تاثیر هوش مصنوعی بر NPC های بازی. راز باهوش شدن دشمنان

آیا تا به حال در بازی های ویدیویی احساس کرده اید که NPC ها رفتار شما را تجزیه و تحلیل می کنند و به طور هوشمندانه ای نسبت به شما واکنش نشان می دهند؟ لحظاتی که شخصیت ها به جای انجام کارهای تصادفی سنگر می گیرند، مسیر خود را تغییر می دهند یا در پاسخ به عمل شما جمله ای را بیان می کنند. در سال های اخیر هوش مصنوعی نقش بسزایی در طراحی چنین رفتارهایی داشته است.

صنعت بازی های ویدیویی همیشه در استفاده از آخرین فناوری ها پیشگام بوده است. اما ورود هوش مصنوعی به این عرصه تحولی در طراحی رفتار NPCها ایجاد کرده است. در مقاله پیش رو به بررسی تاثیر هوش مصنوعی بر تجربه کاربر از تعامل با NPCها خواهیم پرداخت. اگر گیمر هستید، به بازی سازی علاقه مند هستید یا به هوش مصنوعی علاقه مند هستید، از خواندن مقاله زیر لذت خواهید برد.

NPC چیست و چه تفاوتی با یک پخش کننده واقعی دارد؟

NPC (مخفف Non-Player Character) هر شخصیتی در بازی های ویدیویی است که گیمر مستقیماً آن را کنترل یا هدایت نمی کند. این کاراکترها توسط کدهای برنامه نویسی و سیستم های نرم افزاری مدیریت می شوند.

تفاوت اساسی بین NPC و بازیکن واقعی در نحوه تصمیم گیری است. گیمر بر اساس خلاقیت، شهود و آگاهی انسانی اقدام می کند، در حالی که منطق و تصمیمات NPC بر اساس داده های پردازش شده و قوانین از پیش تعریف شده است. رفتار این شخصیت ها بر اساس شرایط فعلی، عمل گیمر یا وقوع موقعیت های خاص تغییر می کند. انواع مختلف NPC در دنیای بازی عبارتند از:

• دشمنان
• شخصیت های همراه
• فروشندگان
• شهروندان
• موجودات و حیوانات
• شخصیت های خیالی

در بازی های مدرن این شخصیت ها ابعاد جدیدی پیدا کرده اند. در پلتفرم Roblox که کاربران می توانند بازی خود را بسازند، امکان طراحی NPC با هوش مصنوعی وجود دارد. این کار با ابزار پولی به نام «Build» انجام می شود که نسخه کامل آن به زودی در اختیار بازی سازان قرار می گیرد. با خرید گیفت کارت روبلکس از ایرانی کارت شما می توانید به تمامی امکانات این ابزار دسترسی داشته باشید.

هوش مصنوعی چگونه NPC ها را کنترل می کند؟

کنترل هوشمند NPC ها فرآیندی مستمر برای دریافت داده های محیطی، پردازش آنها و تصمیم گیری مناسب است. توسعه دهندگان بازی از چندین سیستم محاسباتی برای جلوگیری از بروز رفتارهای غیرعادی استفاده می کنند. این سیستم ها به شخصیت کمک می کنند تا در کسری از ثانیه به محیط اطراف پاسخ دهد. در زیر چند نمونه از سیستم های اصلی هوش مصنوعی برای کنترل NPC در بازی ها را مشاهده خواهید کرد:

سیستم های تصمیم گیری

سیستم های تصمیم گیری هسته تفکر NPCها هستند. در این ساختار شخصیت داده هایی مانند سلامتی خود، موقعیت جغرافیایی بازیکن و صداهای تولید شده توسط او را دریافت می کند. سپس بر اساس این داده ها یکی از سناریوهای طراحی شده مانند حمله، فرار، مخفی شدن، تعقیب بازیکن و یا درخواست کمک را اجرا می کند.

درخت رفتار

درخت رفتار مجموعه ای از قوانین، شرایط و تصمیمات ساختاریافته است که نحوه واکنش NPCها به متغیرهای بازی را تعیین می کند. این ساختار منطقی را می توان به درختی با تنه اصلی، شاخه های بزرگ و شاخه های کوچکتر تشبیه کرد.

درخت رفتاری ثبات بالایی در اجرای رفتارهای پیچیده و چند لایه ایجاد می کند. به عنوان مثال حرکت در جهت خاصی (تنه اصلی درخت)، تصمیم به تیراندازی یا عدم تیراندازی (شاخه بزرگ) و گفتن یا نگفتن مونولوگ (شاخه های کوچکتر) نمونه های بارز ساختار یک درخت رفتار در طراحی NPC ها هستند.

ماشین حالت محدود

یک ماشین حالت محدود (FSM) رفتارهای کاراکتر را به حالت های گسسته تقسیم می کند. این سیستم نرم افزاری در واقع چارچوب و مرز مشخصی برای رفتار شخصیت ایجاد می کند. به لطف FSM، NPC ها می توانند بین حالت های مختلف مانند گشت، هشدار، تعقیب، حمله و عقب نشینی سوئیچ کنند.

مسیریابی

هوش مصنوعی NPCها علاوه بر تصمیم گیری باید بتواند نحوه حرکت در محیط فیزیکی بازی را نیز تعیین کند. الگوریتم های مسیریابی شناخته شده ای مانند E-Star (*A) به NPC اجازه می دهد تا برجستگی ها و موانع فیزیکی را شناسایی کند و بهینه ترین مسیر را برای رسیدن به مقصد انتخاب کند.

هوش مصنوعی چگونه دشمنان را باهوش‌تر می‌کند؟

هوش مصنوعی بیش از هر چیز دیگری به رفتار خود بازیکن توجه می کند تا تصمیم گیری پویا NPC ها را بهبود بخشد. با تجزیه و تحلیل اقدامات گیمرها اطلاعات واضحی تولید می شود که برای افزایش هوش شخصیت ها استفاده می شود. برخی از روش های اصلی هوش مصنوعی برای تقویت NPC ها عبارتند از:

واکنش به رفتار بازیکن

دشمنان هوشمند اقدامات بازیکن را زیر نظر دارند. اگر بازیکن به طور مداوم از یک نقطه خاص شلیک کند یا از الگوی مخفی کاری تکراری استفاده کند، هوش مصنوعی تاکتیک‌های دفاعی جدیدی را برای انعکاس این تغییرات در رفتار خود اتخاذ خواهد کرد.

همکاری چندین NPC با یکدیگر

هوش مصنوعی تاکتیکی به چندین NPC اجازه می دهد تا اطلاعات را با یکدیگر به اشتراک بگذارند. در این حالت، یکی از دشمنان، بازیکن را با آتش پشتیبانی سرگرم می کند، در حالی که یک یا چند شخصیت دیگر تلاش می کنند تا مسیرهای فرعی را دور بزنند و آنها را احاطه کنند.

استفاده بهتر از محیط

دشمنان باهوش هندسه سه بعدی محیط را درک می کنند. آنها از پناهگاه ها، موانع فیزیکی، نقاط دیدنی و مسیرهای جایگزین برای کاهش آسیب پذیری خود و ضربه زدن به گیمر استفاده می کنند.

پیش بینی رفتار بازیکن

سیستم های پیشرفته رفتار احتمالی بازیکن را بر اساس داده های حرکتی ثبت شده و اقدامات قبلی بازیکن تخمین می زنند. البته این مکانیسم مبتنی بر محاسبات آماری است و نباید آن را با ذهن خوانی واقعی یا هوش انسانی اشتباه گرفت.

آیا NPCها واقعاً یاد می گیرند؟

هوشمند شدن NPCها در دنیای بازی به معنای پردازش یادگیری ماشینی (Machine Learning) در حین اجرای بازی نیست. با این حال، در اکثر بازی‌های بزرگ، همه رفتارهای پیچیده قبلاً توسط برنامه‌نویسان کدگذاری شده‌اند و سیستم مدیریت بازی فقط شرایط فعال‌سازی آنها را مدیریت می‌کند. در بیشتر مواقع، استودیوها از هوش مصنوعی سنتی استفاده می کنند. تفاوت انواع هوش مصنوعی را در جدول زیر به روشی ساده بررسی کرده ایم:

حتی بازی های درجه یک و معروف هنوز فقط از هوش مصنوعی معمولی و سنتی استفاده می کنند. برای مثال، در The Legend of Zelda: Breath of the Wild که گیفت کارت نینتندو قابل خرید است، رفتارهای دشمنان با هوش مصنوعی معمولی طراحی شده است. در عین حال، نینتندو موضع سفت و سخت خود را در عدم استفاده از سیستم های پیشرفته تر و هوش مصنوعی مولد اعلام کرده است زیرا معتقد است این سیستم ها از ظهور خلاقیت و ظرافت انسان جلوگیری می کنند.

نقش یادگیری ماشینی در هوشمندسازی NPCها

یادگیری ماشینی کاربردهای زیادی در توسعه توانایی‌های NPC دارد. توسعه دهندگان از یادگیری ماشینی برای آموزش رفتارهای پیچیده، شبیه سازی تصمیم گیری، پیش بینی حرکات بازیکن و ایجاد تنوع رفتاری در شخصیت ها استفاده می کنند. همچنین فرآیندهای پشت صحنه مانند تست خودکار برای یافتن باگ یا تنظیم پویا درجه سختی نیز به کمک این فناوری انجام می شود.

با این حال، استفاده از یادگیری ماشین در بازی های تجاری به سادگی قرار دادن یک مدل هوش مصنوعی در کد بازی نیست. عواملی مانند هزینه بالای محاسبات، تاخیر، عدم امکان کنترل دقیق رفتارهای ناخواسته و چالش های طراحی بازی وجود دارد. خودت با خرید اکانت هوش مصنوعی و کار با آنها متوجه برخی از چالش های فعلی خواهید شد.

چند نمونه از بازی هایی که NPC های هوشمند دارند

شخصیت های هوشمند تاکنون در بازی های بزرگ و معروف استفاده شده اند:

• Red Dead Redemption 2: Rockstar با پیاده سازی یک سیستم حافظه اجتماعی برای NPCها، شخصیت هایی را ایجاد کرد که تعاملات و رفتارهای قبلی بازیکن را به خاطر می آورد. دو مکانیک Honor و Bounty در بازی مستقیما بر اساس این سیستم کار می کنند.
• The Last of Us قسمت دوم: استودیوی Naughty Dog یک سیستم ارتباطی پیچیده ایجاد کرد که در آن دشمنان نام یکدیگر را صدا می‌کنند و تاکتیک‌های محاصره‌ای را اجرا می‌کنند تا احساس مواجهه با یک انسان واقعی را القا کنند.
• بیگانه: انزوا: بازی دارای دو هوش مصنوعی است: Director AI که موقعیت بازیکن در محیط و سر و صدای او را بررسی می کند و به بیگانه کمک می کند تا بازیکن را بیشتر بترساند. سیستم هوش مصنوعی Alien مانند حسگرهای نرم افزار بینایی و شنوایی روی بیگانه عمل می کند و برای ردیابی بازیکن استفاده می شود.

استفاده از چنین فناوری هایی بازی را لذت بخش تر و غنی تر می کند. مخاطب هم متوجه می شود که به معنای واقعی کلمه با عنوانی درجه یک و خوش ساخت است.

تاثیر هوش مصنوعی بر آینده بازی های ویدیویی چیست؟

تحولات انقلابی اخیر در زمینه هوش مصنوعی روندهای جدیدی را در صنعت بازی ایجاد کرده است:

• طراحی NPC با حافظه بلند مدت
• گفتگوهای طبیعی و انسانی تر.
• شخصیت های پویا با تغییر اهداف، خلق و خوی و رفتار.
• اضافه کردن ماموریت ها و سناریوهای داستانی تولید شده توسط هوش مصنوعی به روند بازی.
• واکنش‌پذیری بهبود یافته دنیای بازی بر اساس رفتار و اقدامات بازیکن.
• تنظیم هوشمند سطح دشواری بر اساس مهارت گیمر.

همه اینها جزو احتمالات آینده است و ما هنوز راه زیادی برای تکمیل این سناریوها داریم.

آیا آینده NPC ها به شخصیت های واقعاً باهوش نزدیک است؟

هوش مصنوعی شیوه طراحی و تعامل NPC های بازی های ویدیویی را متحول کرده است. باهوش‌تر شدن این شخصیت‌ها نتیجه مستقیم عملکرد هوش مصنوعی نیست، بلکه نتیجه عوامل متعددی مانند طراحی رفتار، سیستم‌های تصمیم‌گیری، مسیریابی، یادگیری ماشین و گاهی اوقات هوش مصنوعی سازنده است. توسعه دهندگان بازی فقط نمی خواهند یک دشمن نابغه یا پیشرفته تر از بازی های قدیمی ایجاد کنند. هدف اصلی آنها ایجاد یک تجربه طبیعی تر، چالش برانگیز و شخصی بر اساس هوش مصنوعی است تا دنیای بازی را زنده و باورپذیر جلوه دهد.