人工知能をゲームに応用する

1. 人工知能をゲームに応用する 有限会社ムームー　森川幸人　　

2. ニューラルネットワーク・モデルの利用 • 主人公がアイテムのカテゴリーを学習、　想起するエンジンとして利用。 • 主人公が、環境（外界、自分の生理）の状態に　応じて取るべき行動を学習、想起する　エンジンとして利用。 「がんばれ森川君２号」(1997 SCE) 「ここ掘れプッカ」(2000 SCE)

3. 遺伝的アルゴリズム・モデルの利用 • 敵モンスターが、プレイヤーの仕掛ける　トラップに耐性がつくような進化を遂げる　仕組みとして利用。 「アストロノーカ」(1998 SCE)

4. ゲーム「アストロノーカ」の流れ ここにＧＡを利用

5. バブーの進化には、３つの要素がある。#1 • 種族の進化（拡大）バブーの種類、形状が進化（拡大）する ゲーム進行中の集団(20個体)

6. バブーの進化には、３つの要素がある。#2 • トラップへの耐性の進化 • トラップからの脱出、破壊能力が進化する （例）落とし穴から飛び出す（脚力）

7. バブーの進化には、３つの要素がある。#3 • トラップへの戦略の進化 • トラップをさけるか、壊して行くかなど、対トラップ戦略が進化する （例）トラップを発見したら、それを避ける経路を取る

8. バブーの進化（方向とスピード）は、プレイヤーの仕掛けるトラップの構成によって、決まるバブーの進化（方向とスピード）は、プレイヤーの仕掛けるトラップの構成によって、決まる

9. バブーの能力（属性値）の調整は、最初の集団のみで、その後のレベルのバブーの能力は、自動的に作られていく。バブーの能力（属性値）の調整は、最初の集団のみで、その後のレベルのバブーの能力は、自動的に作られていく。

10. キャラクターの進化への応用 • 例えば、RPGにおけるキャラクター（敵）の強さ設定にGAを利用する。 • プレイヤーとのバトルを通じて、キャラクターが自律的に進化する（強くなる）。

11. ＧＡを使う利点 • あらかじめ、全てのレベル（強さ）のキャラクターの能力値を設定しなくてもよい。 • 最初の集団の能力値を設定したら、その後の進化の方向、スピードは、プレイヤーとの関係で設計されていく。

12. まとめ • RPGのモンスターに限らず、レースゲームの車の性能など、いろいろなジャンルのゲームに応用が可能。 • 能力値だけでなく、戦略性も進化させられる。 • レベル間の強さの段階の設定をしなくてもいい。 • 常にその時点のプレイヤーの力にフィットした能力値の設計が、自動的にできる。 • あらかじめ、全てのレベル（強さ）のキャラクターの能力値を設定しなくてもよい。 • もしくは、以上の設定を、開発段階で自動化できる。

13. 自律生成の仕組みをゲームに組み込む • 予定調和的な世界設計が飽きられ始めている。 • ゲームのボリュームが肥大化していくに伴い、　全内容を人力で作ることが、大きなコストに　　なっている。 • 必ずしも人工知能的アプローチに　固執するものではない。

14. クマに演歌を作らせ，歌わせる方法 • このゲームは、弟子のクマに演歌の魂を教え込むゲームである。 • クマが演歌の歌詞とメロディーを自動生成する。 • 作った曲を音声合成で歌い上げる。 (2003 SCEJ)

15. 具体的な内容 具体的には、 １）クマに言葉を教える、またはクマが自主的に言葉を覚えてくる ２）クマが作った歌詞に修正や評価を加える（加えなくても可） ３）できあがった歌詞にクマが曲をつける ４）できあがった曲をクマが歌う という要素から構成されている。

16. 演歌を自動生成する 　本ゲームでは、 　人工知能的アプローチではないが、 　クマが歌詞と曲を自動生成するための仕組みが組み込まれている。

17. 歌詞を作る 　クマはゲームの進行、あるいはプレイヤーの教育（言葉を教え込む）によって、ボキャブラリーを増やしていく。また、覚えた言葉は、使われた回数や評価（ほめられた、無視されたなど）回数によって、選ばれる確率が変化していく。

18. 歌詞の自動生成の方法#1 　用意された空のテンプレートの中から 　ランダムにテンプレートを選択する。 このテンプレートには、行数と各行の文字数の制限のみが定義されている。 　（例）１行目：８文字＋５文字、２行目：７文字＋７文字...

19. 歌詞の自動生成の方法#2 別の定義テーブルでは、 文字数毎の品詞構成が定義されている。 （例）８文字： （４文字の形容詞＋１文字の助詞＋３文字の名詞）、 （３文字の形容詞＋５文字の名詞）...

20. 歌詞の自動生成の方法#3 この定義を先に選択したテンプレートにはめ込んでいき、 歌詞の品詞構成を決定する。 こうしてできたテンプレートに、 クマの知っている言葉（ボキャブラリー）から、 文字数的に適合する品詞を選んで組み込んで 歌詞を完成させる。 ※助詞は、その前後の名詞、形容詞から適宜に選択される

21. 曲の自動生成の方法#1 曲の生成は、以下の手順で進む。

22. 曲の自動生成の方法#2 １．曲調を選択する 演歌の曲のトーンを選択する。 演歌を大きく３つのタイプに分類し、 いずれかのトーンがランダムに選ばれる。

23. 曲の自動生成の方法#2 ２．コードを選択する 曲調に応じたコード進行が選択される。 曲調毎に、多くのコード進行セットが 用意されている。

24. 曲の自動生成の方法#3 ３．メロディーラインを選ぶ コードにそうメロディーラインが選ばれる。 コード毎に、多くのメロディーラインが 用意されており、ランダムに選択される。 また、メロディー間の相性があるので、 その禁則処理もされる。

25. 曲の自動生成の方法#4 ４．楽器セットを選ぶ 最後に、生成された楽曲を演奏する 楽器セットを選択する。

26. 音声 • カーナビなどでお馴染みの音声合成エンジンを使っている。 　（株式会社アニモの音声合成エンジンを利用） • 作られた曲はMIDIデータになっており、音声はその「楽器」として扱われている。 • 人間？の声らしくきこえるために楽曲のメロディーの特性に合わせて、さらにMIDIの制御（ビブラートなど）を加えている。

27. 今後の課題#1 今後の課題は大きく３つある。 • 歌詞全体が「意味の通る」歌詞にする。 • プレイヤーの嗜好を反映した楽曲をつくれるようにする。 • より、人間らしい声にする。

28. 今後の課題#2 • 意味の通る歌詞を生成するためには、高度な意味解析技術が必要。 • この処理はいろいろな意味で「大きな作業」になりそう。例えエンジンが開発されたとしても、１ゲームあるいは、ゲーム機が扱える能力を越えることが予想される。

29. 今後の課題#3 • 「意味が通じる」歌詞の生成の方法として、意味解析とは全く異なるアプローチがあるのではないか？ • プレイヤーが教えた、あるいは評価した「歌詞の連なり」をデータベース化する。 • ネットワークを通して、このＤＢを他のユーザーと共有することで、ＤＢの量と質を高めていく。

30. 今後の課題#4 • そのためには、ＤＢから最適な情報（ことば）を検索し、選択するためのアルゴリズムの開発が必要？ • アクティブ探索法の利用？ • 補完類似度法の利用？