ИИ в играх: от умных ботов до умных наставников

2000-е годы

Изначально у первых игровых ИИ отсутствовали способности к мышлению и творчеству, поскольку их действия были заранее довольно жестко заданы разработчиками. Несмотря на это, некоторые хорошо смоделированные ИИ были способны адаптироваться к ситуации и изменять свое поведение в зависимости от контекста, действуя в ряде случаев нелинейно. Впрочем, основная цель искусственного интеллекта в играх на основе стандартного игрового ИИ состоит в имитации разумности NPC, чтобы развлечь пользователя, а не обыграть его.

Искусственный интеллект (ИИ) на протяжении долгого времени ассоциировался с игровой индустрией. Разработчики игр использовали ИИ для создания умных ботов, уровней и адаптивных алгоритмов, улучшая игровой опыт. Вспомните, сколько раз в детстве вы сами ругали и читали в журналах вроде Game.EXE о том, что AI игровых персонажей хромает, а босса легко победить именно благодаря однотипности его атак.

В 2000-х годах искусственный интеллект в играх стал ещё более реалистичным и адаптивным. Были разработаны алгоритмы машинного обучения и нейронных сетей, которые позволили создать более реалистичных и естественных НИП. Противники могли учитывать индивидуальный стиль игрока, подстраиваясь под него. Кроме того, появились продвинутые системы принятия решений, которые позволяли врагам выбирать оптимальную тактику.

Произошёл большой скачок в развитии игрового искусственного интеллекта. Появились системы с более человекоподобным поведением. Были разработаны сложные алгоритмы поведения неигровых персонажей (НИП). Противники научились анализировать окружение, искать пути и строить сложные стратегии, а также вести диалог с игроком. Примером могут служить игры серии «Doom», «Deus Ex» или «Half-Life», где враги демонстрировали высокий уровень интеллекта.

История развития игрового ИИ уходит корнями к созданию искусственного интеллекта и к Алану Тьюрингу, спроектировавшему первый в мире компьютер с хранимой в памяти программой. Однако первые активные попытки использовать ИИ в играх вроде шахмат, Pong, Space Invaders, Pac-Man, Donkey Kong от Nintendo и другие начались только в 1970-ые годы. Изначально игровой ИИ создавался скорее в качестве эксперимента, чтобы проверить, способна ли в принципе машина обыграть человека в шахматы и в других логических играх.

В этот период игровой ИИ только начинал развиваться и был очень примитивным. Большинство игр использовали простые алгоритмы, такие как сканирование строк для поиска врагов. Мы могли видеть это в классических играх вроде «Pong», в которой мяч отскакивает от ракеток игроков, используя простой физический движок, или «Space Invaders», где компьютерные противники генерировали простейшую реакцию на действия игрока (преследование). Компьютерные объекты могли передвигаться по заданным алгоритмам, но не проявляли никакого интеллекта и не умели самообучаться.

Современный же игровой ИИ на основе нейросети, в отличие от простых компьютерных «болталок-ботов», основан на самообучающихся нейросетях, а не на заранее заданных алгоритмах или простом подражании действиям живого игрока. Преимущество ИИ в том, что он способен мыслить, принимать решения и динамически менять свою стратегию в процессе игры. Таким образом, игровой ИИ приближается по уровню игры к человеку-игроку и временами даже превосходит его.

Игровой ИИ используется в основном в тех видеоиграх, где предусмотрено наличие неигровых персонажей или NPC (non-player character). Это могут быть как RPG (ролевые игры) и MMORPG (многопользовательские онлайн ролевые игры), так и игры в других жанрах, имеющие PvE-режимы, где игроку приходится сражаться с управляемыми компьютером противниками.

Развитие ИИ в играх

Сегодня ИИ всё так же применяется в разработке игр. Одна из наиболее заметных сфер применения: создание умных ботов. Благодаря совершенствованию ИИ они стали умнее и реалистичнее, с более сложным поведением и реакцией на действия игроков. Боты могут учиться от игроков и адаптироваться к их стилю игры, создавая уникальный и захватывающий опыт для каждого. Ещё ИИ применяется для генерации уровней, предметов и других элементов игры «на лету», создавая персональную игровую среду.

Реализация работы сенсоров в играх зависит от типа игрового процесса. В активных 3D-шутерах обычно достаточно простого конуса зрения для обнаружения игрока и реагирования на его появление, поэтому сложные рецепторы не требуются. А вот в стелс-экшенах геймплей основан на скрытых от противников перемещениях, поэтому требуются более сложные и изощренные виртуальные органы чувств.

Единственное отличие игрового искусственного интеллекта от обычного состоит в том, что его задача не заменить или превзойти умственную деятельность человека, а взаимодействовать с живым игроком непосредственно в цифровой среде. Поэтому для игр нет необходимости создавать сверхразум на основе ИИ.

Для игрового ИИ характерно использование разнообразных сенсоров, которые помогают получать информацию об окружении и происходящих событиях. Эти сенсоры, подобно органам чувств в реальном мире, могут быть представлены конусом зрения для видимости, «ушами» для обнаружения звуковых сигналов или обонятельными рецепторами. Хотя эти сенсоры служат всего лишь имитацией реальных органов чувств, они делают игровые ситуации гораздо более реалистичными и интересными.

Другой распространенный метод принятия решений – это использование конечных автоматов. Этот подход позволяет NPC легко переходить между различными состояниями. Например, у некого «моба» (персонаж игры, которыми управляет компьютер) базовое состояние — обзор определенного маршрута. Если игрок внезапно появляется, NPC переходит в новое состояние — начинает нападать. Конечные автоматы именно этим и занимаются: они принимают информацию от предыдущего состояния и передают ее в новое.

ИИ также используется в открытых мирах игр, таких как Grand Theft Auto V и Assassin’s Creed Odyssey. В этих играх игроки могут исследовать и взаимодействовать с неиграбельными персонажами (NPC), управляемыми ИИ. Эти NPC могут общаться с игроками, предлагать побочные квесты и даже иметь свои цели. А в таких играх, как No Man’s Sky и The Elder Scrolls V: Skyrim, ИИ используют для создания уникальных и обширных миров, которые предлагают игрокам бесконечные возможности для исследования. Разработчики создают огромные и детальные миры без трат на подготовку сценария и изображения.