在吃豆人首次亮相40年后英伟达用人工智能重新创造了这款

万代南梦宫(Bandai Namco)全年都在庆祝吃豆人(Pac-Man) 40岁生日,但严格来说,周五是个大日子:1980年5月22日,南梦宫开始在东京游乐场公开测试吃豆人。在这四十年中发生了很多变化,当然也包括计算机的能力。人工智能已经发展到能够驾驶汽车,并在音频和视频中制作相当令人信服的“深度仿真”。现在,它仅仅通过观看视频游戏就能理解视频游戏是如何运作的。

英伟达研究公司(Nvidia Research)上周五宣布,该公司已开发出完全由人工智能生成的新版《吃豆人》(Pac-Man)。该公司建立了一个人工智能模型,能够在不访问底层游戏引擎的情况下,创建一个功能全面、可玩的8位街机游戏版本。由于对吃豆人的游戏玩法没有天生的理解,AI通过观看吃豆人(Bandai Namco的官方版本)来“训练”,学习游戏的规则和机制。

Nvidia仿真技术副总裁Rev Lebaredian在本周早些时候的媒体发布会上说:“我们在5万集《吃豆人》的游戏中训练了人工智能,而AI实际上并没有看到任何代码或任何东西——只是看到像素从游戏引擎中出来。”“它就像人类一样观察它。”

这种人工智能模型被称为Nvidia GameGAN。它依赖于生成对抗网络(GAN),这是机器学习中的一种常见系统,在ai生成图像等应用中,两个神经网络相互竞争。根据英伟达的说法,GameGAN是第一个能够独立复制电子游戏的GAN。

“这是第一个使用基于gan的神经网络来模拟游戏引擎的研究,”Nvidia研究人员、GameGAN项目负责人金承郁(Seung-Wook Kim,音)在Nvidia的一篇博客文章中说。“我们想看看人工智能是否能够通过观看游戏中移动的代理人的剧本来学习环境的规则。”它也确实做到了。”

Nvidia的研究人员只给了GameGAN两个输入:吃豆人游戏过程的连续镜头(包含几百万帧)和用来控制游戏的按键数据。培训在英伟达DGX系统上进行,历时四天,该系统是该公司的人工智能工作站之一,使用了4台英伟达Quadro GV100 gpu。

通过观察5万集《吃豆人》的游戏玩法,GameGAN了解了游戏是如何运作的。它发现吃豆人可以在迷宫中移动,但不能穿过墙壁;它知道鬼魂追吃豆人,如果有人碰了他,游戏就结束了;它知道吃豆人吃了一个能量球后,鬼魂就会变蓝,而这个能量球也让他吃了鬼魂。

这些会议本身是由人工智能代理玩的,而不是由人类玩的——这最终导致了GameGAN版本的吃豆人是对真实事物的不准确的描述。这是因为玩这款游戏的人工智能代理太擅长了:“吃豆人几乎永远不会死,”英伟达多伦多研究实验室主任、GameGAN项目的合著者桑娅·菲德勒(Sanja Fidler)在新闻发布会上解释说。“所以,制作这个游戏的博学的加麦根有一种永远不杀死吃豆人的偏见。”

这在实践中意味着,如果你在玩GameGAN版的吃豆人游戏,并且你做出了一个通常会导致吃豆人死亡的动作,AI会想尽办法避免这种结果——有时会违反游戏规则。例如,它可能会改变游戏环境。

当然,这是一个有趣的怪癖,但是Nvidia相信GameGAN可以拥有各种各样的真实世界的应用程序来帮助像游戏开发者这样的人。

Lebaredian说道:“我们不仅会将其应用于像这样的2D经典游戏,还会应用于现代3d风格的游戏,甚至是那些并非真正的游戏的内容。”“我们可以看到一条通向更复杂模拟器的道路,这些模拟器都是由这个基本理念创造出来的。”

Lebaredian解释说GameGAN在开发AI工具时是非常有用的,它可以帮助艺术家进行资产生成,这是游戏开发中的一些繁琐工作(随着现代游戏世界变得越来越庞大和详细,这一任务已经显著增长)。

想象一下能够训练AI关于游戏世界的视觉风格和“规则”,并让它创造出在该世界背景下有意义的新艺术资产。即使是程序生成也需要进行大量的初始设置工作;Lebaredian说,GameGAN“可能是缩短某些工作的一种方式”。

费德勒在Nvidia的博客文章中写道:“我们最终可能会有一个能够学习模仿驾驶规则和物理定律的人工智能,只需通过观看视频和观察智能体在一个环境中采取的行动。”“GameGAN是朝着这个方向迈出的第一步。”

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