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機器人
人工智能如何在遊戲裏上演《西部世界》？
電子遊戲和人工智能，似乎有著說不清道不明的緣分。
讓人工智能玩遊戲、在遊戲環境中訓練智能體，已經成為了人工智能研發中的常用手段。而這些方式之外，其實還有不少人工智能學家用遊戲來實現一些更加天馬行空的想法。
比如說，前幾天筆者在非常嚴肅認真刻苦執著的思考人工智能的未來，於是乎我登上了Steam創意工坊，準備找幾個新的《上古卷軸5》mod……別說，還真讓我發現了人工智能的蛛絲馬跡。
我注意到了一款由北卡羅來納大學計算機科學團隊研發的遊戲mod，其效果在於提升遊戲中NPC的智能程度，讓NPC也有鄰裏關係，也會勾心鬥角…..
提到遊戲中NPC的智能，大部分玩家可能首先想到的是戰鬥智能。比如友方NPC跟玩家的配合、敵方NPC對玩家意圖的針對性破解和整體戰略布置等等。
對於這些…這款mod一概不管。它提升的是NPC之間（包括NPC與玩家之間）對話、社交和情景反應的能力，比如NPC會相互調情、恭維，甚至辱罵對方（罵急了也不排除直接動手）。
是不是感覺有點像《西部世界》裏機器人的覺醒？在進入人工智能與NPC的討論之前，我們先要弄明白，傳統意義上的“對話型”NPC是如何工作的。
遊戲中NPC如何工作
所謂“對話型”NPC，是角色扮演類遊戲中一個不可缺少的部分。他們大部分時候都隻是跟玩家進行對話，承擔著發放任務和推動劇情的作用。
當然，隨著開放世界模式的沙盒遊戲盛行，NPC也變得越來越複雜。比如玩家可以和某些NPC成為朋友，一起冒險，甚至結婚生孩子；也可以殺掉一些自己不喜歡的NPC，從而改寫劇情走向。
雖然看起來越來越聰明，NPC們的工作原理卻十數年來都沒有改變過。
一般NPC的互動都由兩個“開關”來操控。其行為大多由遊戲規劃器來控製。在行為規劃器中，開發者詳細規定了NPC麵對什麼情形做什麼反應。比如挨打了要還手、有人給錢要表示感謝等等。
而NPC與玩家的對話，基本由遊戲決策樹來確定。在沙盒遊戲中，決策樹雖然複雜，但還是用暴力窮舉來構建所有對話的結構對應關係。說白了，無論玩家怎麼選擇對話，後邊都有算好的結果在等著你。
這兩種機製構成的共同工作原理，是讓NPC的一切行為語言都在數據庫裏找對應關係。所謂的遊戲AI，並不是貨真價實的AI。
那麼，有沒有可能讓NPC更加“獨立自主”一點呢？
一款名叫CiF-CK的《上古卷軸5》MOD
史詩感極強、自由度超高的《上古卷軸5：天際》很多年來都被稱為歐美角色扮演遊戲的代表作。這款遊戲的一大特征是NPC非常多，有名字能對話的NPC就有3千個以上，而且他們各自有遊戲世界中的職業和地位，對應著錯綜複雜的故事。並且這款遊戲的另一個特點，是遊戲環境的開源性很好，第三方很容易借助相關工具開發出獨立的遊戲mod。
二者結合，就有了前文提到的專門提高NPC社會意識的mod。這款名叫CiF-CK的mod是由北卡羅來納大學和裏斯本大學相關研究團隊共同打造的，主要目的在於通過人工智能算法來提升遊戲NPC之間的互動性，從而給遊戲帶來更加靈活的玩法和現實代入感。
這款mod可以在steam下載到，在今年的IEEE上，研究團隊提交了名為《CiF-CK：一種在商業遊戲中構建的NPC社會性模型》的論文，詳盡闡釋了這個mod是如何進行工作的。
舉個簡單的例子來解釋一下CiF-CK的作用：假如玩家進行兩次遊戲，分別扮演一個獸人男性和一個精靈女性，在遊戲中跟同一位女獸人NPC對話。從邏輯上講，NPC麵對玩家應該是完全不同的態度。但事實上玩家得到的回饋是一樣的，而CiF-CK的作用是改變這種體驗，讓NPC根據自己的社會屬性來跟玩家交流。
CiF-CK建立在2012年加州大學聖克魯茲分校研究者提出的Comme il-Faut(CiF)模型之上。CiF的作用是通過相關機器學習算法和社會學中對社會關係的提煉，來構建智能體之間的社會結構。比如A和B是仇敵，A和C關係要好，那麼通過算法推導，B和C也會相互反感（假設沒有更狗血劇情出現的情況下）。
而CiF-CK模型則進一步完善和激進了CiF下NPC的社會網絡，利用社會行為模型，增加了NPC的適應性和自主性。
具體說來CiF-CK在兩個方麵達成了突破：
左為《上古卷軸5》NPC對話機製；右為CiF-CK改寫後的NPC對話模型
其一，CiF-CK不再讓每個NPC都知道整個遊戲的社會關係，而是僅僅認識自己應該認識的人。比如一個小商販，可能不會認識另一座遙遠城市裏的某個法師，但是知道國王是誰、朋友是誰、妻子是誰、隔壁老王是誰…….總之，CiF-CK讓NPC的社交關係趨近於真實化，每個人隻會因為自己的社交網絡產生變化而進行相應反饋。
其二，在原有模型中，NPC可以推算出對某人的好惡，但無法推測這種關係下的相應行為。通過AI構建行為模型，CiF-CK下NPC會因為社會關係改變產生進一步的動作。比如嘲諷、辱罵、相愛甚至仇殺。
NPC的社會關係網絡能夠自行發展，帶給玩家的一方麵是更真實的交互體驗，另一方麵也讓玩家有更多的對話和行為選項，甚至能夠影響遊戲裏社會網絡的細節。
“NPC越真實，玩家就越有快感”，這句話是不是很熟？沒錯，很像《西部世界》的設定。
《西部世界》要來了？
NPC和人工智能模型的結合，可能帶來什麼影響呢？
遊戲領域應用人工智能，從針對目標上來說可以分為三種：環境AI、競技AI和角色AI。其中環境AI比如針對玩家數據打造獨特的遊戲感官，競技AI比如敵人更有規劃性和判斷力，角色AI就像我們今天說的給NPC加入社會關係。
在這三者之中，環境AI的利用幾率較小；競技AI被提的最多，但事實上這個領域有個問題，就是過分智能的戰鬥玩家可能不喜歡——玩遊戲又不是找虐的。這個領域雖然可能誕生最受關注的人工智能案例，但真正投入商業的可能性或許有限。
就像《西部世界》所展示的人類本能那樣，NPC的智能化可能是AI技術在遊戲中最快產生商業價值的一個。
舉例來說，NPC+AI很有可能從以下幾個方麵改寫目前角色扮演、沙盒、生存類遊戲的基本設定：
1、讓開放式沙盒成為可能：今天所謂的開放結局遊戲，其實都不是真的開放，而是在若幹結局裏選擇一種觸發。通過NPC的自主學習和互動，可能讓遊戲走向真正的開放結局，甚至設計者自己都沒有想過的結局。
2、提升代入感：所謂角色扮演遊戲的精髓就在於帶入，而與更加真實可信的NPC互動意味著更多互動方式、敘事線索和人物關係成為可能。遊戲發展到今天，在畫麵上提升代入感已經很困難了，通過NPC的擬人程度來達成這個目的說不定會是接下來的發展方向。
3、打破RPG遊戲的對話框僵局：玩家與NPC的互動，一直秉承著萬古不變的對話框模式。即你從幾個對話裏選擇，NPC給你相應的答複。其實給玩家的選擇權很小，人工智能和NPC結合，說不定能讓遊戲中出現類似Siri的對話模式。
當然，用AI在遊戲中構建NPC社會關係模型，其實也有助提升技術本身，反作用於現實世界。總之，給NPC安裝AI大腦有太多意義，雖然有點細思恐極，但卻是遊戲開發者不能忽視的。
存在的問題和解決方案
當然，NPC的AI化僅僅是個開始，CiF-CK也僅僅是個開放型試驗品。
賦予NPC社會化人格和關係網絡還有非常多問題，比如NPC+AI的黑盒子問題，即自主學習的NPC很可能無法操控，不能判斷接下來會發生什麼，從而讓整個遊戲出現Bug。
另外，這類人工智能模型應該能耗較高。CiF-CK容量達到1個G，在《上古卷軸5》中處理NPC對話的mod中這屬於非常大的。並且加載之後運算量顯著提高。而且真實遊戲時會感覺CiF-CK遠沒有那麼神奇，功能還是比較初級的。那麼部署這類算法消耗大量運算資源，對於開發者來說可能有點得不償失。
其實，在遊戲中運行AI任務，尤其是把NPC作為單獨的智能體執行AI算法，最大的問題就是消耗大量開發成本和運算成本。畢竟遊戲開發不是科研，必須要估算性價比。這類功能開發價值不菲，部署後又會讓遊戲變得卡頓，可能還不如提升一些畫麵質量來的劃算。
綜合來看，想要解決這些困境，最有可能的方式是先打開嚐試空間，讓用戶體驗到智能NPC的優點。比如在遊戲主題外附贈可選的NPC智能包；或者推出特定DLC，讓一小部分NPC先智能起來；再或者用一些類型遊戲作為試驗田，比如《模擬人生》一類不那麼消耗配置的遊戲。
所以讓我們期盼這類技術快速被遊戲廠商重視起來吧。
其實吧，如果來一款中國宮鬥主題遊戲，NPC們的日常就是勾心鬥角黨同伐異抬杠拌嘴辱罵嫌棄翻白眼，加上人工智能絕對給力，相信運行不了多久就能把玩家的CPU炸了。
最後更新：2017-10-08 06:13:07