarles del sistema legal y político del universo de Tropas del Espacio.

En Tropas del Espacio se postula un sistema ético(creo que en realidad debería denominarse legal) el cual se basa en la descripción de sucesivos niveles de altruismo desde el instinto de sobrevivencia individual hasta el altruismo hacia la raza humana. Una de las cosas mas interesantes y controversiales del libro es que en este sistema se igualan los derechos cívicos  y la responsabilidad social. Una consecuencia de esto es la limitación de los derechos a votar y ser votado a aquellos que demuestran tener la responsabilidad de usarlos. El derecho a tener un cargo público se ha limitado desde tiempo inmemorial, por habilidad para resolver conflictos y prstigio en la caza y el combate en los grupos de cazadores-recolectores, en las sociedades agrícolas por mecanismos como la violencia, la administración y la religión. La herencia y el monopolio sobre la tierra y la violencia en las sociedades feudales y en las sociedades democráticas por ciertos factores que van desde haber nacido en algún lugar y tener cierta edad (democracias universales), poseer cierto nivel económico (Atenas), pertener a ciertas familias (Italia renacentista, Esparta), haber ido a cierta universidad (Inglaterra).  

En la novela, Heinlein en su universo hipotético limita la franquicia a aquellos que han demostrado poner el bien de los demás por encima del suyo. Una de las maneras de ver esto es a través de dos problemas muy conocidos en la teoría de juegos. Uno es "La tragedia de los comunes" el cual es un juego multijugador en el cual se comparte un recurso finito y la idea es que cada jugador para poder ganar necesita usar mas del recurso, la tragedia ocurre cuando todos los jugadores deciden utilizar el recurso y este se agota dejando a todos los jugadores peor que al principio. Para resolver la tragedia alguien debe ganar menos que los demás. Otro juego relacionado es "El dilema del voluntario" este es otro juego multijugador en el cual para que todos ganen algo alguein debe perderlo todo. Si nadie es voluntario todos quedan peor que si alguien se sacrificara. 

 La idea de que alguien sacrifique parte de sus ganancias y es mas que esté dispuesto a perderlo todo por el bienestar del grupo  es una parte fundamental de lo que creo quería fomentar Heinlein en su libro, ya que este es una novela para jóvenes.

Generalizando esto Heinlein diseña un hipotético sistema legal basado en la aversión de los humanos al dolor y que ciertos niveles de dolor corresponden a ciertas penas. La pena se aplica después de un juicio y no hay encarcelamiento sólo la aplicación. Lo cual constituye una especie de condicionamiento operante en el cual hay estímulos por conductas correctas y castigos para conductas indeseables sólo que las conductas indeseables son castigadas con una severidad que podría ser vista como draconiana.  La pregunta inmediata es ¿Cuánto dolor es necesario para aprender a no robar?, ¿Cuánto por evadir impuestos?, ¿Se puede usar el ridículo y es escarnio social como forma de castigo en esa sociedad?, si se iguala la responsabilidad a la pena ¿La pena por homicidio es la muerte?, ¿o la manutención de la familia de la victima?, ¿existen circunstancias atenuantes?.

 

Simulación computacional de combate (V): Tácticas

Para una implementación adecuada de tácticas en modelos computarizados de combate lo primero que hay que decidir es si la inteligencia artificial tendrá un agente director o la inteligencia será deslocalizada y emergente.
Una de las principales herramientas utilizadas en la formulación de tácticas son los mapas de influencia.

En los mapas de influencia el mapa se subdivide en  áreas las cuales se califican según ciertos parámetros como presencia de recursos, tropas enemigas, objetivos y obstáculos.

Este mapa puede ser parte de un agente director, o estar incorporado a cada agente individual. 

Otra manera de incorporar comportamientos con tácticas emergentes, es la implementación de máquinas de estados finitos. Las cuales pueden llevar comportamientos relativamente simples. Como, una vez detectado el enemigo  se pide apoyo a agentes cercanos, se busca cobertura y se intenta rodear al enemigo. Si un agente intenta rodear, los otros dan fuego de cobertura. Todo esto son acciones simples, pero combinando las comunicaciones con las máquinas de estados finitos se pueden conseguir comportamientos muy complicados.

Otra manera de generar estrategias es mediante el uso de Sistemas de aprendizaje y clasificación (LCS por sus siglas en inglés). Este método utiliza una versión modificada de los algoritmos genéticos con un método para determinar el posible resultado de las acciones a realizar. Una ventaja de este método es que permite el aprendizaje de nuevos comportamientos.

Existen otras maneras de estudiar estrategias que dependen de caminar árboles e decisiones pero en general son muy lentas para ser utilizadas en este tipo de simulación.

Simulación computacional de combate(IV): Sistemas de pelea.

Un sistena de modelación de combate no sirve si no tiene una implementación adecuada del combate.

Las implementaciones de estos modelos tienen dos divisiones principales:

- Deterministas.
- Aleatorias.

Las implementaciones deterministas consisten en aplicar algina forma de las ecuaciones de Lanchester. Usualmente en una manera simpificada y generalmente se implementan con sistemas de puntos de salud, los cuales van disminuyendo con los ataques y usualmente tienen un diseño que  permite a una tropa de unidades básicas, derrotar a una unidad mucho mayor si son suficientemente numerosas. Una manera de evitar este tipo de comportamientos, es utilizar una matriz de efectividades. En dicha matriz se puede codificar el daño efectuado a cada tipo de unidad enemiga y los valores imposibles (como hacerle daño a un tanque con una pistola) se codifican con un cero.

En el modo aleatorio cada unidad realiza daño dependiendo de una distribución de probabilidad la cual puede depender de varios factores como: el tipo de unidades involucradas, la distancia al objetivo, el tipo de arma utilizada, si el enemigo esta camuflado o si está a cubierto del fuego. En general el resultado aquí es binario o se scierta sl blanco o no. Esto además se puede gradar tomanfo en cuenta los aciertos que ocasionan heridas y la gravedad de éstas. 

Otra cuestión es la elección de objetivos por los combatientes. Aquí también se pueden utilizar métodos deterministas o aleatorios. Una manera determinista es repartir el daño ocasionado entre todas las unidades enemigas en alcance. Este método se corresponde a la formulación básica de las ecuaciones de Lanchester.
Otro método es asignar una unidad como objetivo (en general la más cercana) y asignarle todo el daño a esa.

En la manera aleatoria se elige al azar una de las unidades enemigas que esté  en la visión de nuestras tropas y a esa le asignamos el probable daño. Si estamos tratanfo de conjuntos de tropas repattimos el daño aleatoriamente entre lss unidades enemigas en alcance (como una explosión o un ataque de área).  

Simulación computacional del combate (I)

La simulación de combates es una rama de la ciencia militar que existe para diversos fines y con diversas escalas.

Puede hacerse sobre un mapa para planear movimientos estratégicos, como maniobras para experimentar o probar cosas nuevas o como entrenamiento para los nuevos soldados.

 En nuestros días gracias a las computadoras podemos combinar todas estas escalas para labores de entrenamiento o entretenimiento.

 Los primeros modelos basados en principios científicos fueron creados de manera informal por Napoleón, el cual al planear una invasión estudiaba la cultura, política y geografía de sus adversarios para planear sus operaciones. Esto implica el uso de modelos mentales y computacionales. Posteriormente el reino de Prusia utilizó un modelo de entrenamiento llamado Kriegspiel. O juego de guerra.

El Kriegspiel se juega con dos mapas identicos en los cuales los jugadores disponen a sus fuerzas. Los oponentes no tienen información de las disposiciones del oponente, excepto las que van descubriendo y les informa un juez. Este juez mediante tablas y dados decide la velocidad del movimiento, el resultado de los combates y los reportes que reciben los oficiales. Este juego comenzó como una simulación seria utilizada por las academias militares alemanas y es la base de los juegos de guerra modernos.

 La simulación entro a una nueva fase durante la primera guerra mundial, ya que Frederick Lanchester desarrolló unas ecuaciones diferenciales acopladas las cuales permiten modelar ciertos aspectos del combate. Durante la segunda guerra mundial, los métodos de la investigación de operaciones surgieron para cuantificar y optimizar todos los aspectos de las operaciones militares.

 Especialmente la logística. Durante la guerra de Vietnam. El ejército de Estados Unidos enfatizó el efecto de las bajas enemigas basado en modelos tipo Lanchester. Lo cual fue un uso mal dirigido. Debido al costo político y en vidas estadounidenses el cual fue desestimado. Los avances posteriores a la guerra de Vietnam van dirigidos en dos direcciones principales. La descripción matemática de la complejidad del combate y la descripción de los fenómenos psicológicos experimentados por los combatientes y como utilizarlos para desarrollar tácticas que sean compatibles con los instintos naturales del combatiente. Los trabajos a destacar en la primera fase de esta nueva etapa son los del coronel Trevor Dupuy con su libro Numbers, Predictions and war. En el cual desarrolla una metodología para hacer simulaciones de combate tomando en cuenta factores como la sorpresa, abastecimientos, la hora de ataque y el estado del tiempo.


 En la parte psicológica el desarrollo de la hoplología por parte del Tte. coronel David Grossman con sus libros On Killing y On Combat, dan una pauta general para estudiar los efectos psicológicos del combate sobre los combatientes, y  a partir de ahí se han desarrollado diferentes metodologías de entrenamiento y tácticas para aprovechar esas reacciones específicas.

El estado actual de la generación de modelos de combate consiste en simulaciones basadas en agentes los cuales cuentan con inteligencia artificial, entre las técnicas de inteligencia artificial utilizadas están el movimiento colectivo, trazado de rutas, mapas de influencia y redes neuronales. Estas herramientas le dan a los agentes la capacidad de moverse en conjunto encontrar rutas y responder a amenazas que evolucionan en el tiempo. Varias sistemas de este tipo se utilizan parqa entrenar soldados y miembros de asociaciones en áreas de riesgo.