人工智能在游戲中的應(yīng)用有什么?
1. 現(xiàn)代電腦游戲簡(jiǎn)介
電子游戲從1971年誕生以來(lái)，越來(lái)越受到人們的喜愛(ài)。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，游戲的擬人化越來(lái)越逼真。高度的擬人化使得現(xiàn)代電腦游戲能夠模仿人類(lèi)社會(huì)中的各種情形，并把這些情形通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、甚至觸覺(jué)等多種感官反映到人的大腦，從而對(duì)人們的現(xiàn)實(shí)生活產(chǎn)生巨大沖擊?；谟螒蛑械倪@些反映人類(lèi)社會(huì)的情形不同和游戲表示的方式不同，可以把電子游戲分為幾大類(lèi)別：縱向卷軸和橫向卷軸類(lèi)、棋牌邏輯類(lèi)、文字冒險(xiǎn)類(lèi)、圖形冒險(xiǎn)類(lèi)、模擬類(lèi)、戰(zhàn)略類(lèi)、第一或第三人稱(chēng)射擊類(lèi)和角色扮演類(lèi)。
無(wú)論游戲?qū)儆诤畏N類(lèi)別，游戲玩家都希望在游戲中能夠體驗(yàn)到現(xiàn)實(shí)中無(wú)法體驗(yàn)到的刺激，得到現(xiàn)實(shí)中無(wú)法得到的滿(mǎn)足。這些刺激和滿(mǎn)足主要表現(xiàn)在特定的挑戰(zhàn)、社會(huì)化、吹噓與幻想、情感等方面。實(shí)際上，大部分的玩家并不能預(yù)先知道他們想要什么樣的游戲，但是他們往往在看到了一個(gè)精美的游戲后說(shuō)，“嗯，我要的就是這個(gè)!”
要使得玩家喜歡游戲，游戲的開(kāi)發(fā)過(guò)程必須得到重視。一般來(lái)說(shuō)，游戲的開(kāi)發(fā)過(guò)程主要分為四個(gè)階段：構(gòu)想階段、總體設(shè)計(jì)階段、細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)階段和建設(shè)階段。[1]
萬(wàn)事開(kāi)頭難，構(gòu)想階段是游戲開(kāi)發(fā)中最為重要的階段。一個(gè)好的游戲背景故事是整個(gè)游戲成功的一半。在準(zhǔn)備好游戲故事之后，就需要考慮游戲采用何種游戲類(lèi)型，并把游戲故事分割成幕(Act)，改編為游戲劇本(Gameplay)。
在總體設(shè)計(jì)階段，要考慮每個(gè)幕中的角色和規(guī)則，同時(shí)也要考慮相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題。比如，游戲?qū)⒉捎煤畏N技術(shù)、準(zhǔn)備運(yùn)行在什么平臺(tái)上等。
在細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)階段，要對(duì)每一幕中的焦點(diǎn)(Focus)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)每一幕的效果產(chǎn)生效果圖，選擇合適的音樂(lè)匹配到各個(gè)場(chǎng)景，設(shè)計(jì)各個(gè)角色和場(chǎng)景的細(xì)節(jié)。
最后是建設(shè)階段。開(kāi)發(fā)者要采用選定的技術(shù)對(duì)游戲進(jìn)行開(kāi)發(fā)。游戲制作包括編程和觸發(fā)器的制作。最后要進(jìn)行游戲測(cè)試。2. 基于電腦游戲的圖靈實(shí)驗(yàn)
人們?cè)趭蕵?lè)電腦游戲的時(shí)候，往往希望游戲中的其他角色能夠擁有某些程度上的智能。這些智能可以使得人們能夠在游戲的同時(shí)得到滿(mǎn)足。然而，這種智能必須得到控制。如果游戲中的機(jī)器角色的智能明顯高于玩家的能力，使得玩家對(duì)勝利喪失信心，那么玩家會(huì)放棄這樣的游戲。所以，人工愚蠢(Artificial Stupidity)技術(shù)也是必不可少的。在游戲中，太強(qiáng)或太弱的人工智能都是不合適的。
那何種程度的人工智能才是合適的呢?回答這個(gè)問(wèn)題首先要考慮怎樣的機(jī)器可以算作智能機(jī)器。圖靈曾經(jīng)提出了“圖靈實(shí)驗(yàn)”的概念。他認(rèn)為能夠通過(guò)圖靈實(shí)驗(yàn)的機(jī)器是具有智能的。其實(shí)，在游戲中也是一樣的。“圖靈實(shí)驗(yàn)”在游戲中可以這樣描述：當(dāng)玩家和其他玩家同諸多機(jī)器在同時(shí)游戲時(shí)，如果這個(gè)玩家通過(guò)游戲規(guī)則中的任何方式都無(wú)法分辨游戲中的其他角色哪個(gè)是其他玩家，哪個(gè)是機(jī)器的線(xiàn)程，那么我們可以說(shuō)這個(gè)游戲通過(guò)了“游戲中的圖靈測(cè)試”。[2]一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)了“游戲中的圖靈測(cè)試”的游戲是最適合玩家?jiàn)蕵?lè)的。3. 游戲中的人工智能技術(shù)
人工智能在游戲中的目標(biāo)主要有五個(gè)：一是為玩家提供適合的挑戰(zhàn);二是使玩家處于亢奮狀態(tài);三是提供不可預(yù)知性結(jié)果;四是幫助完成游戲的故事情節(jié);五是創(chuàng)造一個(gè)生動(dòng)的世界。這個(gè)生動(dòng)的世界可以是類(lèi)似現(xiàn)實(shí)生活中的世界，也可以是與現(xiàn)實(shí)世界完全不同的世界。但不管何種世界都要求有一整套能夠自圓其說(shuō)的游戲規(guī)則。
在游戲制作過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)人工智能的關(guān)鍵主要有：虛擬現(xiàn)實(shí)與擬人化、動(dòng)畫(huà)效果與機(jī)器角色場(chǎng)景感知[3]、機(jī)器角色的機(jī)器學(xué)習(xí)和進(jìn)化、玩家與機(jī)器角色之間的平衡性、人工愚蠢技術(shù)、確定性人工智能技術(shù)與非確定性人工智能技術(shù)的互補(bǔ)。
游戲中的人工智能的主要技術(shù)主要有：有限狀態(tài)自動(dòng)機(jī)(Finite State Machines)、模糊邏輯(Fuzzy Logic)、A*算法與有效尋徑(A* Algorithm for Efficient Pathfinding)、腳本設(shè)計(jì)(Scripting)、基于規(guī)則的人工智能和系統(tǒng)(Rules-based AI and Systems)、人工生命(Artificial life)、貝葉斯推論(Bayesian Inference)和非確定性貝葉斯網(wǎng)絡(luò)(Bayesian Networks for Uncertainty Decisions)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Neural Networks)和遺傳算法(Genetic Algorithms)等。4. 目前的局限與前景展望
就目前來(lái)說(shuō)，技術(shù)上的困難主要來(lái)源于兩個(gè)方面：一是游戲中的非確定狀態(tài)實(shí)在太多;二是現(xiàn)有的硬件和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于高級(jí)人工智能還說(shuō)，速度還達(dá)不到要求。[4]
目前要解決這些困難，在技術(shù)上來(lái)說(shuō)還是不成熟的。對(duì)于數(shù)量極多的非確定狀態(tài)來(lái)說(shuō)，盡可能地提高硬件和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的速度，可能是一個(gè)解決方法。但是要提高硬件和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的速度也并非易事。這可能要等到全息光學(xué)計(jì)算機(jī)和光互聯(lián)網(wǎng)誕生之后才能徹底解決。但目前有效的辦法是提高軟件的執(zhí)行速度。比如使用更有效的算法或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)。
人工智能專(zhuān)業(yè)前景如何?