AI挑战《黑神话》,战胜首个Boss经历1000次失败

时间:2024-09-04来源:丸子安卓网
机器之能报道

编辑:杨文

最近,多少天命人,晚上握着金箍棒,直捣天宫;白天握着地铁杆,直达公司。

AI挑战《黑神话》,战胜首个Boss经历1000次失败

就在万千网友为那只黑猴子打得昏天黑地时,科技博主「图灵的猫」整起花活儿,开发了一个 AI 吗喽,让它直面天命。

据博主介绍,歇菜了 1000 次,AI 吗喽终于击败了首个 BOSS—— 广智。

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这下子,社交媒体炸了锅,网友怒赞:

截至目前,该视频在抖音已有 13.2 万次点赞,并一举登上多个社交平台的热搜榜。


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一个神奇的脑回路

事情的起因,源自一个神奇的「脑回路」。

两个多月前,《黑神话・悟空》还没上线。早已预购的博主急得抓耳挠腮,挠着挠着,挠出一个想法:

AI挑战《黑神话》,战胜首个Boss经历1000次失败

于是,博主尝试开发一个 AI 吗喽,让它参与到天命人的旅途中,找回自己的大圣神通,甚至通关整个游戏。

这个事儿吧,说起来简单,干起来费劲。

和现在几行对话就能调用的 AI 不同,ARPG 这类实时决策且状态极其复杂的三维空间游戏,属于传统 AI 领域的逆天工程。

因为人们无法告诉 AI 哪是攻,哪是防,哪是苇名弦一郎,更无法指望它自己通关。

而且,这背后涉及大量特征和系统设计,开发都以月计,再加上没什么实际用途,因此几乎没人愿意干这费力不讨好的活儿。

不过,该博主就是这么「闲得慌」,在游戏发布前的漫长等待中,开始手搓 AI 吗喽。


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第一关:跑图

让 AI 吗喽完成天命之旅,面临的第一个挑战就是跑图。

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为此,博主给它实装了一套基于多模态大模型、可以自动探索地图的开源框架,通过记忆、推理、技能和行动规划等模块,AI 就能解析画面,进行基本的探索与交互。

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对于第一个关卡黑风山来说,整个流程趋近于线性,AI 基本可以完成。

而到了浮屠界这类逆天地图,AI 两眼一抹黑。

博主想到了一个解决方法,就是加入让 AI 远离悬崖的地形约束,但大模型的作用也仅限于此。

因为有限的输入输出让模型无法给出精准的战斗决策,而且,从接收信号到反回动作,大模型需要好几秒,相当于顶着几千延迟的高 ping 战士。

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在动作游戏中,这显然是不能接受的,即便有法术,《黑神话》里的部分 boss 容错也并不比魂游低。


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第二关:斗战神

为了解决大模型延迟问题,博主为 AI 吗喽开发了一套叫做「斗战神」的实时战斗系统。

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人类玩游戏是通过眼睛观察屏幕,再由大脑将指令信号传递到肢体,最后借助键盘、手柄等交互设备,与游戏进行互动。

AI 虽然不需要交互设备,但学习游戏的过程与人类是一致的,换句话说,它本就是根据生物的学习机制抽象演化来的智能算法。

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「斗战神」正是基于这一思路来构建的。

它有几个不同模块,首先是视觉。

和风灵月影这类程序不同,斗战神并不会直接读取或修改程序,而是和人一样,通过画面来判断,需要先看清敌人是谁、位置在哪。

博主的方法是,通过每 n 毫秒一次的眨眼频率,来获取屏幕上的帧画面,Resize 后实时分割截取敌人的 RGB 图像,喂给视觉网络,以获得当前帧的状态。

通过它,AI 就能计算敌人的位置、姿态和可能的攻击方式,并做出应对。

而血条棍式和法术 CD 等状态,则直接通过框定区域内的像素值进行识别。

比如法术 CD 只有明暗两种分类,而左下角的葫芦则根据次数分为多类。

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有了眼睛,接下来就是交互。

博主通过映射脚本模拟键盘按键信号,让 AI 可以和游戏交互。

最后就是重头戏战斗。

为了让大家更好理解,博主举了一只名叫「福福」的猫的例子。

这只名叫「福福」的猫,是怎么学习说话的呢?

按下零食按钮后获得食物,对于福福来说就是正反馈,而不听话被主人责备,就是负反馈。

这就是一种简单的学习机制,叫做 Reinforcement Learning(强化学习)。

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简单来说,就是让智能体学习,在不断变化的环境中,通过采取不同行动来最大化收益。

所谓收益,其实就是环境对智能体的动作给出的奖励或惩罚。

比如,使 Boss 掉血或成功闪避,AI 就会获得微奖励,而自己掉血则施加惩罚等。

根据这些反馈来更新模型,AI 就能学会如何更好地出招。

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当然,动作游戏远比按按钮要复杂得多,当前节点的选择,会对后续所有状态产生影响,因此具备无穷多的可能性。算法要做的,就是在不更改游戏程序的前提下,找到最有可能获胜的那条路。

那么,问题来了,怎么找呢?

数学给出了答案,优化目标函数。

以博主使用的 DQN 和 PPO 模型为例。

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我们不需要知道这些犹如鬼画符一样的公式的具体含义,而是可以把它想象成下山:

这就是它的学习原理。

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以上,AI 吗喽的架构就搭载完毕。

它有 6 组解耦合的根模块,分别是捕捉画面的「识」、预测出招的「算」、负责交互的「触」、用于跑图的「探」、记录数据的「聚」以及最核心的「斗战」。

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而从看到敌人再到做出动作,中间经过图像识别、状态计算、招式决策、参数更新和推理交互等环节,斗战神的反应时间可以做到 0.2 秒,比大模型要快很多倍。

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第三关:AI 吗喽大战首个 Boss

六根合一,接下来就是它降妖除魔、踏碎凌霄的天命之旅。

但不幸的是,这位天命 AI 出师未捷身先死,殒命于西行路上的一只小妖。这说明在训练初期,AI 并不比一只用脚玩电脑的吗喽好到哪里去。

但它的可怕之处在于自主学习的能力。

在经历了十几次死亡后,AI 就自行掌握了基本的战斗技巧,利用移动、轻攻击和闪避这三个有限动作,和小怪打得有来有回。

有趣的是,博主试着调高了「保留血量」这个动作的奖励,AI 竟然还学会了如何逃课。

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随后的前进路上,AI 吗喽遇到了第一个难题,精英怪。

精英怪的强度明显更高,为了更快获胜,博主在轻棍之上加入了多项闪避和重击等新技能,但这时出现了新问题。

动作变多后,模型收敛反而变差了。

于是,博主尝试了 dropout,一种减少网络复杂性给模型减负的方法。

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之后,AI 顺利击杀了鸦香客。

随着剧情推进,它遇到了西行路上的第一难,货真价实的关卡 Boss—— 广智。

毫无疑问,一开始 AI 很快被广智速通。

广智的技能,无论是起手速度还是机制,都明显上了一个台阶,原先的斗战模组已经不够用了。

怎么优化?

首先要改进的是躲避能力,让 AI 更好地应对招式。

博主先试着加大了掉血的惩罚,结果滑稽的一幕出现了,AI 直接放弃了攻击,开始一直逃跑。

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这背后原因很简单。由于进攻奖励不够,AI 自然更倾向于最低成本的方式 —— 跑路 —— 来避免惩罚。

对症下药,博主很快想到了解决办法。

首先提高 boss 掉血的正向奖励,让 AI 更具攻击性。

同时设定线性奖励衰减,就是每次逃跑的奖励都会减少,甚至变为负,直到成功攻击到敌人后才会重置,以此来避免持续的躲避动作。

几十次迭代后,AI 已经可以打掉广智 30% 的血量了,虽然进步斐然,但还是无法击败他。

博主又发现,广智的最大特点,就是几乎所有位移都是靠技能完成,会有明显前摇,只要能捕捉到这个起手式,AI 就可以完美识别。

原本的视觉方案是 3 层 CNN 卷积 + 全连接,但现在有个问题,浅层卷积网络太小,无法充分提取细微的前摇信息,简单来说,就是「脑子不够用了」。

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一个办法是直接给脑子扩容,增加网络深度,但这样又会导致模型变慢,甚至影响拟合。

怎么办?

博主又想到了预训练。

打个比方,我们在做数学题时,需要从 1+1=2 开始从头学一遍吗?当然不用,因为初等数学的知识我们已经学过了。

同样的,预训练就相当于我们用一个大脑提前学习基础知识,考试时交给另一个小脑做题即可。

基于此,博主加入了更深层的残差网络 ResNet,通过预训练让它更好地提取招式,实际决策中由训练好的网络,得到当前画面的 embedding 向量表征。

通俗来说,就是把涵盖大量信息的画面,经过压缩后传给可快速决策的小脑模型。

现在对于招数的识别,AI 已经足够强了,但攻击效率还不够高,经常处于被动挨打的局面,博主又想到一个优化思路 —— 组合。

原本的攻击方式只有轻棍、重棍,但可以打出更高伤害和硬直的组合技,显然收益更高。

因此博主试着把组合技作为一个信号,引导 AI 去连击,比如轻棍三式 + 翻滚,两轻一重破棍式等,效果相当不错。

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考虑到技能形态的变化,AI 在前期一直使用的是劈棍式,而随着技能点增长,流派增多后,AI 还会学习到大量不同组合。

当 boss 被打出硬直(硬直是指角色在受到攻击或使用特定技能时,暂时无法进行正常操作或移动的状态)。通常会有好几秒输出空间,博主也试着加入了硬直判定的逻辑,如此一来,AI 就能结合连击稳定进行追击,打出更多伤害。

据博主介绍,优化后的 AI 吗喽有好几次都差点通关。

进一步分析后,他发现由于动作变多,体力条消耗尽后,AI 还是会尝试攻击,影响后续的状态判定。

因此博主又加入了针对体力条的优化,让 AI 在体力条接近为空时,主动拉开距离恢复体力。

最后为了战斗更优雅,博主还为斗战神加入了一个法术模组 —— 定身术。

定身和闪避都属于非攻击类的正向收益,但定身完成后可以接一套连击,显然能让 AI 获得更高的奖励。

经过多次优化的 AI 吗喽,在被虐 N 次后,终于打败了广智。

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视频链接:https://mp.weixin.qq.com/s/DvvnxI_wpv3lpA6AOwRFVQ

据博主介绍,在《黑神话・悟空》发售前的一个多月里。他们在只狼和法环这两款类猴游戏上,做了大量开发测试。

从一开始的被虐,到跟弦一郎拼刀,再到挑战大树守卫,这个过程中积累了很多踩坑经验,所以 AI 才能在这么短时间内完成训练,并通关广智。

截至视频发布前,AI 吗喽已经开始与白衣和大头鏖战。

看完博主制作 AI 吗喽全流程,干货满满,正如网友所说,这就是纯纯的一篇大论文。

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网友的评论「亮」了

有着《黑神话》和 AI 的双重流量加持,该博主的 AI 吗喽,一举登上各大社交平台的热搜,吸引万千网友围观。

有交流技术的。

网友 plusSeven 询问博主的硬件配置和训练时间,要立个项目给学生试试。

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据博主「图灵的猫」介绍,他们没有 A100 这种高算卡,基本在 3070 附近。RESNET 效果不错,但黑神话的画面偏暗,加上虚幻五的一些小毛病,所以还是会有识别错误,导致很难无伤。

博主还提出一个优化思路,是加 openpose 这类姿态识别,不过由于时间原因,他们并未尝试。

至于投入的成本,主要是时间和显卡,还有买游戏的钱。

有网友好奇打广智的模型是否能泛化到虎先锋上,对于这个答案,大家众说纷纭,莫衷一是。

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还有网友争论这到底算是 AI 还是游戏外挂。

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也有网友虽然听不懂博主的科普,但仍不明觉厉:

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博主表示,如果时间允许,他们会让 AI 吗喽走完这趟西行之旅,并将代码开源出来。

虽然目前 AI 只击败了一个 boss,但它的成长过程以及未来的潜力,远比游戏进度更有意思。



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