电脑游戏中的人工智能制作

Kingson

　电脑游戏随着硬件执行效率与显示解析度等大幅提升，以往很多不可能或非常难以实现的电脑游戏如此都得以顺利完成。虽然电脑游戏的呈现是那么地多样化，然而却与我们今日所要探讨的主题，人工智能几乎都有着密不可分的关系。
　在角色扮演游戏中，程序员与企划人员需要精确地在电脑上将一个个所谓的“怪物”在战门过程中栩栩如生地制作出来；所以半兽人受了重伤懂得逃跑，法师懂得施展攻性法术。
　目前能让人立刻想到与人工智能有密切关系的游戏有两种：
一是所谓的战棋／策略模拟游戏，二则是棋弈游戏。人工智能的比重与深浅度，在不同的游戏类型中各有不一。有的电脑游戏非标榜着高人工智能不可，不然没有人买；有的则是几乎渺茫到让玩家无法感觉有任何人工智能的存在。　　　　　　　　　　　　

　导向式思考

　AI最容易制作的的方式，同时也是早期游戏AI发展的主要方向就是规则导向或称之为假设导向。在一些比较简单的电脑游戏中，程序员可以好不困难地将游戏中的规则与设定转化成一条条的规则，然后将它们写成电脑程序。让我们以角色扮演游戏为例。决大多数的企画在设定所谓电脑怪物时，所设定的属性通常有以下几种：

　　生命值　攻击力　防御力　法力　 属性

　最后一个“属性”是我在设定时喜欢增加的项目之一。透过这项属性的设定，我可以把怪物设定成“贪生怕死的”，也可以把战士设定为“视死如归”。以目前我们所掌握的资料，在战门系统中的大纲如是诞生了：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

规则一

if (生命值< 10) // 边临死亡了吗　
{　 if (属性== 贪生怕死)　　　　　　　　　　　　　　　
　　　结果 = 试图逃跑　　　　　　　　　　　　　　　
　　if (有任何恢复生命值的物品或法术可用)　　　　　　
　　　结果 = 使用或施展相关物品或法术　　　　　　　
}　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

规则二
　
if (可施攻击性法术 && 有足够法力)
{　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　结果 = 施展攻攻击性法术　　　　　　　　　　　　　
}　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　由以上一连串的“如果－－就－－”规则设定，建立了最基本的ＡＩ。说这样的制方式只能建立基本ＡＩ其实并不当然正确。只要建立足够及精确的规则，这样的方式仍然有一定水准的表现。
　规则导向的最大优点就是易学易用。在没有深奥的理论概念的前提下，仍有广大的使用群。所以很多老道的玩家常常没两下就摸清楚敌人的攻击策略，移动方式等等。

　推论式思考

　相信曾经接触过电脑语言课程，或是自习过相关书籍的朋友们，都曾曾经听过一个著名的程序，那就是井字游戏。用井字游戏作为讨论AI的入门教材，我个人觉得是最适当的例子。或许有人还不知道井字游戏怎么玩。只要任何一方在三乘三的方格中先先成一线便胜利了。我们在前面谈过的规则导向，在这里也可以派得上用场。

　if任何一线已有我方两子&&另外一格仍空//我方即将成一线吗
　　结果 = 该空格　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　if任何一线已有敌方两子&&另外一格仍空//防止敌方作成一线　
　　结果 = 该空格 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　if任何一线已有我方一子&&另外两格仍空//作成两子　　　　
　　结果 = 该空格

　有一次我在某本电脑书上，同样地也看到某些以井字游戏为介绍的范例。不同的是，我几乎看不到任何规则导向的影子。但在仔细分析该程序码后，我得到了极大的启发，原来AI是可以不用这么多规则来制作的。它用的方法正是在电脑AI课程中重要的概念：极大极小法。我在这里只说明这法则的概念。继续以井字游戏为例，电脑先在某处下子，接着会以假设的方式，替对方下子，当然，必须假设对方下的是最佳位置，否则一切则毫无意义。在假设对方下子的过程中，自然又需要假设我方的下一步回应，如此一来一往，直到下完整局游戏为止。

底下是节录书中的程序片段：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　
bestMove(int p, int*v)
{　 　int i;　
　　　int lastTie;　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　int lastMove;　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　int subV;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
/*First, check for a tie*/　　　　　　　　　　　　
　　　　if (isTie()) {　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　*v=0;　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　return(0);　　　　　　　　　　　　　　
　　　};
/*If not a tie, try each potential move*/
　for (*v=-1, lastTie=lastMove=-1,i=0;i<9;i++)
　　{
　　　/*If this isn't a possible, skip it*/　　　　　　　　　　
　　　if (board!=0) continue;
　　　/* Make the move. */
　　　　lastMove=i;　
　　　　board=p;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　/* Did it win? */　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　if (hasWon(p)) *v=1;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　else{　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　/*If not, find out how good the other side can do*/
　　　　　bestMove(-p,&subV);　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　/* If they can only lose, this is still a win.*/
　　　　　　if (subV==-1) *v=1;　　　　　　　
　　　/* Or, if it's a tie, remember it. */　　　　　　　　　
　　　　　　　else if (subV==0){　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　*v=0;　　　　　　　
　　　　　　　　　　lastTie=i;　
　　　　　　　　　　};　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　};　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
/* Take back the move. */　　　　　　　　　　　
　　　　 　　　　　　board=0;　　　　　　　　　　
/*If we found a win, return immediately
　　　　　(can't do any better than that)*/　　　　　
　　if (*v==1) return(i);　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
/*If we didn't find any wins, return a tie move.*/　　　　　　　　　
　　if (*v==0) return(lastTie);　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
/*If there weren't even any ties, return a loosing move.*/　　　　　
　　else return(lastMove);　
};　　　　

　国外的一些论坛曾举行过256字节的游戏设计比赛。作品非常多，其中有一件作品正巧也是井字游戏。作者用区区两百多行就写了与上述程序演算方式完全相同的作品，可见功力确实了的。另外，我也很希望类似的活动能在国内推展起来。对了，在这样的比赛条件限制下，除了汇编语言外，几乎没有其它的选择了。　　

[ 本帖最后由 Kingson 于 2007-10-12 15:03 编辑 ]