38. ゲーム全体の知能化
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ゲーム・ソフトウェア
知能化された
ゲーム・ソフトウェア
かつてゲームでは人工知能は独立した部分ではなく、
ゲームシステムの中に含まれていた。
39. AIの分化
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ゲームシステム
メタAI
キャラクターAI ナビゲーションAI
3つのAIシステムは序々に分化して独立して行った。
では、今度はナビゲーションAIについてさらに詳しく見てみよう。
40. ナビゲーション・データ
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ウェイポイント・グラフ
(点を要素とするネットワークグラフ)
ナビゲーションメッシュ・
グラフ
(三角形(凸角形)を要素とする
ネットワークグラフ)
歩くこと
ができる。
フリー素材屋Hoshino http://www.s-hoshino.com/
41. ネットワーク上のグラフ検索法
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ダイクストラ法
M
F
L
B
A
S
O
P
D
C
G
S
V
H
Q
X
K
N
J
R
T
W
E
I
U
Z
Y
G
54
6 3
7 23
B C
3
G
D E
3
2 24
L
3
3
5
5 J
F
出発点(S)を中心に、最も短い経路を形成して
行く。Gにたどり着いたら終了。
各ノードの評価距離=出発点からの経路
42. ネットワーク上のグラフ検索法
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A*法
M
F
L
B
A
S
O
P
D
C
G
S
V
H
Q
X
K
N
J
R
T
W
E
I
U
Z
Y
G
54
6 3
7 23
B C
3
3
2 24 3
5
5
出発点(S)を中心に、そのノードまでの
最も短い経路を形成して行く。Gにたどり着いたら終了。
ゴール地点がわかっている場合、現在のノードとゴールとの推定距離(ヒューリスティック距離)
を想定して、トータル距離を取り、それが最少のノードを探索して行く。
各ノードの評価距離=出発点からの経路+ヒューリスティック距離
ヒューリスティック距離
(普通ユークリッド距離を取る)
3+14.2 3+13.8
G H
3 5+10.5 6+8.4
44. FINAL FANTASY XIV の事例
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[SQEXOC 2012]FFXIVで使われているAI技術~敵NPCはどうやって経路
を探索しているのか?
http://www.4gamer.net/games/032/G003263/20121205079/
45. メタAIの歴史
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1980 1990 2000
古典的メタAI
現代のメタAI
キャラクターAI技術の発展
その歴史は古く、1980年代にまでさかのぼる。
その時代と現代のメタAIは、異なる点も多いので、
古典的メタAI、現代のメタAIと名づけて区別することにしよう。
47. 現代のメタAI
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より積極的にゲームに干渉する。
メタAI
敵配位 敵スパウニング ストーリー
レベル
動的生成
ユーザー
48. メタAI Left 4 Dead の事例
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Michael Booth, "The AI Systems of Left 4 Dead," Artificial Intelligence and
Interactive Digital Entertainment Conference at Stanford.
http://www.valvesoftware.com/publications.html
今回は Left 4 Dead の事例を見てみる。
50. メタAI(=AI Director)によるユーザーのリラックス度に応じた敵出現度
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ユーザーの緊張度
実際の敵出現数
計算によって
求められた
理想的な敵出現数
Build Up …プレイヤーの緊張度が目標値を超えるまで
敵を出現させ続ける。
Sustain Peak … 緊張度のピークを3-5秒維持するために、
敵の数を維持する。
Peak Fade … 敵の数を最小限へ減少していく。
Relax … プレイヤーたちが安全な領域へ行くまで、30-45秒間、
敵の出現を最小限に維持する。
Michael Booth, "The AI Systems of Left 4 Dead," Artificial Intelligence and Interactive Digital Entertainment Conference at Stanford.
http://www.valvesoftware.com/publications.html
より具体的なアルゴリズム
51. 具体的なアルゴリズム
(1) 各エリアに、出現数 N を決定する
(2) 出現数Nは予想される逃走経路の長さと
要求される密度によって計算される。
(3) あるエリアがAAS の中に入るとクリー
チャーがN体生成される。
(4) そのエリアがAAS の外に出ると生成が中
止され、クリーチャーは消滅される。
(5) Nはそのエリアがプレイヤーから見えてい
る場合、或いは、プレイヤーがリラックス
モードの場合には、強制的に0になる。
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Michael Booth, "The AI Systems of Left 4 Dead," Artificial Intelligence and Interactive Digital Entertainment Conference at Stanford.
http://www.valvesoftware.com/publications.html
52. まとめ
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メタAIは、ゲームの流れを動的に作るAIで、キャラクターAI、イベントなどに
は命令だけを出す。これは明確に、メタAIと他のモジュールが独立した関
係にあるから可能なこと。
53. 参考文献
(1) Michael Booth, "Replayable Cooperative Game Design: Left
4 Dead," Game Developer's Conference, March 2009.
(2) Michael Booth, "The AI Systems of Left 4 Dead," Artificial
Intelligence and Interactive Digital Entertainment Conference
at Stanford.
http://www.valvesoftware.com/publications.html
(3) 三宅 陽一郎, “メタAI”,「デジタルゲームの技術」
P.186-190, ソフトバンク クリエイティブ
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54. Halo AI のアーキテクチャー
イベント
状況解析
Jaime Griesemer(GDC 2002),The Illusion of Intelligence: The Integration of AI and Level Design in Halo
http://www.bungie.net/Inside/publications.aspx
演出(セリフ)
最後はアクションを選択して、
モーションを作る。
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56. 知識表現・世界表現
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仮想世界の知性
=人工知能
WORLD
人工知能は生物のように世界をそのまま認識・解釈できるだろうか?
仮想世界の知性
=人工知能
WORLD
AIが世界(物・事・空間など)を解釈できるように、世界をうまく情報表現する
= 知識表現 (KR、Knowledge Representation)
知識表現
(KR)
57. いろいろな知識表現
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事実表現(信頼度表現)
意味ネットワーク
敵表現リスト
依存グラフ ルールベース表現
世界表現
Griesemer,J, "The Illusion of Intelligence: The Integration of AI and Level Design in Halo", 2002
http://downloads.bungie.net/presentations/gdc02_jaime_griesemer.ppt
58. いろいろな世界表現
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ナビメッシュ-ウェイポイント
階層表現
LOS マップ
戦術マップクラスタリング
敵配位マップ テリトリー表現
Tactical Point System
Halo2Killzone
Killzone2Halo Assassin’s Creed
Left 4 Dead
Alex J. Champandard, Remco Straatman, Tim Verweij, "On the AI Strategy for KILLZONE 2's Bots”
http://aigamedev.com/open/coverage/killzone2/
Damian Isla,"Building a Better Battle: HALO 3 AI Objectives",
http://halo.bungie.net/inside/publications.aspx
Michael Booth, "The AI Systems of Left 4 Dead," Artificial Intelligence and Interactive Digital Entertainment
Conference , http://www.valvesoftware.com/company/publications.html
59. TPS (Tactical Point Search)
弓兵(AI)が次の目的地を発見したい。
(i) ゲーム現状
(ii) AIを中心に点をグリッド状に
生成し配置。(Generation)
(iii) 足場の悪い点を除く(Filtering)
(iv) 敵の近くのポイント、弓が届かな
いポイントを除く 。(Filtering)
(v) 味方の近くを除く (Filtering)
(vi) 最も高い位置にあるポイントを選
択する。
このようにして、自分の最適な戦術位
置を自分自身で発見する。
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64. 身体
キャラクターを表現する
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世界
記憶五感
身体
言語
知識表
現型
センサー・
物理
知識
生成
Knowledge
Making
意思決定
Decision
Making
運動
生成
Motion
Making
身体・
発話・
情報
発信
エフェクター
インフォメーション・フロー(情報回廊)
内部循環インフォメーション・フロー(情報回廊)
65. 知能のモデル化の方針(ポリシー)
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ステート(状態)ベースAI
ゴール(目標)ベースAI
ルール(規則)ベースAI
ビヘイビア(振る舞い)ベースAI
知能というものは非常に高度で基本的には「よくわらない」。
知能全体を模倣することは現段階では難しい。
一つの方向性から知能をモデル化しよう。
知能
… based AI
ユーティリティ(効用)ベース AI
これらは背反ではない。デジタルゲームの高度なAIの場合は組み合わされるのが普通。
Rule-based AI
State-based AI
Behavior-based AI
Goal-based AI
Utility-based AI
「○○-based AI」とは、○○をAIを構築する基本単位(アトミック)として採用したAIということ。
タスク(仕事)ベース AI
Task-based AI
67. (例) ルール制御
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ID 0 : IF …. THEN …
ID 1 : IF …. THEN …
ID 3 : IF …. THEN ….
ID 4 : IF …. THEN …
ID .. :
ID 5 : IF …. THEN …
Priority: 3Priority: 1
Priority: 4
Priority: 5
Priority: 2
或いは、状況判断思考によってルールを振り分ける。
戦略思考、キャラクターの挙動などでよく使われる。
Priority: -
制御
思考
ルール= IF ( 行動条件文 ) then (動作命令文)
68. (例) Quake HFSM
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状態遷移図を用いる
http://ai-depot.com/FiniteStateMachines/FSM-Practical.html
78. 強化学習
(例)格闘ゲームTaoFeng におけるキャラクター学習
Ralf Herbrich, Thore Graepel, Joaquin Quiñonero Candela Applied Games Group,Microsoft Research Cambridge
"Forza, Halo, Xbox Live The Magic of Research in Microsoft Products“
https://www.microsoft.com/en-us/research/wp-content/uploads/2008/11/ralf_herbrich.pptx http://research.microsoft.com/en-us/projects/drivatar/ukstudentday.pptx
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79. 強化学習
(例)格闘ゲームTaoFeng におけるキャラクター学習
Ralf Herbrich, Thore Graepel, Joaquin Quiñonero Candela Applied Games Group,Microsoft Research Cambridge
"Forza, Halo, Xbox Live The Magic of Research in Microsoft Products"
http://research.microsoft.com/en-us/projects/drivatar/ukstudentday.pptx
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Microsoft Research Playing Machines: Machine Learning Applications in Computer Games
http://research.microsoft.com/en-us/projects/mlgames2008/
Video Games and Artificial Intelligence
http://research.microsoft.com/en-us/projects/ijcaiigames/