看了2分鐘不到的“超級瑪麗”視頻後，AI成功“複製”出這個遊戲

人工智能的發展已經使得計算機在解讀視頻遊戲（和獲勝）方面表現非凡。一項最新的研究表明，人工智能在構建遊戲方面表現也同樣值得期待。

在僅僅觀看兩分鐘的遊戲視頻之後，一種新型的AI系統就能重建遊戲引擎。這可以減輕遊戲開發人員的負擔，並幫助他們嘗試不同風格的遊戲。

圖丨左圖為原遊戲視頻，右圖為AI重建遊戲視頻

佐治亞理工學院的研究人員正著手構建一個可以學習 2D 視頻遊戲框架的人工智能系統，進而打造完整遊戲引擎的複製品。也就是說，這個遊戲軟件可以複製包括圖形、物理設置和玩家運動在內的遊戲內容。

這個團隊通過兩名不同類型的“馬里奧”對AI進行訓練，兩個馬里奧都通過了“Level 1”關卡。其中，一個是探險家風格的遊戲模式，而另一個是急速奔跑模式，遊戲過程中他們都直奔目標。

圖丨原始框架，引擎預測與CNN的像素錯誤的比較

在觀看了不到兩分鐘的遊戲視頻之後，系統就可以通過觀察框架和預測未來事件（例如玩家將採取的路徑及其與敵人的交互）來構建出自己的模型。

“我們的AI創造出預測模型，甚至無需訪問遊戲的代碼，而且，它的精確度顯著高於那些卷積神經網絡的預測結果。”研究的領導者Matthew Guzdial說，“僅僅一個視頻並不能產生一個完美的克隆的遊戲引擎，但是僅僅添加一些額外的視頻就可以獲得十分接近的結果。”

研究人員稱克隆出的遊戲引擎與實際的遊戲引擎基本上是無法區分的。

鑑於遊戲引擎已經得以構建，接下來團隊將使用第二個AI去玩這一級的遊戲，並測試由系統本身創建的獨特遊戲級別的實際情況。

但這項技術也存在輕微的瑕疵，比如主角和框架的暫時消失。同時，這項技術不能表現玩家死亡或者水平轉換，這將有望在未來的改進中得到解決。

“這項技術依賴於相對簡單的搜索算法，通過對可能規則集合的搜索，它可以最好地預測一組幀轉換”，“互動計算”的副教授和項目的共同調查人員Mark Riedl說，“據我們所知，這是首個利用遊戲畫面學習遊戲引擎並模擬遊戲世界的AI技術。”

截至目前，該團隊的工作使用了超級馬里奧兄弟遊戲，但它已經開始在其他 2D 主題遊戲（比如巨人和索尼克刺蝟）上訓練其系統。

圖丨AI透過收集不同畫面中的素材，分析出規則、模式，做為複製遊戲的素材

項目團隊表示，例如像Clash of Clans這樣的動作發生在屏幕之外的更為複雜的遊戲，可能會超出系統的能力範圍，但這項技術可以使特定遊戲開發得更快，並且有更多的實驗空間。

“如果智能代理要履行推進不同技術應用的承諾，就需要能夠對其環境做出預測，”Guzdial說。“我們的模型可以用於培訓或教育場景中的多種任務，我們認為它還將擴展到許多其他類型的遊戲。”

論文地址：

https://www.cc.gatech.edu/~riedl/pubs/ijcai17.pdf

論文摘要

智能代理需要能對其所屬的環境作出預測，在這項工作中，該團隊提出了一種新穎的方法：通過對輸入像素的簡單搜索去學習前向仿真模型。他們利用一個視頻遊戲，超級馬里奧兄弟作為這個方法的原始測試，因為它代表一個比現實簡單得多的物理系統。論文中展示了這個方法中在預測未來狀態時與基線CNN的顯著改善，並用學到的模型去訓練遊戲代理玩家。因此，該團隊根據其輸出模型的值的準確性來評估算法。