Maskininlärning är på väg att revolutionera studiet av gamla spel

En bild från Book of Games Wikimedia Commons | Spelbok

År 1238 publicerade den medeltida spanska härskaren Alfonso X av Kastilien en bok som heter spelbok, eller Spelens bok . Den bestod av 97 pergamentsidor, många med vackra färgillustrationer, och innehåller de tidigaste beskrivningarna av spel som schack, tärning och backgammon.

Alfonso fortsatte med att klassificera spel i tre kategorier: spel som spelas på hästryggen, spel som spelas avmonterad (som fäktning och brottning) och spel som spelas sittande. Han delade upp denna tredje kategori ännu mer i spel som förlitar sig på hjärnan, hasardspel och spel som förlitar sig på båda.

Genom att göra dessa distinktioner är Alfonso den inofficiella grundaren av ett vetenskapsområde känt som ludologi - studiet av spel, som har väckt stort intresse bland matematiker, datavetare, sociologer och andra.

Men det finns ett område av ludologi som har försummats. Det är studiet av antika spel, de som spelas av Alfonso och andra historiska personer, som aldrig har utvecklats till en självständig disciplin.

Idag ser det ut att förändras tack vare Cameron Brownes arbete vid Maastricht University i Nederländerna och kollegor. De banar väg för ett nytt arkeologiområde som enbart fokuserar på spel. Målet är att bättre förstå dessa uråldriga spel och deras roll i mänskliga samhällen, att rekonstruera deras regler och att avgöra hur de passar in i det evolutionära träd av spel som har lett till de spel vi spelar idag. De kallar denna disciplin för arkeoludologi.

Forskarna har ambitiösa planer för sin begynnande vetenskap. De säger att de nya teknikerna för maskinseende, artificiell intelligens och datautvinning ger ett helt nytt sätt att studera gamla spel och att bygga en bättre förståelse för hur de har utvecklats.

Den första uppgiften inom arkeoludologi är att definiera aktiviteterna av intresse. Browne och co är intresserade av traditionella strategispel där bra beslut besegrar dåliga, och spel som belönar mental snarare än fysisk skicklighet. Ingen sport med andra ord. De är också särskilt intresserade av spel som har historisk kulturell relevans.

De utesluter dock inte helt rena slumpspel. Ett bra exempel är familjen av spel relaterade till Snakes and Ladders. Även om de är baserade på ren slump, säger teamet att spelen är kulturellt viktiga och kan kasta ljus över utvecklingen av andra strategispel i samhället.

Teamet modellerar spel som matematiska enheter som lämpar sig för beräkningsstudier. Detta är baserat på idén att spel är sammansatta av informationsenheter som kallas ludemes, till exempel ett tärningskast eller den distinkt skeva formen av en riddars drag i schack.

Ludemes är likvärdiga med gener i levande ting eller memer som element i kulturellt arv. De kan överföras från ett spel till ett annat, eller så kan de dö, för att aldrig ses igen. Men en nyckel är att de kan kombineras till större byggnader som själva bildar spel.

Modelleringsprocessen försöker fånga de former i vilka ludemes kombineras. Till exempel är lagets tillvägagångssätt att skapa ett träd av ludemes för varje spel de studerar. Detta gör att spelet kan spelas in och jämföras på ett objektivt sätt.

Det borde vara ett viktigt framsteg. Ett betydande problem för dem som studerar gamla spel är att reglerna inte alltid är kända eller tydliga. Det kan leda till konstigt spel.

Ett bra exempel är det nordiska spelet Hnefatafl, säger Browne och co. Under många år var den 'definitiva' regeln för Hnefatafl partisk för att vara starkt till förmån för kungens sida på grund av ett översättningsfel, säger de. När felet upptäcktes och korrigerades blev spelet mycket mer symmetriskt.

Så denna typ av asymmetri i spelet är en ledtråd om att allt kanske inte stämmer med den nuvarande förståelsen av spelet. Det föreslår att bevisen bör kontrolleras för översättningsfel och andra problem. Men visst kan spelet ha spelats på detta asymmetriska sätt.

Detta tillvägagångssätt kan också ta upp andra problem. Till exempel är spel mindre rimliga när de drar ut på tiden när resultatet är klart, eller när de ofta slutar oavgjort eller är för långa eller för korta. Alla spel som faller inom dessa kategorier kan studeras mer i detalj

Den andra fördelen med ludeme-metoden är att den tillåter forskare att tänka på utvecklingen av spel på ett liknande sätt som utvecklingen av levande varelser. Till exempel kan de bästa aspekterna av ett spel kombineras med de bästa delarna av ett annat för att bilda ett nytt spel. Det här är som sexuell rekombination. Eller så kan en regel vara felöversatt, vilket motsvarar en punktmutation i genetik.

Processen att dela upp spel i ludemes är likvärdig med gensekvensering. Det gör det möjligt för forskare att studera spelfamiljer på ett annat sätt och hitta kopplingar mellan dem. De kan till och med upprätta hypotetiska släktträd för att föreslå hur spel kan ha utvecklats från varandra.

Naturligtvis är det troligt att vissa regler eller ludemes är så uppenbara att många spel kommer att ha utvecklats oberoende med liknande regler. Det kommer att vara en del av utmaningen för denna framväxande disciplin.

Det är här teknikerna för maskininlärning, datautvinning och AI är redo att göra viktiga framsteg. Det ökar till och med möjligheten att använda evolutionära algoritmer för att uppfinna nya spel.

Detta skulle börja med slumpmässigt utvalda sekvenser av ludemes som systemet testar för spel. Naturligtvis skulle de flesta av dessa vara nonsens. Men av en slump kan några av dem innehålla intressanta spelfunktioner.

Dessa framgångsrika spel reproduceras sedan företrädesvis i en ny generation av ludeme-sekvenser men förändras också via punktmutationer och sexuell rekombination. Det bästa från denna generation väljs ut för reproduktion, och så vidare. De typer av spel som kommer från ett sådant system kan vara intressanta.

Så det här fältet ser väl ut att utvecklas väl. Det är delvis tack vare detta dokument, som granskar en konferens som inrättats för att kickstarta fältet. Nya studieområden är inte så ovanliga, men deras utveckling är alltid något att titta på med intresse. Alfonso X skulle säkert bli fascinerad.

Ref: arxiv.org/abs/1905.13516 : Foundations of Digital Archæoludology

Dölj