AI drömmer om nya typer av videospel

SKYRIM

Michael Cook, en 30-årig senior forskare vid University of Falmouth, har byggt en AI som kan föreställa sig nya videospel från grunden. Cook kallar maskinen Angelina, en rekursiv akronym som står för A Novel Game-Evolving Labrat I've Named Angelina (ett skämt som Cook säger blev gammalt ganska snabbt). Sedan dess tidigaste form, 2011, har det skapat hundratals experimentella videospel, fått hyllningar i en internationell tävling för att skapa spel och haft sitt arbete med i en galleriutställning i New York.

Algoritmer för att skapa spel är nästan lika gamla som videospel, men deras användning har vanligtvis begränsats till att generera terräng och annan enkel digital konst. Nästa gräns är att använda allt mer sofistikerade maskininlärningstekniker för att designa helt nya typer av spel som hittills har undgått den mänskliga fantasin. Även om okunnighet om tradition och prejudikat inom vissa områden – som juridik, etik och hälsovård – är en tydlig svaghet för en AI, är det i speldesign en styrka som kan låsa upp ny kreativitet. Dessutom kan det hjälpa AI-designers att sänka kostnaderna för att skapa spel.

I början av 1980-talet använde det textbaserade äventyrsspelet Rogue pseudo-slumpmässig fängelsehålslayoutgenerering för att skapa oändliga spelvariationer. Det intergalaktiska handelsspelet Elite genererade stora delar av yttre rymden med bara Fibonacci-sekvensen, och klämde in ett multiversum i ett spel som vägde mindre än ett e-postmeddelande.

På senare tid har spel börjat ge mer än bara terräng. För 2011 års rollspel Skyrim, till exempel, genererade algoritmer enkla men unika uppdrag genom att slumpmässigt konfigurera platser, fiender och ett mål, vilket underlättade arbetsbördan för spelets uppdragsdesigners. För 2016 års No Man's Sky gjorde algoritmer det möjligt för ett litet team av designers att skapa en spelvärld med ofattbart stora dimensioner och fylla den med verklighetstrogna varelser som ingen, inklusive formgivarna, någonsin hade sett förut (se No Man's Sky: A Vast Game Crafted by Algoritmer).

Tekniken fortsätter att utvecklas; förra veckan ett team av forskare från University of Lyon, Purdue och videospelsutgivaren Ubisoft publicerade en tidning beskriver hur spelkonstnärer i framtiden bara behöver skissa en horisont och låta en AI fylla i alla geologiska detaljer.

Relaterad berättelse

Relaterad berättelse När AI blir smartare lär den sig att ställa några jävla bra frågor.

Målet för Angelina är att det ska drömma upp helt nya element av spel - en form av beräkningskreativitet. På ytan arbetar Angelina med slående enkelhet: Cook trycker på en knapp märkt Play och den startar upp. AI:n beskriver sedan ett nytt spel på ett unikt beskrivningsspråk som beskriver både spelets regler och dess nivåer. Det kan göra spel från bilder som det hämtar från licensfria depåer som Wikimedia Commons, och det kan konkretisera premisserna och reglerna med karaktärer och idéer som lyfts från onlinetidningar eller sociala medier (tänk till exempel amerikanska presidenter eller Brexit). Denna information skrivs till en textfil som sedan kan köras av en fristående applikation, på samma sätt som en spelkassett läses av en spelkonsol.

Under de första åren var Angelina begränsad till att utveckla plattformsspel, i stil med Nintendos Super Mario Bros. Men i mjukvarans nuvarande iteration, som har utformats för ytterligare expansion, har dess repertoar utökats till andra genrer, såsom pusselspel och äventyr.

Angelina siktar inte på att skapa ett spel i en viss genre – i stället försöker den bygga spel som matchar dess uppfattning om vad ett bra spel är, säger Cook. Denna uppfattning om kvalitet kommer för närvarande från Cooks egna idéer om speldesign (som att se till att spelet inte är omöjligt att vinna eller förlora, och att erbjuda spelarna ett antal intressanta val vid varje steg), men med tiden, säger han, systemet kommer att lära sig av spelarnas feedback, såväl som AI:s erfarenhet av att spela spel gjorda av mänskliga designers.

I de flesta fall idag stöds semiautonoma speltillverkningssystem av mänskliga designers. Det finns två typer av innehåll i videospel: 'kastningsinnehåll', som terräng, gemensamma fiender, uppdrag som inte bidrar till den övergripande handlingen som har väldigt liten varaktig inverkan på spelaren, och 'minnesvärt' innehåll, som t.ex. boss monster, stora plot poäng, säger Mark Riedl , en 42-årig docent vid Georgia Tech. Medan det automatiska skapandet av 'kastningsinnehåll' har använts i årtionden med enkla regelbaserade algoritmer, är generering av 'minnesvärt' innehåll ett AI-problem på mänsklig nivå.

Trots utmaningarna är det ett område som, tror Cook, skulle kunna skörda stora belöningar genom att låsa upp nya spelkoncept och mekanik. Nyligen matade han Angelina med en spelbeskrivning om att utforska en fängelsehåla som en äventyrare. Istället för att designa grundläggande nivåer för ett äventyrsspel, designade Angelina nivåer där en spelare kontrollerar flera äventyrare samtidigt och måste få några av dem dödade för att rädda resten. Den gör ofta saker som det här - att se bortom de antaganden jag har och hitta intressanta saker som jag inte skulle kunna tänka mig att leta efter, säger Cook.

På kort sikt kan Angelinas experiment få mänskliga designers till kommersiella projekt. AI:n kan utforska ett utrymme, identifiera saker som är potentiellt intressanta och sedan presentera dem för en designer att följa upp, säger Cook. Så din nivådesigner får ett veckosammandrag av 10 nivåidéer varje vecka. De är opolerade, men de presenterar en speciell idé som kan utvecklas till något större.

Riedl är också intresserad av hur automatiserade system kan blanda idéer från olika videospel för att skapa nya idéer och till och med genrer. Det är en teknik som används av designers i professionella studior. På Sony Computer Entertainment i London, till exempel, skulle ett designteam märka papperslappar med spelkoncept, placera dem i två hattar och använda de slumpmässiga kombinationer som genererades för att brainstorma nya idéer. Reidls system tar plattformsspelnivåer baserade på tidiga Super Mario Bros-stadier och blandar dem med andra idéer. En av de större utmaningarna är för ett AI-system att ta reda på när det har gjort en bra blandning, säger han. Algoritmen måste mäta nyheten i vad den genererar, hur förvånad en spelare sannolikt kommer att bli av skapandet och några spelspecifika attribut som spelbarhet och överensstämmelse med universaler om bra speldesign.

En av de stora utmaningarna är att specificera hur systemet bestämmer när ett spel är klart. Ju mer intressanta saker Angelina upptäcker genom sina experiment, desto mer ansträngning fortsätter den att lägga på ett projekt. Jag kommer också att utforska användningen av mänskliga lektestare, säger Reidl.

Värdet av mänsklig kritik klargjordes 2013, när Cook deltog i ett av Angelinas spel i Ludum Dare-tävlingen, ett speljam som körs tre gånger om året och lockar tusentals deltagare, både amatörer och professionella. Angelinas skapelse, som den första AI:n att komma in i ett speljam, Till den sekten , spelades tiotusentals gånger och ställdes senare ut på ett gallerievent i New York. Speldesigners spelade sitt spel och gav feedback, och vi lärde oss mycket av att läsa och analysera hur de reagerade på systemet, säger Cook.

Relaterad berättelse

Relaterad berättelse Ett nytt datorspel, No Man’s Sky, demonstrerar ett nytt sätt att bygga spel fyllda med mångsidig flora och fauna.

Julian Togelius, docent vid New York Universitys Tandon School of Engineering, har banat väg för arbetet med evolutionära algoritmer för att generera spelinnehåll. Togelius är mindre intresserad av att skapa kommersiella spel än att uppfinna nya typer av spel för att testa artificiell intelligens. Aktuella riktmärken, som används i AI-tester på så avlägsna områden som militär minröjning , är baserade på en emulering av Atari 2600-konsolen, vars spel är välkända. Det leder till överspecialisering till vissa spel, säger Togelius. För att testa allmän intelligens måste vi förlita oss på okända spel, och för detta behöver vi ett sätt att skapa nya spel automatiskt. Det finns till och med en tävling för att skapa en AI som kan utmärka sig i alla typer av spel den försöker , snarare än att vara en entricksponny som Deep Blue, som behärskade schack men inte förstod pjäs.

Både Cook och Togelius tror att även om automatiserade speldesigners och spelare i grunden skulle kunna förändra hur stora budgetspel skapas, är framtiden för mänskliga speldesigners en av samarbete snarare än föråldrad. Under överskådlig framtid kommer den bästa spelgenerationen alltid att vara av människor i samarbete med algoritmer, säger Togelius.

För Cook är det en fråga om det mänskliga egot så mycket som något annat. Jag antar att vi kommer att upptäcka att även om vi är glada att dela äran för vissa saker, föredrar vi att alltid ha kontroll över andra aspekter av den kreativa processen, säger han.

Dölj