تاثیر هوش مصنوعی بر NPCها در بازی؛ راز باهوش شدن دشمن‌ها

آیا تاکنون در بازی‌های ویدیویی حس کرده‌اید که NPCها رفتارتان را تحلیل می‌کنند و واکنشی هوشمندانه به شما نشان می‌دهند؟ لحظاتی که کاراکترها به‌جای اقدامات بی‌برنامه، سنگر می‌گیرند، مسیرشان را تغییر می‌دهند یا جمله‌ای در واکنش به اقدام شما به زبان می‌آورند. طی سال‌های اخیر، هوش مصنوعی در طراحی چنین رفتارهایی نقش قابل توجه داشته است.

صنعت بازی‌های ویدیویی همواره پیشگام استفاده‌ از تازه‌ترین فناوری‌ها بوده؛ اما ورود AI به این عرصه تحولی در طراحی رفتار ‌NPCها ایجاد کرده است. در مقاله پیش رو، تأثیر هوش مصنوعی در تجربه کاربر از تعامل با NPCها را بررسی خواهیم کرد. اگر گیمر هستید، به بازی‌سازی علاقه دارید یا هوش مصنوعی برایتان جذاب است، از مطالعه مطلب زیر لذت خواهید برد.

NPC چیست و چه تفاوتی با بازیکن واقعی دارد؟

شخصیت غیرقابل‌بازی با لقب NPC (مخفف Non-Player Character) به هر شخصیتی در بازی‌های ویدئویی گفته می‌شود که گیمر کنترل یا هدایت مستقیم آن را برعهده ندارد. این کاراکترها توسط کدهای برنامه‌نویسی و سیستم‌های نرم‌افزاری مدیریت می‌شوند.

تفاوت بنیادی NPC با بازیکن واقعی در نحوه تصمیم‌گیری است؛ گیمر براساس خلاقیت، حس شهود و آگاهی انسانی دست به اقدام می‌زند، در‌حالی‌که منطق و تصمیمات اِن‌پی‌سی براساس داده‌های پردازش‌شده و قوانین از پیش‌ تعریف‌شده شکل می‌گیرند. رفتار این کاراکترها براساس شرایط لحظه‌ای، اقدام گیمر یا وقوع موقعیت‌های معین تغییر می‌کند. انواع مختلف NPCها در دنیای گیم عبارت‌اند از:

• دشمنان
• شخصیت‌های همراه
• فروشندگان
• شهروندان
• موجودات و حیوانات
• شخصیت‌های داستانی

در بازی‌های مدرن، این شخصیت‌ها ابعاد جدیدی پیدا کرده‌اند. در پلتفرم روبلاکس که کاربران می‌توانند بازی خود را بسازند، امکان طراحی NPC با هوش مصنوعی وجود دارد. این کار با یک ابزار پولی به‌نام «بیلد» (Build) انجام می‌شود که نسخه کاملش به‌زودی در اختیار بازی‌سازان قرار می‌گیرد. با خرید گیفت کارت روبلاکس از ایرانیکارت می‌توانید به همه امکانات این ابزار دسترسی داشته باشید.

هوش مصنوعی چگونه NPCها را کنترل می‌کند؟

کنترل هوشمندانه NPCها یک پروسه پیوسته از دریافت داده‌های محیطی، پردازش آن‌ها و اتخاذ تصمیم‌های متناسب است. توسعه‌دهندگان بازی برای جلوگیری از بروز رفتارهای غیرطبیعی از سیستم‌های محاسباتی متعدد استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها به کاراکتر کمک می‌کنند تا در کسری از ثانیه به محیط اطراف پاسخ دهد. در زیر با چند نمونه از اصلی‌ترین سیستم‌های هوش مصنوعی برای کنترل NPC در گیم‌ها آشنا می‌شوید:

سیستم‌های تصمیم‌گیری

سیستم‌های تصمیم‌گیری هسته تفکر NPC‌ها هستند. در این ساختار، کاراکتر داده‌هایی مثل میزان سلامت خودش، موقعیت جغرافیایی پلیر و صداهای تولیدشده توسط او را دریافت می‌کند. سپس براساس این داده‌ها یکی از سناریوهای طراحی‌شده همچون حمله، فرار، پنهان‌شدن، تعقیب بازیکن یا درخواست کمک را اجرا می‌کند.

Behavior Tree

درخت رفتاری (Behavior Tree) مجموعه‌ای از قواعد، شرط‌ها و تصمیم‌های ساختاریافته است که چگونگی واکنش NPC در مواجهه با متغیرهای بازی را تعیین می‌کند. این ساختار منطقی را می‌توان به یک درخت با تنه اصلی، شاخه‌های بزرگ و شاخه‌های کوچکتر تشبیه کرد.

درخت رفتاری پایداری بالایی در اجرای رفتارهای پیچیده و چندلایه ایجاد می‌کند؛ برای مثال، حرکت در یک جهت خاص (تنه اصلی درخت)، تصمیم شلیک یا عدم شلیک (شاخه بزرگ) و گفتن یا نگفتن مونولوگ (انشعاب شاخه‌ای کوچک‌تر) نمونه بارز ساختار یک درخت رفتاری در طراحی NPCهاست.

Finite State Machine

ماشین حالت‌های متناهی (FSM) رفتارهای کاراکتر را به وضعیت‌های مجزا تقسیم می‌کند. این سیستم نرم‌افزاری درحقیقت یک چهارچوب و مرز مشخص برای رفتارهای کاراکتر می‌سازد. به‌لطف FSM، ان‌پی‌سی می‌تواند بین حالات مختلف مثل گشت‌زنی، هشدار، تعقیب، حمله و عقب‌نشینی تغییر وضعیت دهد.

Pathfinding

هوش مصنوعی NPC‌ها علاوه‌بر تصمیم‌گیری، باید بتواند نحوه جابه‌جایی در محیط فیزیکی بازی را نیز مشخص کند. الگوریتم‌های مسیریابی معروف مانند ای استار (*A) به NPC اجازه می‌دهند تا ناهمواری‌ها و موانع فیزیکی را شناسایی کند و بهینه‌ترین مسیر را برای رسیدن به مقصد بپیماید.

هوش مصنوعی چطور دشمن‌ها را باهوش‌تر می‌کند؟

هوش مصنوعی برای بهبود تصمیم‌گیری‌های پویای NPCها بیش‌از هر چیز به رفتار خود پلیر توجه می‌کند. با آنالیز اقدامات گیمرها، اطلاعات واضحی تولید می‌شوند که برای تقویت هوش کاراکترها کاربرد دارند. چند روش اصلی AI برای تقویت NPCها عبارت‌اند از:

واکنش به رفتار بازیکن

دشمنان هوشمند اقدامات بازیکن را زیر نظر می‌گیرند. اگر پلیر به‌طور مداوم از یک نقطه مشخص شلیک کند یا الگوی مخفی‌کاری تکراری به کار گیرد، هوش مصنوعی با منعکس‌کردن این تغییرات در رفتار خود، تاکتیک‌های دفاعی جدیدی اتخاذ می‌کند.

همکاری چند NPC با یکدیگر

هوش مصنوعی تاکتیکی به چند NPC امکان می‌دهد تا اطلاعات را با یکدیگر به اشتراک بگذارند. در این حالت، یکی از دشمنان با آتش پشتیبانی پلیر را سرگرم می‌کند، در‌حالی‌که یک یا چند کاراکتر دیگر از مسیرهای فرعی اقدام به دورزدن و محاصره می‌کند.

استفاده بهتر از محیط

دشمنان هوشمند هندسه سه‌بعدی محیط را درک می‌کنند. آن‌ها از سنگرها، موانع فیزیکی، نقاط مرتفع با زاویه دید باز و مسیرهای جایگزین برای کاهش میزان آسیب‌پذیری خود و ضربه‌زدن به گیمر استفاده می‌نمایند.

پیش‌بینی رفتار بازیکن

سیستم‌های پیشرفته براساس داده‌های حرکتی ثبت‌شده و اقدامات قبلی پلیر، رفتار احتمالی او را تخمین می‌زنند؛ البته این مکانیزم مبتنی‌بر محاسبات آماری است و نباید آن را با ذهن‌خوانی واقعی یا هوش انسانی اشتباه گرفت.

آیا NPCها واقعاً یاد می‌گیرند؟

هوشمندشدن NPC‌ها در دنیای گیم به‌معنای پردازش یادگیری ماشین (Machine Learning) حین اجرای بازی نیست. هنوز در اکثر بازی‌های بزرگ، همه رفتارهای پیچیده از قبل توسط برنامه‌نویسان کدنویسی شده‌اند و سیستم مدیریت بازی فقط شرایط فعال‌سازی آن‌ها را مدیریت می‌کند. استودیوها در بیشتر مواقع نهایتاً از AI سنتی و معمولی استفاده می‌کنند. تفاوت انواع هوش مصنوعی را در جدول زیر به‌شکل ساده بررسی کرده‌ایم:

حتی بازی‌های درجه‌یک و مشهور نیز هنوز فقط از هوش مصنوعی عادی و سنتی استفاده می‌کنند؛‌ برای مثال، در بازی The Legend of Zelda: Breath of the Wild که با گیفت کارت نینتندو قابل خریداری است، رفتارهای دشمنان با هوش مصنوعی عادی طراحی شده است. در‌عین‌حال، نینتندو موضع سفت‌وسخت خود در عدم استفاده از سیستم‌های پیشرفته‌تر و هوش مصنوعی مولد را اعلام کرده است چون اعتقاد دارد این سامانه‌ها، جلوی بروز خلاقیت و ظرافت انسانی را می‌گیرند.

نقش Machine Learning در هوشمندتر شدن NPCها

یادگیری ماشین کاربردهای متعددی در توسعه توانایی‌های NPCها دارد. توسعه‌دهندگان از ماشین لرنینیگ برای آموزش رفتارهای پیچیده، شبیه‌سازی تصمیم‌گیری، پیش‌بینی حرکات بازیکن و ایجاد تنوع رفتاری در کاراکترها استفاده می‌کنند؛ همچنین فرایندهای پشت‌صحنه مثل تست خودکار برای پیداکردن باگ‌ها یا تنظیم پویای درجه سختی نیز به‌کمک این فناوری انجام می‌شوند.

با همه این اوصاف، استفاده از یادگیری ماشین در بازی‌های تجاری به‌سادگی قرار‌دادن یک مدل AI داخل کدهای بازی نیست. فاکتورهایی مثل هزینه بالای محاسبات، تاخیر در پاسخ‌دهی (Latency)، عدم امکان کنترل دقیق رفتارهای ناخواسته و چالش‌های طراحی گیم‌پلی نیز وجود دارند. خود شما با خرید اکانت های هوش مصنوعی و کار با آن‌ها متوجه برخی‌ از چالش‌های فعلی خواهید شد.

چند نمونه از بازی‌هایی که NPCهای هوشمند دارند

کاراکترهای هوشمند تاکنون در بازی‌های بزرگ و معروفی استفاده شده‌اند:

• Red Dead Redemption 2: راک‌استار با پیاده‌سازی سیستم حافظه اجتماعی برای NPCها، کاراکترهایی ساخت که برخوردهای قبلی بازیکن و رفتارهای او را به خاطر می‌آورند. دو مکانیک Honor و Bounty در بازی مستقیماً براساس این سیستم کار می‌کنند.
• The Last of Us Part II: استودیو ناتی داگ سیستم ارتباطی پیچیده‌ای ایجاد کرد که در آن دشمنان با صدازدن نام یکدیگر و اجرای هماهنگ تاکتیک‌های محاصره‌ای، حس مواجهه با انسان واقعی را تداعی می‌کنند.
• Alien:Isolation: این بازی دو هوش مصنوعی دارد: Director AI که موقعیت بازیکن در محیط و سروصدای او بررسی می‌کند و به بیگانه کمک می‌کند تا پلیر را بیشتر بترساند. سیستم Alien AI نیز مثل سنسورهای نرم‌افزاری بینایی و شنوایی روی بیگانه عمل می‌کند و برای ردیابی بازیکن استفاده می‌شود.

استفاده از چنین فناوری‌هایی بازی را لذت‌بخش‌تر و غنی‌تر می‌کند. مخاطب هم متوجه می‌شود که به‌معنای واقعی کلمه با یک عنوان درجه‌یک و خوش‌ساخت طرف است.

تأثیر AI بر آینده بازی‌های ویدیویی چیست؟

پیشرفت‌های انقلابی اخیر در عرصه هوش مصنوعی روندهای تازه‌ای در صنعت گیم ایجاد کرده‌ است:

• طراحی NPCهای دارای حافظه بلندمدت.
• مکالمات طبیعی‌تر و انسانی.
• شخصیت‌های پویا با اهداف، حالات و رفتارهای متغیر.
• اضافه‌شدن مأموریت‌ها و سناریوهای داستانی تولیدشده توسط AI به روند بازی.
• بهبود واکنش‌پذیری جهان‌های بازی براساس رفتار و اقدامات پلیر.
• تنظیم هوشمندانه درجه دشواری براساس مهارت گیمر.

همه این‌ها جزو احتمالات آینده هستند و هنوز راه زیاد برای تحقق بی‌نقص این سناریوها داریم.

آیا آینده NPCها به شخصیت‌های واقعاً هوشمند نزدیک است؟

هوش مصنوعی نحوه طراحی و تعامل با NPCهای بازی‌های ویدئویی را دگرگون کرده است. باهوش‌ترشدن این کاراکترها نتیجه مستقیم عملکرد هوش مصنوعی نیست، بلکه حاصل عوامل متعدد مثل طراحی رفتار، سیستم‌های تصمیم‌گیری، مسیریابی، یادگیری ماشین و گاه هوش مصنوعی مولد است. بازی‌سازها هم نمی‌خواهند صرفاً یک دشمن نابغه یا پیشرفته‌تر از بازی‌های قدیمی خلق کنند. هدف اصلی آن‌ها ایجاد تجربه‌ای طبیعی‌تر، چالش‌برانگیزتر و شخصی‌سازی‌شده براساس AI است تا جهان بازی زنده و باورپذیر به نظر برسد.