深度:《战地:2042》BOT背后的研发故事是怎样的?

本次《战地:2042》中,引入了AI战斗机器人(BOT),并且EA目前没有发布是否会开放能力允许玩家自由添加/取消机器人。那么,EA BOT背后研发的历史,究竟是怎样的呢?


EA对于BOT的研究机构:SEED

EA对于BOT的真正投入,始于在2017年E3展前发表会上,EA公布的一个神秘工作室:SEED。全称:Search for Extraordinary Experiences Divison——卓越感官研究部门,一个专注于探索未来互动娱乐的团队,致力于推动游戏体验的革新,特别是在神经网络、深度学习、人工智能,虚拟和增强现实以及大规模动态虚拟世界等领域的研究。

SEED

时任EA Studios的执行副总裁,也就是时任DICE首席执行官,后来的EA首席设计官,Patrick Söderlund(帕特里克·瑟德隆德)也是这个团队的成员。他对这个团队愿景的描述是:模糊现实与真实的界限。这一描述也成为了之后他创建Embark Studios时的团队目标:Blur the line between playing and making.

Patrick Söderlund

早期的理论研究

在SEED成立之初,相关的研究还是停留在理论阶段,特别是关于机器学习在游戏中的应用,仍然需要科技骨干人员攻坚,因此,一个名字频繁地出现在人工智能论坛以及游戏开发者大会上。他就是时任SEED的技术总监:Magnus Nordin。

Magnus Nordin

受英国人工智能项目启发,建立深度学习团队

在2015年,英国的Deepmind公司开展了一个项目,通过创建人工智能,让人工智能来玩雅达利游戏。这个项目激发了Magnus Nordin想要在深度学习方面深耕的想法,并且提出了将拥有深度学习功能的人工智能与第一人称3A游戏融合的理念。

人工智能游玩雅达利游戏

井喷式的研究发布

在2017年,Magnus Nordin带领团队在深度学习、机器学习与游戏融合领域,收获了成果,他带领团队做了大约五场关于深度学习以及将其适配至游戏的理论研究演说。

SEED公开的在2017年的成功宣讲

中期的实机测试

在2018年,Magnus Nordin和其他SEED成员,包括一名DICE成员,开发出了《战地:2042》的战斗机器人原型,并适配场地进行了测试。最终在同年9月,共同发表了论文《Imitation Learning with Concurrent Actions in 3D Games》(3D游戏中并行计算模拟学习)以下是实机演示。

arXiv:1803.05402v5 [cs.AI] 6 Sep 2018

战斗机器人(BOT)

这个测试对于SEED团队来说,是充满革命性的成果。我们已经可以初步看到战地的元素蕴含其中了:

  • 双方阵营
  • 据点
  • 弹药
  • 健康值
  • 复杂建筑环境

游戏规则

绿色机器人是我们的主角,该游戏的目标是主角机器人保护被蓝色圆圈所圈住的区域领地(据点),避免红色机器人进入其中,机器人被设定为有限的生命值与弹药数值,但是可以分别通过橙色和绿色的箱子获取补充。红色机器人作为敌对阵营,主角机器人需要消灭红色机器人,而红色机器人则是使用了简单传统的人工智能规则。

战场分析

机器人设定

画面中的机器人是一个拥有强化学习和神经网络的自我学习机器人,并且被植入了视觉观测组件,放置于3D环境中。该机器人被设定了12种不同的行为,用于模仿人类在游戏中会使用的动作。在游戏开始前,为了加速深度学习的过程,机器人起初观察了几分钟人类游玩这个项目。机器人也必须要学会找到据点,巡逻据点,并且保护据点。

12种模拟人类的行为

机器人是可以察觉到自身弹药数值与健康数值的,当其察觉某项数值较低,甚至归零时,它会自动忽略敌人,将搜寻对应的补给箱成为当前自身第一优先级目标,径直去寻找对应的需求箱子。

机器人已经没有弹药,寻找绿色弹药箱成为了第一优先目标,不可覆写。

机器人视角

机器人的视角是一个128×128低像素的第一人称视角,配备了一个低精度短程雷达,类似于战地中的小地图,用以防止敌军的偷袭。红点代表敌人的位置,蓝点则代表据点的位置。物资不会显示在机器人的雷达中。同时,机器人没有植入任何导航系统,当然随着游玩次数的增加,研究人员可以明显察觉出机器人对于地图的熟练度正在快速增长。

机器人视角

意想不到的进展

在机器人整个学习过程中,还发生了一件有趣却又让人战栗的事情:

扫描行为

机器人正如GIF中所示,正在不断地左右来回偏移,这种行为是一种扫描行为,它可以将整体的搜寻效率提高很多,这是机器人在通过多次游玩后,自己总结并学习出来的经验。

初次实战

有了在17年的理论研究,18年的实绩测试,SEED决定将功能植入到DICE当时成熟的《战地一》中,这也就是后来大家熟知的《战地一》BOT测试,负责本次测试主导的,正是Magnus Nordin与他的SEED团队。

SEED与DICE紧密合作,共同完成了《战地一》BOT测试工作

你在这幅画面中看到的所有角色,都是经过训练靠单一神经网络控制的人工智能战斗机器人,所有机器人的目标都是以占领据点为主要目标,机器人的行为都是根据之前在该游戏中所总结出来的经验,经过深度学习后,所做出的行为,也就是说,每一把他们都可以获得战斗经验,并且再下一次战斗中,表现得更加聪明。

AI大战

与先前的测试模式一样,所有机器人都通过光学观察组件,先学习了人类游玩《战地一》大约30分钟,同时本次测试中依旧是设置了弹药限制与生命值限制,依旧是在地图中设定了补给箱,在特定情况下,机器人自身想要完成获取弹药箱与医疗箱的行为,可能会成为短暂无法覆写的首要目标:

绿色代表生命值补给,橙色代表弹药值补给

当然,这套系统并不是完美的,机器人会不断地搜寻目标,但是却没有办法提前计划点什么,例如在地图上搜寻敌人或者找到敌人的藏身之处。机器人一旦什么也没有搜寻到(视线内),他们就会开始转圈,闲逛,直到他们找到真正的目标并展开行动。对此SEED团队也表示,《战地》有时候对于当时的机器人来说,还是过于复杂了,他们需要进一步地简化机器人所读取到的信息,这也是机器人在深度学习方面表现得不尽如人意的原因。

图中行为虽然是机器人失去了目标所导致的迷惑行为,但这种行为似乎更加贴近人类的真实行为(?)

但是根据SEED团队介绍,机器人通过不断地学习,机器人在战地中碾压人类的表现是可能的。特别是他们借助神经网络所产生的链接,很容易共享经验并且不断地总结学习,甚至在战场中产生信息链,以极快地速度共享战局情报。

机器人击杀机器人,注意该名机器人已经通过右前方的同伴,得知了敌人的位置,并且提前进行了瞄准

不过SEED团队也表示并不一定要打造能够击败人类玩家的AI,他们的目标是帮助创造新的体验,以增强游戏深度并使其更有趣,毕竟从长远角度看,被优秀的人工智能所碾压,并不是一件被大众认为有趣的事情。

正式亮相

在《战地:2042》中,经过长达三年的调教,SEED团队所开发的机器人终于正式交付DICE,并且跟随2042首发登陆。战地中加入BOT的需求:

没有想到,在今日,这一切都成真了!

机器人来辣!

机器人在战地中的作用,目前EA给出的解释是:当服务器被启动,但是人员明显不足时,bot则会加入到战局中,使服务器总人数(Ai+玩家)一直达到128人。当有新的玩家加入到服务器时,Ai机器人会主动退出,将位置留给真实玩家,直到该服务器达到128真人玩家后,Ai才会消失。

你对于战斗机器人的想法是怎样的呢?记得评论留下你的想法!


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