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人工智能未来的相关论文篇一
游戏人工智能的未来
游戏中的人工智能(以下简称AI)在过去的十年里有了突飞猛进的发展。如今，对于游戏开发者来说，打造高效的AI系统与游戏的核心玩法和震撼的视觉效果同等重要。开发者已经开始把AI的开发作为游戏开发的重要环节，花费更多的时间和资源去制作五花八门、无所不能的NPC。越来越多的开发者也利用AI的优势从已经很强的市场中凸显自己，游戏界关于重新定义游戏类型的讨论也逐渐兴起。关于前沿游戏AI的智库讨论已经成为一年一度的游戏开发者大会(GDc)的经典话题，而Parls游戏AI大会等较小的AI相关会议以及AiGameDev cam等开发者独立创办的网站也正在聚集一个强大的行业和伴随群体。整个行业都意识到AI在游戏中越来越重要。GameSpot邀请了Monolith Games公司的MatthewTitelbaum、Guerrilla Games公司的Remco Straatman、AiGameDev cam网站的Alex JChampandard分享他们对未来和游戏AI的看法。
想象无限的可能性
虽然人工智能上的错误很容易发现，但一个正常运行的人工智能系统并不太引人注目。没有玩家会在游戏中途停下来欣赏一个NPC的特点，除非NPC的行为违背常识；AI越不显眼越好。大多数开发者都在努力实现上述成果，但很少有人愿意涉足AI系统的进步和创新：很少有开发者愿意在这个可能变得越来越不起眼的技术领域投入大量的人力和财力。当然，也有一些例外。2007年，AiGameDev . com开始举办首届年度AI奖，由网站社区投票提名。这个大奖的目的是向大众展示那些敢于尝试创新或原创技术的游戏。2009年，“最佳格斗AI”和“最佳游戏AI”两个奖项颁给了GuerrillaGames公司Guerr…a at 《杀戮地带2》的首席AI程序员Remco Straatman。在过去的五到十年里，游戏AI发生了翻天覆地的变化，游戏开发者用高端的NPC选择系统取代了低端的程序脚本。
“一般来说，过去游戏AI只要不是很不起眼就是成就。现在，在大多数游戏中，AI都是不可或缺的，甚至很多游戏都做了新的尝试，”斯特拉特曼说。"许多开发团队已经从简单的状态机想到了行为树，甚至NPC人工智能系统."
要打造一个优秀的游戏AI系统，还包括组合更小的系统。例如，一个负责个人NPC解决问题能力的系统与一个负责合理化游戏世界参数并为NPC做出相关决定的系统集成在一起。幸运的是，开发人员不必从头开始制作这些系统，他们可以使用特定的T工具来生成不断增长的复杂网络。
游击游戏是用一种特殊的工具来控制NPC的行为。这个工具被称为“分层任务网络”(HTN)。斯特拉特曼说，“这个工具可以生成比《杀戮地带2》年前更复杂的计划。同时我们也在提升CPU性能，让更多的NPC加入《杀戮地带3》。而‘地形推理系统’也在随着我们产品的增加而不断完善。现在我们已经掌握了比以前多得多的动态地形技术(例如，物体自动移动或改变形状)，庇护所上的数据也更加详细，这已经能够让NPC适应更复杂的环境，例如多层建筑等等。
回到Straatman在游击队公司开始制作《杀戮地带》和《弹震症》的时候，制作组的目标就是让AI系统实现独立判断，让玩家觉得游戏里的一切都是有趣的。然而，团队越来越感到无能为力，尤其是在处理战斗AI时：当AI被要求模拟特定身份(例如，医生、店主等)的行为时。)，战斗AI的表现完全不一样。首先，它的主要目标是让游戏尽可能有趣。有时候这意味着玩家的爽快感；有时它意味着故意的“过度反应”来提醒玩家将要发生什么。
“当一个AI试图模拟医学专家或国际象棋冠军时，游戏格斗AI将更像一个演员。”斯特拉特曼说，“在《杀戮地带2》结束时，我们发现NPC正在做的事情完全出乎我们的意料，也出乎所有人的意料。玩家评价和论坛反馈都证实了我们已经实现了多年前的愿望，至少部分实现了。玩家都看了，都很喜欢。
《杀戮地带2》 AI最火的是游戏的遭遇战模式。由于这种模式比单人对战更依赖于战术和团队战斗，早期的AI机器人需要做的远不止是简单地到处乱跑和乱杀。游击队在实时战术模式上建造了《杀戮地带2》遭遇战AI，并为每个机器人个体设置了两个等级的AI。首先是统帅艾，掌控全局战略决策；第二个是小队AI，负责将指挥官AI的指令翻译成针对单个机器人的命令。然后，制作组教机器人如何执行小队下达的命令。比如一个工程机器人接到防御命令，他会先在战略点建一个炮塔，然后再开始巡逻。玩家可能会认为AI机器人在多人游戏中不再那么重要，但Straatman认为机器人可以帮助提高游戏性，同时让玩家有机会在与真人对抗之前测试他们在多人游戏中的战略部署。
Straatman认为，在AI领域最需要改进的是友好AI，因为友好AI系统中往往存在一些矛盾的约束。要让这个系统回到正轨并不容易：友军伙伴要待在玩家的视线范围内，并靠近他们，但不能挡住玩家的火力：要随时回应玩家的行动，但不能乱跑，等等。同时，友军AI总是紧随其后，比任何敌军AI都更靠近玩家，所以一旦出现失误，玩家更容易察觉友军AI。
“敌人的NPC很清楚自己的NPC要做什么，因为他们都是由电脑控制的，可以告诉对方下一步该做什么。相比之下，玩家的行走行为要难预测得多；如果你刻意去观察玩家，你会发现他们的行为有时候是非常荒谬的，因为玩家转身的频率、移动的速度、突然的加速都是完全无法预料的。更何况玩家的期待也是至关重要的：敌人要拼命向你射出子弹，而搭档或战友要在不影响你的情况下与你互动或并肩作战。我们在努力让战友变得更好，因为我们觉得如果玩家身边的伙伴表现好，玩家体验会有很大提升。”
Straatman认为，我们对游戏交互的观念必然会改变，所以目前大多数AI程序员仍然把“让NPC更像一个真人”作为自己的首要任务。
“好的游戏总是有一种强烈的引入感：NPC应该给人一种生动的感觉。在相对有限的游戏交互环境中，缩小AI与现实的距离并不难，但同时我觉得人类的交互很有趣。像‘对话’这样高级而微妙的交互，对于AI来说是无法实现完全自主的，要靠灵活的脚本和剧情动画来实现过渡。如果这
班级互动可以彻底掌握，灵活运用，那么一个全新的游戏类型就会随之而来。"
“我认为这可以让游戏更友好，更吸引人。如果我们能在游戏的互动部分加入真实人物的行为来维持游戏的带入感，那么你就能体验到从剧情到战斗完全无缝的过渡。我也认为我们现在可以将AI扩展到单个NPC之外；055-79000的寻路系统是这个方向的第一步。在未来，我们可能会看到曾经仅限于即时战略游戏的AI系统更多地融入到第一人称射击游戏中：而大型多人在线游戏也可以使用更复杂的AI，甚至允许玩家控制一群NPC。"
充分挖掘多人游戏
AIex J.Champandard，AiGameDev.com的领袖，几乎吃通了整个游戏AI。Rocksta rGames作为高级AI程序员参与RAGE引擎开发后，来到GuerrillaGarues开发《求生之路》，做了多人游戏机器人的战略AI。然后AiGameDev.com游戏人工智能社区成立了。在网站开发期间，尚潘达路继续担任2K捷克、cryek等知名游戏公司的AI技术顾问，并协办了巴黎游戏AI大会。
055-79000、《杀戮地带2》、《求生之路》、《杀戮地带》、《光晕》、《侠盗猎车手》等系列游戏都是AI领域的典范。ChamDandard说，在过去的十年里，游戏开发者已经深刻意识到要修复那些过时的。
“我们早就意识到，仅仅借用传统的人工智能并不是出路，所以从那些枯燥的算法中提取有趣的、真实的东西，是一项重要的任务，”Champandard说。“要解决这个问题，首先要考虑对玩家的影响，以及在游戏中的实际表现。所以我们完全可以这样理解：不再拘泥于‘游戏人工智能’，而是专注于创造NPC的‘计算机行为’:这不再是一种束缚下的‘智能’，而是一种外在表现，比如友好、真实、愉悦。”
这充分说明游戏AI不再是游戏开发中最薄弱的环节。一些工作室将AI视为必需品，而另一些工作室则试图玩一些新的东西。Champandard认为最好的例子就是沙盘游戏的AI寻路工具。
“沙盘游戏的整个思路都离不开AI。你要在这个世界上为所欲为，世界上的NPC都要回应你，没有AI这是不可能的。我觉得业界已经发现，AI寻路可以让沙盘游戏变得有趣，否则就没意思了。使用人工智能程序可以帮助确保你制作的游戏能够展现出设计师最初设计的最好的一面。这项技术打开了新类型游戏的大门，游戏故事将随着你的动作自动发生。然而，必须承认，这一领域的进展缓慢。”
尚班达认为，由于AI系统进展缓慢，未来游戏AI将更多出现在多人游戏中。
“越来越多的现有游戏使用机器人来提高多人游戏的可玩性。在网络上，如果不跟熟人对战，游戏会变得不可预测。统计数据显示，玩家更倾向于与机器人对战，而不是与随机玩家对战。”
与Straatman一样，Monolith Games的Maffhew Titelbaum认为，未来的AI系统将更加身临其境，从而带来全新的游戏体验。然而，关于他制作《刺客信条》系列的经验，Titelbaum并不认为让NPC更像人类有助于提升游戏体验。
“大多数游戏都将玩家从A点带到b点，在这个旅程中，玩家将需要解决一系列谜题。有一些寻路方面(比如：我怎么才能越过这个路障？)，有的是逻辑组织(比如：我应该按什么顺序扳动开关？)，但大多数谜题都是基于其他角色想要杀死或帮助玩家。没有与这些角色的互动，旅程会很无聊。”Titelbaum说，“过去，AI一般对环境有100%的感知，但现在，我们已经有了传感器系统等工具，可以让AI对环境的感知更加真实。我们还使用分层状态机和行为树等工具来实现这些效果。在游戏从最初僵化的构思到最终上市的漫长过程中，新的创意不断涌现。”
像游击队一样，Monolith使用几个系统来制造常规和战斗AI。它们的共同点是“目的驱动的动作AI”，《孤岛惊魂2》和《极度恐慌》用它来实现相关的行为。首先，团队的关卡设计师负责用AI能理解的信息标注每个关卡，比如设置一个“桌子”作为“碉堡”，但前提是必须先把“桌子”翻过来。这个设置完成后，就要靠AI来正确解读这个注释，并将其设置为自己的行为前提：当AI决定隐藏时，它选择了这张桌子，注释告诉它应该先把桌子翻过来。当这些系统同时工作时，它们可以提供AI对世界的知识，从而给玩家一种“这些NPC可以看到玩家自己的行动并做出正确决定”的印象。
如果NPC的目的是让玩家相信他们的行为和其他真实玩家的行为是一样的，为什么蒂特尔鲍姆认为未来的AI系统试图将真实的人类行为完美复制到NPC不是一个好主意？
“总的来说，我认为在PvE游戏中使用模拟真人的AI并不合适。A1的存在是为了扮演一个特定的角色或拼图的一部分。他们可能很难处理，不可预测，甚至对玩家的行为做出适当的反应。然而，除此之外，他们一定很有趣。我不认为‘人性’和‘乐趣’有什么必然的联系。宫本茂没有花太多时间研究如何让库巴(马里奥的克星)看起来像一个真人。
有些游戏类型真的很适合模拟现实生活中的AI。在即时战略之类的PvP游戏中，只有所有真人玩家和非真人玩家拥有完全相同的条件和资源，真人AI才有一点意义。但即便如此，我们真的需要和现实生活中一样难以对付的AI吗？"
Titelbaum旨在将AI应用于更广泛的游戏领域。举个例子，如果AI可以在游戏中代替真人玩游戏，那么也就是说，开发者应该可以用AI代替人类制作游戏。
“《极度恐慌》的关卡设计师花了很多时间搞清楚藏在哪里？然而，只要充分利用地形分析技能，计算机将有可能自动完成许多基本的设计任务。当关卡布局有较大变化时，自动化可以避免大量机械重复的手工作业。因此，自动设计的关卡部分越多，就越能节省设计师打磨和提升游戏体验的时间。”
Titelbaum认为，随着游戏的成熟，随着玩家开始不再满足于“杀死他们看到的一切”，开发者将创造出更丰富、更具吸引力的NPC行为，这样他们不仅可以通过对话，还可以通过与玩家和环境的互动来表达动机甚至感情。
“我觉得AI不只是真人那么简单。不管有没有可能，我觉得那都不是最终目的。AI工程师真的要把时间浪费在‘现实行为’上吗？这真的是玩家想要的吗？
“我坚信，任何身份的AI都应该始终保持一种看似符合逻辑的行为，在任何时候，它们看似可信的特征都应该有无限的变化和可能，这就是优秀的交互效果。他们可能可以做任何一个真人可以做的事情，但当一个真人会做这样的事情时，他们就不必做同样的事情了。”
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