在游戲里上演《西部世界》？用AI實(shí)現(xiàn)NPC們的喜怒哀樂(lè)
電子游戲和人工智能，似乎有著說(shuō)不清道不明的緣分。
讓人工智能玩游戲、在游戲環(huán)境中訓(xùn)練智能體，已經(jīng)成為了人工智能研發(fā)中的常用手段。而這些方式之外，其實(shí)還有不少人工智能學(xué)家用游戲來(lái)實(shí)現(xiàn)一些更加天馬行空的想法。
比如說(shuō)，前幾天筆者在非常嚴(yán)肅認(rèn)真刻苦執(zhí)著的思考人工智能的未來(lái)，于是乎我登上了Steam創(chuàng)意工坊，準(zhǔn)備找?guī)讉�(gè)新的《上古卷軸5》mod（不管你信不信反正我信了！）別說(shuō)，還真讓我發(fā)現(xiàn)了人工智能的蛛絲馬跡。
我注意到了一款由北卡羅來(lái)納大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的游戲mod，其效果在于提升游戲中NPC的智能程度，讓NPC也有鄰里關(guān)系，也會(huì)勾心斗角
提到游戲中NPC的智能，大部分玩家可能首先想到的是戰(zhàn)斗智能。比如友方NPC跟玩家的配合、敵方NPC對(duì)玩家意圖的針對(duì)性破解和整體戰(zhàn)略布置等等。
對(duì)于這些這款mod一概不管。它提升的是NPC之間（包括NPC與玩家之間）對(duì)話(huà)、社交和情景反應(yīng)的能力，比如NPC會(huì)相互調(diào)情、恭維，甚至辱罵對(duì)方（罵急了也不排除直接動(dòng)手）。
是不是感覺(jué)有點(diǎn)像《西部世界》里機(jī)器人的覺(jué)醒？在進(jìn)入人工智能與NPC的討論之前，我們先要弄明白，傳統(tǒng)意義上的對(duì)話(huà)型NPC是如何工作的。
游戲中NPC如何工作
所謂對(duì)話(huà)型NPC，是角色扮演類(lèi)游戲中一個(gè)不可缺少的部分。他們大部分時(shí)候都只是跟玩家進(jìn)行對(duì)話(huà)，庫(kù)卡機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器維修，承擔(dān)著發(fā)放任務(wù)和推動(dòng)劇情的作用。
當(dāng)然，隨著開(kāi)放世界模式的沙盒游戲盛行，NPC也變得越來(lái)越復(fù)雜。比如玩家可以和某些NPC成為朋友，一起冒險(xiǎn)，甚至結(jié)婚生孩子；也可以殺掉一些自己不喜歡的NPC，從而改寫(xiě)劇情走向。
雖然看起來(lái)越來(lái)越聰明，KUKA機(jī)器人示教器維修，NPC們的工作原理卻十?dāng)?shù)年來(lái)都沒(méi)有改變過(guò)。
一般NPC的互動(dòng)都由兩個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)操控。其行為大多由游戲規(guī)劃器來(lái)控制。在行為規(guī)劃器中，開(kāi)發(fā)者詳細(xì)規(guī)定了NPC面對(duì)什么情形做什么反應(yīng)。比如挨打了要還手、有人給錢(qián)要表示感謝等等。
而NPC與玩家的對(duì)話(huà)，基本由游戲決策樹(shù)來(lái)確定。在沙盒游戲中，決策樹(shù)雖然復(fù)雜，但還是用暴力窮舉來(lái)構(gòu)建所有對(duì)話(huà)的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)關(guān)系。說(shuō)白了，無(wú)論玩家怎么選擇對(duì)話(huà)，后邊都有算好的結(jié)果在等著你。
這兩種機(jī)制構(gòu)成的共同工作原理，是讓NPC的一切行為語(yǔ)言都在數(shù)據(jù)庫(kù)里找對(duì)應(yīng)關(guān)系。所謂的游戲AI，并不是貨真價(jià)實(shí)的AI。
那么，有沒(méi)有可能讓NPC更加獨(dú)立自主一點(diǎn)呢？
一款名叫CiF-CK的《上古卷軸5》MOD
史詩(shī)感極強(qiáng)、自由度超高的《上古卷軸5：天際》很多年來(lái)都被稱(chēng)為歐美角色扮演游戲的代表作。這款游戲的一大特征是NPC非常多，有名字能對(duì)話(huà)的NPC就有3千個(gè)以上，而且他們各自有游戲世界中的職業(yè)和地位，對(duì)應(yīng)著錯(cuò)綜復(fù)雜的故事。并且這款游戲的另一個(gè)特點(diǎn)，是游戲環(huán)境的開(kāi)源性很好，第三方很容易借助相關(guān)工具開(kāi)發(fā)出獨(dú)立的游戲mod。
二者結(jié)合，就有了前文提到的專(zhuān)門(mén)提高NPC社會(huì)意識(shí)的mod。這款名叫CiF-CK的mod是由北卡羅來(lái)納大學(xué)和里斯本大學(xué)相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)共同打造的，主要目的在于通過(guò)人工智能算法來(lái)提升游戲NPC之間的互動(dòng)性，從而給游戲帶來(lái)更加靈活的玩法和現(xiàn)實(shí)代入感。
這款mod可以在steam下載到，在今年的IEEE上，研究團(tuán)隊(duì)提交了名為《CiF-CK：一種在商業(yè)游戲中構(gòu)建的NPC社會(huì)性模型》的論文，詳盡闡釋了這個(gè)mod是如何進(jìn)行工作的。
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)解釋一下CiF-CK的作用：假如玩家進(jìn)行兩次游戲，分別扮演一個(gè)獸人男性和一個(gè)精靈女性，在游戲中跟同一位女獸人NPC對(duì)話(huà)。從邏輯上講，NPC面對(duì)玩家應(yīng)該是完全不同的態(tài)度。但事實(shí)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(yàn)，讓NPC根據(jù)自己的社會(huì)屬性來(lái)跟玩家交流。
CiF-CK建立在2012年加州大學(xué)圣克魯茲分校研究者提出的Commeil-Faut（CiF）模型之上。CiF的作用是通過(guò)相關(guān)機(jī)器學(xué)習(xí)算法和社會(huì)學(xué)中對(duì)社會(huì)關(guān)系的提煉，來(lái)構(gòu)建智能體之間的社會(huì)結(jié)構(gòu)。比如A和B是仇敵，A和C關(guān)系要好，那么通過(guò)算法推導(dǎo)，B和C也會(huì)相互反感（假設(shè)沒(méi)有更狗血?jiǎng)∏槌霈F(xiàn)的情況下）。
而CiF-CK模型則進(jìn)一步完善和激進(jìn)了CiF下NPC的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)，利用社會(huì)行為模型，增加了NPC的適應(yīng)性和自主性。
具體說(shuō)來(lái)CiF-CK在兩個(gè)方面達(dá)成了突破：
（左為《上古卷軸5》NPC對(duì)話(huà)機(jī)制；右為CiF-CK改寫(xiě)后的NPC對(duì)話(huà)模型）
其一，CiF-CK不再讓每個(gè)NPC都知道整個(gè)游戲的社會(huì)關(guān)系，而是僅僅認(rèn)識(shí)自己應(yīng)該認(rèn)識(shí)的人。比如一個(gè)小商販，可能不會(huì)認(rèn)識(shí)另一座遙遠(yuǎn)城市里的某個(gè)法師，但是知道國(guó)王是誰(shuí)、朋友是誰(shuí)、妻子是誰(shuí)、隔壁老王是誰(shuí)總之，CiF-CK讓NPC的社交關(guān)系趨近于真實(shí)化，每個(gè)人只會(huì)因?yàn)樽约旱纳缃痪W(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生變化而進(jìn)行相應(yīng)反饋。
其二，在原有模型中，NPC可以推算出對(duì)某人的好惡，但無(wú)法推測(cè)這種關(guān)系下的相應(yīng)行為。通過(guò)AI構(gòu)建行為模型，CiF-CK下NPC會(huì)因?yàn)樯鐣?huì)關(guān)系改變產(chǎn)生進(jìn)一步的動(dòng)作。比如嘲諷、辱罵、相愛(ài)甚至仇殺。
NPC的社會(huì)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)能夠自行發(fā)展，帶給玩家的一方面是更真實(shí)的交互體驗(yàn)，另一方面也讓玩家有更多的對(duì)話(huà)和行為選項(xiàng)，甚至能夠影響游戲里社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的細(xì)節(jié)。
NPC越真實(shí)，玩家就越有快感，這句話(huà)是不是很熟？沒(méi)錯(cuò)，很像《西部世界》的設(shè)定。
《西部世界》要來(lái)了？AI+NPC=？
NPC和人工智能模型的結(jié)合，可能帶來(lái)什么影響呢？
游戲領(lǐng)域應(yīng)用人工智能，從針對(duì)目標(biāo)上來(lái)說(shuō)可以分為三種：環(huán)境AI、競(jìng)技AI和角色AI。其中環(huán)境AI比如針對(duì)玩家數(shù)據(jù)打造獨(dú)特的游戲感官，競(jìng)技AI比如敵人更有規(guī)劃性和判斷力，角色AI就像我們今天說(shuō)的給NPC加入社會(huì)關(guān)系。
在這三者之中，環(huán)境AI的利用幾率較小；競(jìng)技AI被提的最多，但事實(shí)上這個(gè)領(lǐng)域有個(gè)問(wèn)題，就是過(guò)分智能的戰(zhàn)斗玩家可能不喜歡玩游戲又不是找虐的。這個(gè)領(lǐng)域雖然可能誕生最受關(guān)注的人工智能案例，但真正投入商業(yè)的可能性或許有限。
就像《西部世界》所展示的人類(lèi)本能那樣，NPC的智能化可能是AI技術(shù)在游戲中最快產(chǎn)生商業(yè)價(jià)值的一個(gè)。
舉例來(lái)說(shuō)，NPC+AI很有可能從以下幾個(gè)方面改寫(xiě)目前角色扮演、沙盒、生存類(lèi)游戲的基本設(shè)定：
1、讓開(kāi)放式沙盒成為可能：今天所謂的開(kāi)放結(jié)局游戲，其實(shí)都不是真的開(kāi)放，而是在若干結(jié)局里選擇一種觸發(fā)。通過(guò)NPC的自主學(xué)習(xí)和互動(dòng)，可能讓游戲走向真正的開(kāi)放結(jié)局，甚至設(shè)計(jì)者自己都沒(méi)有想過(guò)的結(jié)局。
2、提升代入感：所謂角色扮演游戲的精髓就在于帶入，而與更加真實(shí)可信的NPC互動(dòng)意味著更多互動(dòng)方式、敘事線索和人物關(guān)系成為可能。游戲發(fā)展到今天，在畫(huà)面上提升代入感已經(jīng)很困難了，通過(guò)NPC的擬人程度來(lái)達(dá)成這個(gè)目的說(shuō)不定會(huì)是接下來(lái)的發(fā)展方向。