數字游戲：人工智能背景下的發展探究

唐煜佳

摘 要：隨著人工智能技術的不斷發展，人臉識別、語音識別、機器人等技術已經逐步進入人類的現實生活中，并帶來實用性生活向體驗式生活的轉型。而游戲也已成為新生活的重要組成部分，因此，對當前游戲發展進行探究并預測其在未來一段時間內的走向是有必要的。本文首先給出游戲在人工智能下的定義，再介紹游戲人工智能的工作原理，并對高自由度游戲的開發進行預測和評估，最后展望了游戲未來的發展趨勢。

關鍵詞：數字游戲 人工智能 游戲人工智能

隨著對遺傳算法、深度學習、博弈樹等方面的深入研究，人工智能在很多領域有了新的發展突破，科技已經帶給人類新的體驗：Siri、小冰等能與人類進行語音交流，簡化并解決生活中的常見問題，帶來更多彩的生活元素。這種精神世界的沖擊同樣表現在游戲的發展與變革之中（例如AlphaGo在圍棋上戰勝了李世石），同時人類已經對游戲提出了更高的要求，不僅僅滿足于精美的畫面和人物模型，還注重于對自身體驗和游戲真實性的追求。

一、游戲人工智能的含義

從阿蘭·圖靈設計出第一個博弈程序開始，國際象棋、圍棋、紙牌等游戲相繼出現具有開創性的游戲人工智能，如今游戲人工智能已經成為游戲中不可或缺的一部分，并逐漸深化人類在游戲中的獨特感受。簡單來說，游戲人工智能（游戲AI）就是在游戲中電腦的“自我思考”，通過模仿人類的行為動作和心理感知并進行自我調節，使展現出的結果更符合人類的思維方式。

二、游戲AI的工作原理

1.個體智能系統和群體智能系統

游戲AI從功劃分能上可分為個體人工智能和群體人工智能。所謂個體人工智能就是控制游戲中每一個非玩家角色的行為軌跡，可以充當玩家的隊友、敵人或者是一些推動劇情發展的人物。如果將個體人工智能看作一個個獨立的士兵，那么群體人工智能就是軍師一般的存在。它根據環境變化同時控制多個個體，進行戰略部署和戰術規劃，而不再局限于個體。例如，在《植物大戰僵尸》中，每一輪都有一波僵尸襲來，可以說是群體智能系統的控制，在每一波僵尸中，都有形態外貌不同于其他的僵尸有著不同的步調和行為舉措，這可說是個體智能系統的控制?？傊?，兩者相輔相成，既能滿足游戲性和可玩性需求又能避免額外的成本開支。

2.定性AI和非定性AI

游戲中可以看到一些軌跡預定、行為可預知的NPC，稱為定性AI，它們的行為是可預測的、沒有不確定性。與之相反的另一部分NPC則稱為非定性AI，它們的行為往往難以預測，是通過在游戲中模仿玩家操作生成的。

游戲中常用到的是定性AI，它們原理簡單，便于程序員進行編程與維修檢測，成本低并且效率高。但由于其刻板的軌跡和行為，它們常缺乏靈活性，不能給玩家帶來“沉浸感”。而非定性AI能彌補這一缺漏，它們能模仿玩家行為，可能一開始它們的行為清單還是一片空白，但是在游戲世界逐漸摸索的過程中，形成不同于定性AI的新行為，給人難以預測之感。如果將這兩者結合，則能充分利用彼此的優勢，更能夠帶來獨特的體驗。

3.AI的實現方式

從AI的實現方式來看，可分為兩種，編程實現與學習實現。目前游戲中主要應用的是工程學方法，即使用編程技術來對AI進行控制。第二種是模擬法，相比于編程實現，模擬法顯得人工智能更有自主學習性，能夠通過不同的環境、面對不同類型的玩家進行自身的學習和調整，實現游戲的自我調控。如果面對一個復雜且角色眾多的游戲，使用編程法就會顯得很復雜，且必然會存在各種漏洞需要在游戲過程中發現與修正。而采用模擬法，即使一開始存在不足，但通過它的自主學習，進行逐步調整，可能在每一次運行中游戲系統就會得到修正，但這個過程需要大量的游戲數據供其學習。因此雖然模擬法有眾多優勢，但限于技術原因與成本問題，如今仍以編程法作為最主要的實現方式，如目前CS、王者榮耀等眾多PC端或手機版RPG游戲中的robot都是采用簡單的編程實現的。

4.高自由度游戲開發的預測和評估

當今的很多游戲已經做到了有優質的畫面和精彩的劇情，但不足的是，有限定的系統和簡單的邏輯已經不能滿足人們對于游戲精神上的需求。游戲不僅僅是一種娛樂方式，在未來更有可能是一種對內心世界的映射。人們要在游戲中獲得滿足感和慰藉，則更需要游戲開發者設計出來的程序將玩家引入那個虛擬的空間，用更真實的效果，更智能的操作，為體驗者創造一個虛擬的精神世界。那么，高自由度的游戲將會成為未來的一個主流，游戲中不僅僅有更廣闊的世界，更開放性的操作，亦有完整的世界觀和道德觀，虛實結合，而不是單純的虛構。 總之，未來的游戲總會向人類內心需求方向所發展。

綜上所述，人工智能的研究推動了數字游戲的發展，用編程和模擬法實現對定性AI和非定性AI的控制，在個體智能系統和群體智能系統的調控下，實現了游戲的整體性和NPC的個性，極大地滿足了玩家的游戲需求。在未來，游戲要有更好的發展，則需趨向大眾的精神世界，在滿足需求的同時，獲得更大的經濟收益。

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