Flappy Bird — NEAT AI

Un agent IA qui apprend à jouer à Flappy Bird grâce à un algorithme génétique (NEAT) codé from scratch en Python.

Modèle chargé (score record : 324)	Entraînement from scratch

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Aperçu

Ce projet implémente un système d'intelligence artificielle évolutive appliqué au jeu Flappy Bird. L'IA ne reçoit aucune règle précodée : elle apprend uniquement par l'expérience, génération après génération, en faisant évoluer un réseau de neurones maison.

L'algorithme s'inspire du NEAT (NeuroEvolution of Augmenting Topologies) — sélection naturelle appliquée aux réseaux de neurones.

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Fonctionnement de l'IA

5 entrées → 8 neurones cachés → 1 sortie (sauter / ne pas sauter)

Entrées du réseau :

Entrée	Description
y_norm	Position verticale de l'oiseau (normalisée)
vy_norm	Vitesse verticale
dist_norm	Distance au prochain tuyau
trou_norm	Hauteur du centre du trou
diff_norm	Différence entre l'oiseau et le centre du trou

Fonction d'activation : tanh

Fitness : ticks_survie + score × 1000

Algorithme génétique :

• Population de 50 oiseaux par génération
• Élitisme (les 2 meilleurs passent intacts)
• Croisement uniforme entre les parents sélectionnés
• Mutation gaussienne des poids (σ = 0.2)
• Taux de mutation augmenté automatiquement en cas de stagnation

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Démo

Après quelques générations, l'IA passe des tuyaux indéfiniment. Le panneau en temps réel affiche la génération courante, le nombre d'oiseaux vivants, l'évolution du score, et un graphique des performances.

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Structure du projet

flappybird/
├── assets/              # Images du jeu (oiseaux, tuyaux, fond, chiffres…)
├── code/
│   ├── flappy.py        # Version manuelle (jouable au clavier)
│   ├── flappy_ai.py     # Version IA avec NEAT
│   └── flappy_save.json # Sauvegarde automatique de la meilleure IA
└── README.md

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Installation & Lancement

Prérequis : Python 3.8+ et pygame

pip install pygame

Lancer la version IA :

python code/flappy_ai.py

Lancer la version manuelle :

python code/flappy.py

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Contrôles (version IA)

Touche	Action
ESPACE	Pause / Reprendre
↑ / ↓	Augmenter / Diminuer la vitesse de simulation
R	Tuer tous les oiseaux (forcer une nouvelle génération)

La sauvegarde est automatique à chaque fin de génération.

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Stack technique

• Python 3 — langage principal
• Pygame — moteur graphique et gestion des événements
• Réseau de neurones custom — implémenté from scratch (pas de TensorFlow/PyTorch)
• Algorithme génétique custom — sélection, croisement, mutation, élitisme

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Auteur

Isidore Zongo