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デジタルゲームの人工知能における 内部観測の生成と外部観測の派生について

第 7 回内部観測研究会. デジタルゲームの人工知能における 内部観測の生成と外部観測の派生について. 三宅　陽一郎 y.m.4160@gmail.com http://www.facebook.com/youichiro.miyake twitter: @ miyayou. 2013.3.3. 感謝と自己紹介. 高橋先生、脇坂先生、ありがとうございます。 １９７５年生まれ 自己紹介 2004-2011 AI Programmer (FROM SOFTWARE)

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デジタルゲームの人工知能における 内部観測の生成と外部観測の派生について

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Presentation Transcript

  1. 第7回内部観測研究会 デジタルゲームの人工知能における内部観測の生成と外部観測の派生について 三宅　陽一郎 y.m.4160@gmail.com http://www.facebook.com/youichiro.miyake twitter: @miyayou 2013.3.3

  2. 感謝と自己紹介 • 高橋先生、脇坂先生、ありがとうございます。 • １９７５年生まれ • 自己紹介 2004-2011 AI Programmer (FROM SOFTWARE) 2011-Present Lead AI Researcher (SQUARE ENIX) 2007-Present 国際ゲーム開発者協会 日本支部 SIG-AI チェア（ IGDA JAPAN SIG-AI) 2008-Present 日本デジタルゲーム学会（DiGRA JAPAN）研究委員 2011-Present CEDEC （日本ゲームカンファレンス）委員 • 所属学会 　人工知能学会、AAAI, IEEE CIS, ACM, 日本デジタルゲーム学会（DiGRA JAPAN） 情報処理学会 EC研究会 委員→アドバイザー（何もしなかった）　　　 ACM マルティメディア国際学会 委員（何もしなかった） 情報処理学会　AIコンテスト　SamurAI Coding 委員　（これから頑張ります） IEEE WCCI 2014 (Computational Intelligence 国際会議)　委員　（これから頑張ります） 　　　 経済産業省 DCEXPO 委員（ちょっと頑張った）

  3. 学歴？ 京都大学（数学） 大阪大学（原子核実験物理） 東京大学 （エネルギー工学/人工知能） 高エネルギー加速器研究所（半年ぐらい。修士論文） http://www.facebook.com/youichiro.miyake

  4. Works(2006-2012) Chrome Hounds (2006) Demon’s Souls (2009) PokaPokaAiru Village(2011) Armored Core V (2012) AI for Game Titles Books

  5. At Beginning … はじめに

  6. （注） • 通常、ゲームAIと言った場合、チェスや将棋のようなボードゲーム上の人工知能のことを指しますが、 • 本講演では、ゲームAIと言った場合には、アクションゲームや、RPG、ストラテジーゲームと言った動的なゲームにおける人工知能を指します。

  7. Demo • ＰＡＣＭＡＮ

  8. Demo Halo AI Retrospective: 8 Years of Work on 30 Seconds of Fun Author: Damian Isla (AI Engineering Lead) http://www.bungie.net/Inside/publications.aspx

  9. ゲームの歴史＝ゲームの進化 ゲームの歴史はゲームの進化である。 ゲームの進化はゲームAIの進化を促す。 では、ゲームAIとは何でしょう？ ゲームAIの進化とは何でしょう？ 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　（本日のテーマ）

  10. ゲームを創作する（ゲームはゲームを製作する者によって進化する）　　　　ゲームを創作する（ゲームはゲームを製作する者によって進化する）　　　　

  11. ゲーム世界とAI Game Mechanism Game World (= Environment = Game Stage = Level Design) AI Character (=NPC)

  12. ゲーム世界とAI Game Mechanism メタAI Game World (= Environment = Game Stage = Level Design) プロシージャル技術（自動生成、自動制御） (Auto-generation, Auto-Control) AI Character (=NPC) キャラクター AI (Brain)

  13. ゲーム世界とAI Game Mechanism メタAI Game World (= Environment = Game Stage = Level Design) ゲームAIの扱う領域 プロシージャル技術（自動生成、自動制御） (Auto-generation, Auto-Control) AI Character (=NPC) キャラクター AI (Brain)

  14. 本講演のコンテンツ 第一章　　ゲームAIの歴史 第二章　 メタAI 第三章　　エージェントモデル 第四章　　プロシージャル技術 第五章　　まとめ　　

  15. The History of Game AI 第一章　ゲームAIの歴史

  16. クラシックなキャラクターAIの作り方 このゲームのAIをどう作りますか？ http://nippondesign.co.jp/blog/files/2010/01/championship20lode20runner.jpg

  17. クラシックなキャラクターAIの作り方 このゲームのAIをどう作りますか？ たぶんこう作りますね。　 AI_Func{ if (自分からプレイヤーまでブロックがなければ)　前進。 else if（自分（AI）からプレイヤーへの方向で空いているブロックある）そこへ前進。 else 一番近い仲間の後を追う。 } http://nippondesign.co.jp/blog/files/2010/01/championship20lode20runner.jpg

  18. クラシックなキャラクターAIの作り方 このゲームのAIをどう作りますか？ たぶんこう作りますね。　 AI_Func{ if (自分からプレイヤーまでブロックがなければ)　前進。 else if（自分（AI）からプレイヤーへの方向で空いているブロックある）そこへ前進。 else 一番近い仲間の後を追う。 } これって何なのでしょうか？ http://nippondesign.co.jp/blog/files/2010/01/championship20lode20runner.jpg

  19. クラシックなキャラクターAIの作り方 このゲームのAIをどう作りますか？ たぶんこう作りますね。　 AI_Func{ if (自分からプレイヤーまでブロックがなければ)　前進。 else if（自分（AI）からプレイヤーへの方向で空いているブロックある）そこへ前進。 else 一番近い仲間の後を追う。 } これって何なのでしょうか？ http://nippondesign.co.jp/blog/files/2010/01/championship20lode20runner.jpg

  20. クラシックなキャラクターAIの作り方 このゲームのAIをどう作りますか？ たぶんこう作りますね。　 AI_Func{ if (自分からプレイヤーまでブロックがなければ)　前進。 else if（自分（AI）からプレイヤーへの方向で空いているブロックある）そこへ前進。 else 一番近い仲間の後を追う。 } これって何なのでしょうか？ ＝これは、開発者が俯瞰視点から見たゲーム状態に対して、 　 キャラクターをコントロールしているのです。 http://nippondesign.co.jp/blog/files/2010/01/championship20lode20runner.jpg

  21. ゲーム 開発者 コントロール キャラクター

  22. あやつり人形？ http://blogs.yahoo.co.jp/zukou23/GALLERY/show_image.html?id=31188784&no=0

  23. ゲーム 開発者 作成 プログラム コントロール キャラクター

  24. あやつり人形をあやつる人形を作る http://blogs.yahoo.co.jp/zukou23/GALLERY/show_image.html?id=31188784&no=0

  25. クラシックなキャラクターAIの作り方 このゲームのAIをどう作りますか？ たぶんこう作りますね。　 AI_Func{ if (自分からプレイヤーまでブロックがなければ)　前進。 else if（自分（AI）からプレイヤーへの方向で空いているブロックある）そこへ前進。 else 一番近い仲間の後を追う。 }

  26. クラシックなキャラクターAIの作り方 このゲームのAIをどう作りますか？ たぶんこう作りますね。　 AI_Func{ if (自分からプレイヤーまでブロックがなければ)　前進。 else if（自分（AI）からプレイヤーへの方向で空いているブロックある）そこへ前進。 else 一番近い仲間の後を追う。 } 古典的ゲームAIプログラミング http://nippondesign.co.jp/blog/files/2010/01/championship20lode20runner.jpg

  27. 古典的ゲームAIプログラミングの特徴 • １９７０年代～１９９０年代前半が最盛期 • キャラクターはゲームギミックの一つ。 • ゲーム全体の俯瞰的情報と、個々のキャラクターから見た情報を混在させて、それっぽい敵の動きを構築する。 • 通称、お化け屋敷AI（三宅が命名）。 ＝極めて限定されたシチュエーションでしか 動作できない。 ＝世界も、自分自身をも認識していない。

  28. ゲームの進化　– 3Dの世界へ – http://assassinscreed.ubi.com http://www.spore.com/ http://www.killzone.com

  29. ゲームの進化　– 3Dの世界へ – • ステージが本格的に３次元になることで、プレイヤーも人工知能も３次元世界の中で生きなければいけなくなった。 • しかし、例えば単純な３次元直方体の中にAIを閉じ込めて、そこでだけ活躍する、という形でお化け屋敷形式のAIは存続した（現在も多い）。 • 問題は、どうやって３次元で賢いAIを作れるか、ということ。

  30. ゲームの進化　– 3Dの世界へ – • ３次元の地形をきちんと認識して行動できる。 • 環境の中のオブジェクトの意味を理解して、物を使うことができる。 • 多様な行動ができることを認識して、最も状況に応じた行動を取ることができる。 古典的ゲームAIで組もうとすると、情報が爆発する。 = AIから見た世界（局所的世界）と、俯瞰的な世界（大局的世界）の 　情報スケールが乖離した。　（古典的ゲームAIの限界） → 現代ゲームAIの転換。

  31. Demo • CounterStrike

  32. 古典から現代へ メタAI(Meta-AI) 古典的ゲームAI エージェントAI(Meta-AI 1994

  33. 古典から現代へ メタAI(Meta-AI) 古典的ゲームAI エージェントAI 現代のゲームAIのフレーム 1994 メタAIとエージェントAIへの分離と協調

  34. User World Game Mechanism メタAI Game World (= Environment = Game Stage = Level Design) AI Character (=NPC) キャラクター AI (Brain) メタAIは外側からダイナミックにゲームを構築する。

  35. User World Game Mechanism メタAI Game World (= Environment = Game Stage = Level Design) AI Character (=NPC) メタAIは外側からダイナミックにゲームを構築する。 ＝メタAIはゲーム内で物理的実体を持たないが、 　 外側からゲーム内のあらゆる要素に干渉し、 ゲームを操作する。 ＝外側からの観測者。 キャラクター AI (Brain)

  36. User World Game Mechanism メタAI Game World (= Environment = Game Stage = Level Design) メタAIは外側からダイナミックにゲームを構築する。 ＝メタAIはゲーム内で物理的実体を持たないが、 　 外側からゲーム内のあらゆる要素に干渉し、 ゲームを操作する。 ＝外側からの観測者。 ＝ゲーム全体の動的変化、ストーリー生成、 　 難易度調整、コンテンツ生成。 AI Character (=NPC) キャラクター AI (Brain)

  37. User World Game Mechanism メタAI Game World (= Environment = Game Stage = Level Design) AI Character (=NPC) キャラクター AI (Brain)

  38. User World Game Mechanism メタAI Game World (= Environment = Game Stage = Level Design) AI Character (=NPC) キャラクター AI (Brain) キャラクターAIは内側からダイナミックにゲームを構築する

  39. User Space Game Mechanism メタAI Game World (= Environment = Game Stage = Level Design) キャラクターAIは内側からダイナミックにゲームを構築する ＝センサー（感覚）を通して世界の情報を得て、 　 エフェクター（身体）を通してゲーム世界内で運動する。 ＝内部観測者。 AI Character (=NPC) キャラクター AI (Brain)

  40. User Space Game Mechanism メタAI Game World (= Environment = Game Stage = Level Design) キャラクターAIは内側からダイナミックにゲームを構築する ＝センサー（感覚）を通して世界の情報を得て、 　 エフェクター（身体）を通してゲーム世界内で運動する。 ＝内部観測者。 ＝キャラクターとしての動作、演技、など。 AI Character (=NPC) キャラクター AI (Brain)

  41. 本講演のコンテンツ 第一章　　ゲームAIの歴史 第二章　 メタAI 第三章　　エージェントモデル 第四章　　プロシージャル技術 第五章　　まとめ　　

  42. Meta-AI 第二章　メタAI

  43. ゲームAIの二つの種類 (22)メタAI キャラクターＡＩ キャラクターの頭脳（意志決定機構） ゲームＡＩ メタＡＩ ゲーム全体を俯瞰する頭脳

  44. メタＡＩの歴史 2000 1980 1990 古典的メタAI キャラクターＡＩ技術の発展 現代のメタＡＩ

  45. （例）「ゼビウス」 敵出現テーブル巻き戻し 敵0 敵１ 敵2 敵3 敵4 敵5 遠藤雅伸氏　あと面白い機能なんですけれど、 ゼビウスには非常に簡単なAIが組み込まれています。「プレイヤーがどれくらいの腕か」というのを判断して、 出てくる敵が強くなるんです。 強いと思った相手には強い敵が出てきて、 弱いと思った相手には弱い敵が出てきます。 そういったプログラムが組み込まれています。 ゲームの難易度というのは「初心者には難しくて、上級者には簡単だ」ということが、 ひとつの難易度で(調整を)やっていくと起きてしまうので、 その辺を何とか改善したいな、ということでそういったことを始めてみたのですけれど、 お陰で割合にあまり上手くない人でも比較的長くプレイできる、 うまい人でも最後のほうに行くまで結構ドラマチックに楽しめる、 そういった感じになっています。 　 －　ゼビウスセミナー　 －　http://spitfire.client.jp/shooting/xevious2.html

  46. セルフゲームコントールシステム • 岩谷氏：　ファンと一般のユーザーを満足させる方法のひとつは人工知能AIのような考え方です。プレーヤースキルをプログラム側から判断して、難易度を調整していくというものです。これを私はセルフゲームコントロールシステムと呼んで10年以上前から開発に使っています。 http://game.watch.impress.co.jp/docs/20050312/gdc_int.htm

  47. 古典から現代へ メタAI(Meta-AI) 古典的ゲームAI エージェントAI(Meta-AI 古典的メタAI 単純エージェント 1994

  48. 現代のメタAI 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

  49. Michael Booth, "The AI Systems of Left 4 Dead," Artificial Intelligence and Interactive Digital Entertainment Conference at Stanford. http://www.valvesoftware.com/publications.html

  50. 適応型動的ペーシング [基本的発想] • ユーザーがリラックスいている時に、ユーザーの緊張度が一定の敷居を超えるまで敵をぶつけ続ける。 • ユーザーの緊張度が一定の緊張度を超えると敵を引き上げる。 • リラックスすると敵を出現し始める(（１）へ）。 Michael Booth, "The AI Systems of Left 4 Dead," Artificial Intelligence and Interactive Digital Entertainment Conference at Stanford. http://www.valvesoftware.com/publications.html

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