История развития ИИ в играх: эволюция, алгоритмы, хардкор

Как развивался игровой ИИ на протяжении десятилетий

Искусственный интеллект — симуляция человеческого мышления. Это определение уместно и к игровым ИИ, ведь времена меняются, как и методы алгоритмизации игрового искусственного интеллекта. Невозможно представить NPC в AAA проекте, ИИ которого соответствовал бы уровню первого Wolfenstein. Нет, нет и нет, не тот шутер от первого лица, а самый настоящий Castle Wolfenstein, который помнят только истинные олдфаги. Сегодня технологии ИИ в современных играх действительно хороши, но, если вы прыгнете на камень перед Яо-Гаем в Fallout 4, он просто охренеет от жизни и будет ломать свою искусственно-интеллектуальную голову. А с чего же всё начиналось? Об этом мы также расскажем в данной статье.

Ну что, олды здесь? Если все собрались, то мы начинаем. Приветствуем всех Стопгеймоградцев! Сейчас мы поговорим об Искусственном Интеллекте в видеоиграх и истории его развития. В трёх словах о том, что ждет вас дальше: определения, факты и история.
Поехали!

По-сути, искусственный интеллект не представляет собой ничего, кроме набора алгоритмов, которые он должен выполнять при условиях в стиле "если это меньше, чем то, тогда не выполнять действие". В итоге, создаётся довольно неплохая иллюзия реакций и рационального человеческого мышления, но это, повторюсь лишь набор исполняемых команд, но чем он обширней и продуманней, тем реалистичнее ощущается NPC. Самый удачный пример — это чужой из игры

Alien: Isolation

Откладывать кирпичи вы начнете не столько от его жуткого вида и походки, как от реалистичного поведения. Видно, что разработчики знатно постарались над игрой в этом плане. Возможно, причиной тому служит то, что это единственный NPC в игре и на его разработке можно было сосредоточить все свои силы и навыки. Этот гладкоголовый парниша может обвести вас вокруг пальца, дав вам знать, что вот, друг мой, я пошёл в этот сектор корабля искать твою тушу, но как только ты выйдешь у меня за спиной, то можешь меня ждать в ближайшей вентиляции.

А теперь обратимся к истокам

Концепт ИИ зародился ещё в далёком 1956 году, а определение не было связано напрямую с понятием интеллекта, да и вообще русский язык, ака великий и могучий, не способен в двух словах передать суть этого определения точнее. На английском это звучит, как artificial Intillegence, что из контекста означает «искусственное рациональное мышление».
Что ж, раньше система была намного проще. Первый бот в видеоигре был введён в 1951г, за 5 лет до самого определения концепции ИИ. Он создавался для игры в шахматы и представлял собой сравнительно простой список алгоритмов, так что в мире современных игр оказался бы наравне, разве что, с твоими тиммейтами и легкими ботами из Counter-Strike. Кстати говоря, шахматные программы для роботов до сих пор совершенствуются и используются даже на чемпионатах среди роботов из разных стран. Только вот я не интересовался этой темой так, чтобы посмотреть хотя бы одну подобную игру. А интересно, был ли случай, когда роботы застревали в условии бесконечного цикла? (¬‿¬ )
К слову, первые видеоигры 60-х и 70-х, в большинстве своём, не имели NPC, а были созданы как игры для двух игроков.

Системы игрового ИИ

Пытался расписать для вас эту схемку как можно яснее и проще :)
(Шрифты — Ovsyanka и Muller)

Их можно условно разделить на два типа — локальный и глобальный.
Локальный — это ИИ отдельной единицы, как например, солдат или автоматический механизм. Такие системы состоят из основных четырех элементов:
1.Ввод информации
2.Память
3.Модуль принятий решений
4.Система реагирования на запросы.
Первый элемент отвечает за то, чтобы объект воспринял все факторы окружающего мира: местонахождение цели, наличие препятствий, звуки и т. д. Принимая во внимание внешние факторы, объект, благодаря вычислениям, решает, что ему делать в следующий момент времени. NPC, патрулирующий местность, должен перемещаться по заранее указанным линиям, проверяя наличие объекта (например… вас).

Если он (NPC) заметил врага, то алгоритм, заданный системой, подает новый сигнал, говорящий о том, что этот парень (ты) попался в поле твоего обзора и теперь тебе нужно его атаковать, либо смотреть на него ещё 10 секунд, а потом, когда он исчезнет, проговорить реплику в стиле «О боже, что это было?». И нет, это не отсылка на суперский «интеллект» NPC серии игр Far Cry :)
ИИ также должен правильно оценивать обстановку и принимать решение об отступлении или атаке.Самое интересное, что в роли ИИ может выступать даже локация. Допустим, комната из Skyrim, в которой нужно было выставить плиты в определённом порядке. Алгоритм себе можно представить так:

Да, эта система 100% куда сложнее, но в общей картине это выглядит так. Что ж, надеюсь, объяснил доходчиво :)

Глобальный ИИ в стратегиях, например, управляет армией NPC, НО все боты, находящиеся в группе, вольны выполнять отдельные действия, заданные алгоритмами в рамках глобального ИИ. То есть, если мы ввели войска на определенную территорию и приказали им атаковать, то некоторые солдаты могут впасть в бегство/занять место в укрытии, так как состояние здоровья находится на минимуме.

Охота на Вампуса

Это текстовый квест родом из 72 года, созданный Грегори Йобом(Обожаю его фамилию. Увы, но этот парень скончался около 10 лет назад, вроде бы, от сахарного диабета или…
не могу точно сказать (￣^￣)ゞ). Квест обрел довольно немалую популярность. В игре присутствовали враги с шаблонами списков действий, но и тут до современной ИИ всё ещё далековато.
Суть игры заключалась в том, чтобы пробраться в логово Вампуса и убить его. К слову, протагонист, упоминался в некоторых карточных играх, таких как Magic: The Gathering, Mercadian Masques и Planar Chaos. Также, Вампус является вашим главным юнитом в мессенджере Discord, если ваших друзей нет в «онлайн» — списке или в других списках вкладки «друзья». И всё-таки, Грегори Yob, твою мать, какую же хорошую игру ты создал.

Немного о неумирающей классике

1980 год — выходит всемирно известный Pac-Man, суть которого — съесть все точки на карте, обходя активно перемещающихся привидений. Поговорим как раз о них. Те, кто смотрел фильм "Пиксели" 2015 года, возможно помнят речь главного героя, мирового рекордсмена по этой игре (да, первое место принадлежало именно ему, так как карлик из «Игры Престолов» использовал читы для победы). Он говорил о том, что все привидения движутся по определенному шаблону. Не знаю, так ли это, но теме Pac-Man посвящено довольно немалое количество времени.

В игре присутствует несколько видов привидений:

Красное приведение. Гонится за Пакманом, повторяя вашу траекторию.

Розовое приведение. Строит стратегические засады.

Голубое приведение. Пугает Пакмана, заставляя делать неправильный ход. Пожалуй, самый ярый тролль из всех, что присутствовали в играх 80-х, не считая собаки из игры Duck Hunt, которая высмеивала тебя так, что заставляла чувствовать себя криворуким лузером.

Оранжевое приведение. Стандартный бот, обычно не создающий много трудностей, в отличие от своих собратьев. Движется обычно по заданной траектории (обычно, вокруг одной или двух конкретных стен)

Именно в этой игре ИИ был наиболее развитым, в сравнении с теми проектами, которые выходили с Pac-Man в одно время.

Появление легендарных серий файтингов

1990 годы — это время массового выхода по сей день известных файтингов. Начиная от Mortal Kombat и Street Fighter, заканчивая Tekken и Soul Calibur. Наверняка у многих из вас была первая PS, на которой был SoulCalibur или Tekken 3, или SEGA с MK и Street Fighter. Но у нас статья не о ностальгии (к сожалению или к счастью).
Главная инновация для игровых ИИ того времени — модернизация алгоритмов в реальном времени. Давайте же приведем наипростейший пример:

Вы нашли ну очень мощную комбинацию за персонажа из Tekken, повторяете её уже 3 раз за раунд, предвкушая победу, но тут ехидный ИИ осознаёт, что нужно подбирать другой метод подхода к вам и начнет либо атаковать вас в прыжке, либо блокировать удары с последующей контратакой. Проще говоря, NPC начинает искать альтернативные пути выхода из ситуации, анализируя ваши действия, что зачастую усложняет игру. Хотя файтинги того времени, как и сейчас, были рассчитаны больше на противостояние двух реальных игроков, но даже при тех условиях, ИИ тогда был весьма хорош.

Golden Eye 007

В 98 году вышла игра Golden Eye 007, преподносящая геймеру довольно продвинутый искусственный интеллект. NPC активно реагировали на ваши движения и стрельбу, прячась в укрытия. Также враги отлично подбирали момент для метания гранат под ноги, но огромный минус неписьного разума был в том, что они точно знали ваше местоположение, где бы вы ни были. Да, ещё я много раз слышал про то, что с этой игры и пошёл прикол с увеличенными головами врагов. Насколько я помню, нужно было пройти миссии либо за определённое время, либо выполнив определённые условия и… да здравствует фан и вакханалия!

FarCry 1

Позднее вышедший Far Cry был очень хорош, так как NPC адаптировались под ваш стиль игры. При обнаружении протагониста, враги выслеживали вас и прочесывали местность, где видели главного героя в последний раз, в случае, если они его потеряли. Если враг найдет чей-то труп, то он поднимет тревогу, что в принципе логично, но иногда система давала сбой и боты могли даже спокойно пройтись по трупам своих товарищей, ничего не заметив. Не, ну а что, лежит и лежит, я-то тут причём? Стелс, как и в 5 части являлся самым интересным путём прохождения. Также, что почти не поменялось — уровень продуманности игрового интеллекта, который в 2004 году восторгал души геймеров, но сейчас это выглядит нереалистично, хотя поначалу этим можно воспользоваться, издеваясь над бедными неписями.

F.E.A.R.

F.E.A.R., вышедший в 2005-м очень порадовал игроков и игровых аналитиков, своим искусственным интеллектом. Отличало F.E.A.R. от других игр похожего типа — превосходно продуманное поведение врагов. Главное преимущество над NPC других проектов заключалось в том, что они действовали сообща. Не просто бездумно пёрлись в одну точку толпой, а тактично распределялись между укрытиями, используя определенные тактики для выкуривания вашего персонажа, ставя вас в неудобное положение. ЭТО и является примером глобального ИИ, когда команда работает в одной связке, в рамках указанных действий. К слову, если кто не играл в этот шшшедевр, то настоятельно рекомендую хотя бы попробовать, потому что весит игра довольно мало, но она того стоит!

А что же Left4Dead?

Зомби в этой игре — довольно тупые создания. Мы будем говорить сейчас не о них, а как раз-таки о глобальном ИИ. Да, здесь есть уровни сложности, но они влияют больше на количество врагов и вашу чувствительность к урону. Система адаптации сложности, названая Valve «режиссёр», тщательно проверяет ваш «скилл», после чего определяет, когда послать на вас орду зомби, вызвать Танка или в несколько неудобном для вас и вашей команды положении, поставить Ведьму. Так что каждое прохождение является по-своему уникальным. В этом матче, ты — подстилка под сотню Жокеев, а в следующем — он только раз всплывал и лишь единожды за игру, чуть не изнасиловал твоего тиммейта. Однако это не спасло проект от гибели, так как даже «режиссёр» через какое-то определённое время засел в печёнках у каждого игрока.

Akinator

Это хоть и не видеоигра, а скорее уж приложение сделанное в развлекательных целях, которое почти всегда угадывает загаданные вами вещи или людей, задавая вам определённые вопросы. Те, кто сталкивался с Акинатором, наверное, хоть раз удивлялись тому «Как оно, блин, работает?». Сам Акинатор представляет из себя базу данных, которую можно представить в виде разветвляющейся блок-схемы с элементами рандома. Потому что в зависимости от нашего ответа «да», «нет» или «затрудняюсь ответить» этот восточный парниша выводит нас на один из следующих вопросов, соответствующих условию ответа и блок-схемы. Этот текст я написал спонтанно, поэтому не знаю, насколько хорошо я объяснил, но как мне кажется, что это удачный пример на тему Искусственного Интеллекта.

Что же мы поняли из сказанного?

ИИ справедливо назвать не Искусственным Интеллектом, а имитацией интеллекта, так как его поведение максимально условно и ограничивается рамками, заданными разработчиками, но и не секрет, что чем продуманнее алгоритмы, чем сложнее их система, тем ИИ «умнее» и интереснее. За более чем 60 лет ИИ успел кардинально поменяться, появились нейронные сети, способные развиваться самостоятельно, в чём и заключается их главное преимущество. У кого-то из вас по-любому возникла в мысль о «восстании машин».

Довольно больная тема, на которую нет точного ответа, но лично моё мнение — этого не произойдет, так как уничтожение или порабощение человечества — иррациональный способ развития событий как для «машин», так и для всего окружающего мира. Да и в любом случае, если на вас нападёт агрессивный тостер, то вам будет достаточно просто залезть на стол и система даст сбой, как это происходит с NPC в играх от Bethesda softworks.
Помните, что при восстании машин, стол — ваш лучший метод обороны.

Спасибо большое за внимание! Надеемся, вам понравилась эта статья! Всем удачных каток, всем пока!