Sztuczna inteligencja i dziwna przyszłość otwartych światów
Program i człowiek.
Julian Togelius wydaje się wiedzieć, jaka będzie przyszłość gier z otwartymi światami. Nazwijmy to teorią nieskończonych światów. W jego wersji przyszłości, tytułu takie jak Skyrim i Grand Theft Auto nie będą posiadały ustalonych misji, narracji czy celów. Zamiast tego silniki będą korzystać z proceduralnie generowanych elementów, sztucznej inteligencji i kreatywnych technik komputerowych do dynamicznego budowania wrażeń dostosowanych indywidualnie dla każdego gracza.
W takim nieskończonym świecie Togeliusa będziemy mogli przejechać samochodem kilometry w dowolnym kierunku i znaleźć miasto zbudowane właśnie przez grę, tylko dla nas. Co więcej, miasto to będzie zaludnione przez postacie zachowujące się jak prawdziwi ludzie, a nie jak wirtualne automaty. To właśnie interakcje z tymi postaciami będą tworzyły opowieści.
Brzmi może jak science-fiction, ale Julian Togelius to uniwersytecki profesor, który spędził ostatnie pięć lat na badaniu konceptu proceduralnie generowanej zawartości w grach. Jego teoria nieskończonych światów to nie fantastyczne sen, ale jedna z możliwości.
- Proceduralne generowanie nowych środowisk, zawierających góry, rośliny, domy i tak dalej jest względnie proste - mówi. - Wiele gotowych rozwiązań oferuje indywidualne rozwiązania tych problemów. Wystarczy je zintegrować i zaadaptować. To znacznie zwiększyłoby postrzeganą swobodę, ale także umożliwiło grze dostosowanie się do gracza czy stworzenia środowiska, które tytuł uznał za interesujące...
Okres na tego typu rozmyślania nie może być lepszy. Otwarte światy w grach wideo są obecnie niesłychanie popularne. Studio Avalanche rozwija dwa kolejne projekty tego typu, a Electronic Arts potwierdziło, że zatrudniło Jade Raymond do nadzorowania prac w studiu tworzącym produkcję w stylu Assassin's Creed.
- Na dobrą sprawę nigdy nie działaliśmy w największym segmencie rynku, czyli w grach akcji - mówił na konferencji UBS Global Technology w San Francisco zajmujący się finansami amerykańskiej firmy Blake Jorgensen. - To produkcje w stylu Assassin's Creed, bardziej otwarte światy, solowa zabawa kontra multiplayer. Nie zajmowaliśmy się wcześniej tym sektorem.
W jakim kierunku może pójść EA? Wydaje się, że Grand Theft Auto, Wiedźmin czy produkcje Ubisoftu osiągnęły już szczyt możliwości w tej formule. Dostajemy ustaloną narrację podzieloną na misje, z otwartymi na eksplorację lokacjami i zadaniami pobocznymi do odkrycia. Otwarte światy w grach wideo działają w ten sposób od lat.
Na takiej formule zaczynają jednak pojawiać się rysy, a głównym problemem jest generowanie obiektów. Gry stają się coraz większe i bardziej ambitne, a deweloperzy potrzebują coraz większych zespołów do napisania fabuły, przygotowania potyczek, zaprojektowania budynków, pojazdów i wszystkich innych elementów. Ostatecznie koszty wzrosną na tyle, że cały gatunek ugnie się pod własnym ciężarem.
Michael Cook zajmuje się problemem komputerowej kreatywności na uniwersytecie Goldsmiths w Londynie i mówi o tym problemie już od lat. W 2011 roku rozpoczął prace nad programem ANGELINA, zdolnym do stworzenia własnych gier na bazie materiałów z wyszukiwarek internetowych. Uważa, że przyszłością gatunku jest właśnie przekazanie kreatywnych decyzji komputerom.
- Moim zdaniem najważniejszą kwestią w otwartych światach jest cofnięcie się od kompletnego skryptowania i „ręcznego” projektowania - mówi. - Od zawsze pojawia się napięcie pomiędzy z góry przygotowanymi misjami i „dzikimi” systemami, pozwalającymi tworzyć magię czy manipulować lokalną polityką.
- Uważam, że to właśnie te systemy sprawiają, że otwarty świat zaczyna żyć - dodaje Cook. - Gry, w których wszystko jest oskryptowane i statyczne są możliwe do zrealizowania tylko dlatego, że zespoły deweloperów stały się tak duże i efektywne w ich tworzeniu. Nie możemy jednak działać tak wiecznie i nie sądzę, że zaprowadzi nas to do nowej generacji otwartych światów. Musimy stworzyć więcej systemów w naszych grach, by gracze mogli wchodzić w interakcje i je psuć.
Już teraz widzimy kroki w kierunku automatycznego i reaktywnego projektowania. W Left 4 Dead studio Valve wprowadziło koncept reżysera sztucznej inteligencji, zmieniającego intensywność i rodzaj atakujących zombie w zależności od poczynań gracza. W Skyrimie skorzystano z systemu Radiant do generowania prostych zadań w oparciu o aktualną lokację postaci.
Tymczasem Minecraft, Dwarf Fortress czy nadchodzące No Man's Sky korzystają z proceduralnych systemów do kreowania unikatowych środowisk. Są też zewnętrzne programy typu SpeedTree, pozwalające tworzyć roślinność czy całe obszary bez tworzenia ani jednego obiektu przez deweloperów w studiu.
Takie systemy nie dają jednak poczucia, że pod maską pracuje jakaś kreatywna inteligencja, łącząca punkty w skomplikowane wrażenia dla graczy - to tylko kończyny, działające bez połączenia z mózgiem. Jak zbudować otwarty świat, który w rzeczywistości sprawa wrażenie uczenia się od graczy i odpowiadania na ich akcje?
Dziesięć lat temu Jeff Orkin był programistą w Monolith Productions, tworząc rewolucyjną sztuczną inteligencję dla No One Lives Forever czy F.E.A.R. Następnie uzyskał doktorat na słynnej politechnice w Massachusett, zajmując się konceptem społecznościowego zbierania danych dla systemów AI. Innymi słowy: chce, by komputery oglądały graczy i uczyły się na bazie ich zachowań, korzystając ze zgromadzonej wiedzy do tworzenia interesujących postaci.
- W otwartych światach kluczowe są historie graczy, zapadające w pamięć momenty, wywołane własnymi działaniami i decyzjami - mówi. - Dla przykładu, w ubiegłym roku Śródziemie: Cień Mordoru świetnie poradziło sobie z tym zadaniem dzięki systemowi Nemesis, tworzącemu losowych przeciwników, pamiętających poprzednie potyczki z postacią gracza i odpowiednio dostosowujących swoje okrzyki.
- To krok we właściwym kierunku - kontynuuje Orkin. - Kontekstowe dialogi pomagają łączyć wydarzenia i wyjaśniają, co myślą postacie niezależne, jak poprzednie spotkania z bohaterem doprowadziły do obecnej sytuacji. Jednak nadanie każdej postaci dynamicznych dialogów to trudny do rozwiązania problem w grach z otwartymi światami.
Orkin uważa, że ma pewne rozwiązanie. Na potrzeby doktoratu stworzył The Restaurant Game, prosząc 16 tysięcy osób o pobrania prostej produkcji, w której klient wybiera się do restauracji i zamawia posiłek u kelnera. W obie strony wcielała się prawdziwa osoba, improwizując scenariusz kolacji, podczas gdy komputer rejestrował i analizował ich akcję oraz zachowanie.
Kilka tysięcy prób później, Orkin był w stanie zastąpić kelnera i klienta za pomocą sztucznej inteligencji wyposażonej w bazę danych tysięcy osób. Powstały postacie na pierwszy rzut oka mogące uczyć się, dostosować do sytuacji i mówić jak prawdziwy człowiek.
W 2013 roku Orkin założył nową firmę o nazwie GiantOtter, gdzie razem z innymi weteranami w sferze sztucznej inteligencji dopracowywał system, zamieniając go w platformę o nazwie GroupPlay. Narzędzie oferowane będzie deweloperom pracującym nad grami. Podczas prac zaangażowano testerów przechodzących krótkie produkcje RPG, improwizując własne dialogi i interakcje. Wszystko to nagrano i dodano do bazy danych dialogów i zachowań dla potencjalnych postaci niezależnych.
- Poprzez zarejestrowanie kilku sesji tego samego scenariusza, porównanie z podobnymi scenami oraz przygotowanie tagowania i danych semantycznych możemy generować szeroką bazę dialogów i czerpać z niej w zależności od kontekstu - wyjaśnia Orkin.
Załóżmy, że Wiedźmin korzysta z technologii od GiantOtter. Deweloperzy mogą spędzić kilka tygodni prac na przejściu gry przez projektantów i aktorów, bawiąc się w otwartym świecie, rejestrując rozmowy i akcje. Takie realistyczne wrażenia trafiają następnie do bazy danych dla zachowań i dialogów postaci niezależnych. Jeśli spotkamy kowala, ten będzie mógł wiarygodnie zareagować na nasze poczynania, ponieważ testerzy zrobili dokładnie to samo - przed premierą.
- Fajne jest to, że takie podejście rejestruje nie tylko indywidualne reakcje, ale całe rozmowy pomiędzy wieloma postaciami niezależnymi, nadając światu iluzję inteligentnego życia - mówi Orkin. - Te rozmowy mogą przenikać się z innymi, podobnymi, tworząc niemal nieskończone sekwencje do odsłuchania podczas rozgrywki.
GiantOtter przygotowało już program pilotażowy we współpracy z jednym z największych graczy na rynku gier z otwartym światem (Orkin nie może powiedzieć, z kim dokładnie) i rezultaty testów są przekonujące.
- Dzięki naszej demonstracji projektanci zgodzili się, że jest bardziej naturalny sposób na wyrażenie zachowania i dialogów, w porównaniu z zamienianiem pracowników kreatywnych w programistów tworzących logikę konwersacji i jej rozgałęzienia, co często prowadzi do mało wiarygodnych scen - mówi.
Innym pomysłem na dalszy rozwój tego oprogramowania jest społecznościowe gromadzenie wypowiedzi graczy, nagrywanych w domach i dodawanych do gry przez system GroupPlay. Chcemy, by postać niezależna w GTA 6 brzmiała jak PewDiePie? Niestety, jest to możliwe.
Jeśli w taki sposób można tworzyć bardziej naturalne dialogi i akcje postacie niezależnych, to czy można także przygotować całe opowieści?
Mark Riedl jest szefem Entertainment Intelligence Lab i przez ostatnie trzy lata pracował nad projektem Scheherazade do społecznościowego generowania całych fabuł na bazie różnych wątków przygotowanych przez ludzi. W jednym z eksperymentów poproszono kilkanaście osób o napisanie prostego scenariusza napadu na bank.
Scheherazade przeanalizowało projekty, wytypowało wspólne elementy i przygotowało własną, tekstową przygodówkę. Następnie grupa testowa otrzymywała do porównania dwie wersje napadu: jedną napisaną przez człowieka i drugą, przez program. Większość nie potrafiła wskazać, która powstała w komputerze.
Badania Riedla finansuje amerykańska agencja wojskowa Darpa, odpowiedzialna za rozwój nowych technologii. Plan polega na tworzeniu militarnych symulacji w oparciu o opowieści weteranów, uczące początkujących żołnierzy - na przykład - zachowania w określonych warunkach.
Ludzki scenarzysta musiałby spędzić kilka miesięcy na badaniu i zbieraniu materiału z różnych okoliczności, podczas gdy Scheherazade może tworzyć kolejne wariacje po prostu analizując napływające raporty. Riedl widzi także potencjał w grach wideo, jako przykład podając tytuł z gatunku RPG w uniwersum Star Wars, gdzie program tworzy nieograniczoną liczbę wątków i zadań poprzez czytanie opowiadań fan-fiction przygotowanych przez fanów i wypracowanie cech wspólnych. Być może zakończyłoby się na romansie ewoka z droidem, ale Mass Effect pokazał, że gracze lubią takie wątki.
Orkin i Riedl niezależnie pracują więc nad konceptem znanym jako „zarządzanie dramatem”, czyli zestawem systemów sztucznej inteligencji służącym do tworzenia zadań i narracji dla graczy w dynamicznym, otwartym świecie, często przy pomocy inteligentnych postaci niezależnych.
- To rosnące i ekscytujące pole badań - przyznaje Cook. - Wiele wysiłków poświęcono na przygotowanie jednocześnie bogatych i nieprzewidywalnych światów, ale także łatwiejszych do kontrolowania przez projektantów. W tym roku w grupie zajmującej się eksperymentalną sztuczną inteligencją opublikowano pracę pod tytułem „Na drodze do postaci, które obserwują, opowiadają, mylą się i kłamią” z uniwersytetu w Santa Cruz.
- Praca dotyczy nowych systemów sztucznej inteligencji, wykorzystywanych przez badaczy do tworzenia fabularnych gier z otwartym światem o informacjach i relacjach społecznościowych. Ich gra nosi tytuł Talk Of The Town, z setkami postaci niezależnych posiadających informacje na temat miasta: gdzie kto mieszka, pracuje, kiedy się urodził i tak dalej. Ale tak jak i w prawdziwym świecie, te postacie nie są idealne i mogą coś źle zapamiętać lub skłamać na temat źródła pochodzenia jakiegoś szczegółu. Podczas rozmawiania z mieszkańcami musimy więc zastanawiać się, czy dana osobna jest godna zaufania, czy ma powody do kłamania, czy wygląda wiarygodnie?
- To dla mnie istotny, nowy koncept w systemach sztucznej inteligencji i jest to system, a nie skrypt - ocenia Cook. - Postacie w grach kłamią, ale tylko jeśli zaplanuje to scenarzysta czy projektant. Tutaj dostajemy jednak zmieniający się system, wymagający od graczy nowego podejścia. Otwarte światy tracą na zbyt dużej liczbie skryptów i projektowaniu, przypominając raczej bardzo duże, zamknięte światy. Potrzebujemy takich nieprzewidywalnych i organicznych systemów sztucznej inteligencji, by tchnąć życie w otwarte światy.
Riedl zgadza się, że przyszłość gier z otwartymi światami to nie tylko coraz większe lokacje i bardziej szczegółowa grafika, ale także dynamika społecznościowa. Obecnie podczas zwiedzania Los Santos czy Tamriel wiemy, że jesteśmy jednym mieszkańcem tego świata z jakimiś celem, wszyscy inni to bezmyślni przechodnie odtwarzający ciąg przygotowanych zachowań lub zleceniodawcy zadań z przygotowaną przemową do wypowiedzenia.
Głębszy system, łączący koncept Nemesis ze Śródziemia: Cień Mordoru z technologią Talk of the Town oferowałby świat pełen dynamicznie generowanych spiskowców. To przełożyłoby się na całkiem inne gry.
- Gdyby postacie niezależne posiadały społecznościowe rozumowanie, gry akcji w otwartym świecie mogłyby dotyczyć zmieniającej się władzy - mówi Riedl. - Gracz tworzyłby i łamach sojusze, zamiast po prostu strzelać. Jak interaktywne wersje „Prawa ulicy”, „House of Cards” czy „Rodziny Soprano”.
- Te seriale opowiadają o snuciu i rozwiązywaniu złożonych powiązań międzyludzkich do osiągnięcia celu. To zapewnia nowe, złożone strategie, które mogą uzupełniać elementy stawiające bardziej na akcję. Nieszkodliwe na początku postacie mogą stać się towarzyszami lub śmiertelnymi wrogami. Wskaźnikiem sukcesu byłoby emocjonalne przywiązanie gracza do wygenerowanej proceduralnie postaci lub też zdrady czy śmierci ulubionego bohatera.
Dla Riedla jedną z wersji przyszłości otwartych światów jest połączenie ambicji postaci z The Sims oraz eksperymentalnej gry Prom Week z uniwersytetu w Santa Cruz, symulującej społecznościowe interakcje przed balem maturalnym. Celem jest stworzenie postaci z krótko- i długotrwałymi celami. Obecnie badacz korzysta z opowieści, by nauczyć komputerowe postacie wiarygodnych - także moralnie - zachowań. Badając historie prostych interakcji - jak realizacja recepty w aptece - jego program sam odkrywa mniej i bardziej akceptowalne zachowania.
Badacze sztucznej inteligencji zgadzają się, że przyszłość otwartych światów to mniej skryptów, a więcej współpracy z komputerem, do tworzenia świeżych, osobistych historii. Julian Togelius i jego studenci na uniwersytecie w Kopenhadze przygotowali platformówkę Super Mario Evolution, która „ogląda” poczynania gracza, miejsca wykonywania skoków, biegania czy zbierania obiektów, a następnie w locie tworzy nowe poziomy, bazując na preferencjach określonej osoby.
Tymczasem Michael Cook zastanawia się nad dwoma pomysłami: Murder oraz Mystery. W tej pierwszej wcielamy się w gościa przyjęcia, podczas którego ginie jego organizator. Mystery opowiada o detektywie rozwiązującym zagadkę jego śmierci. Pomysł polega na tym, by sztuczna inteligencja „oglądała” graczy w Murder, tworząc w ten sposób nowe opowieści dla Mystery.
- Trwają obecnie intensywne prace, by sztuczna inteligencja zrozumiała potrzeby gracza i wspomagała lub utrudniała realizację jego celów. Projekt Sarah And Sally przygląda się na przykład problemowi sterowanych sztuczną inteligencją towarzyszy.
- Myślę, że dobre gry z otwartymi światami powinny być jak improwizowane występy. Gracz robi coś dramatycznego i gra zastanawia się, co można dodać do tego dramatu, tragedii czy komedii. Grand Theft Auto nie powinno polegać na kolejnych, statycznych misjach jedna po drugiej, a raczej na improwizowanej historii, opowiadanej grze przez gracza, i w drugą stronę.
- Myślimy o sztucznej inteligencji jak o czymś, co ma utrudniać nam osiągnięcie zwycięstwa, a powinien to być kolega, który chce, byśmy czerpali z gry jak największą frajdę.
Jeśli Electronic Arts i Ubisoft poszukują pomysłów na rozwój otwartych światów poza aplikowaniem tych samych pomysłów do innych realiów, to przyszłością jest właśnie społecznościowe gromadzenie danych przez sztuczną inteligencję, rejestrowanie zachowania gracza i tworzenie dostosowanych opowieści. Przyszłością jest współpraca między programem i człowiekiem, by ten pierwszy uczył się od drugiego. Ale nie będzie łatwo.
- Myślę, że takie badania są pomocne, ale to jeszcze wczesny etap - mówi Cook. - Zrozumienie potrzeb człowieka jest tak samo trudne dla sztucznej inteligencji, jak i dla innych ludzi.