یکی از مهم‌ترین شکوه‌های گیمرها، به خصوص بازی‌خورهایی که بازی‌های دشوار و پیچیده را می‌پسندند از بازی‌های امروزی، وضعیت هوش مصنوعی یا همان Artificial Intelligence است. با وجود اینکه گرافیک بازی‌ها به سطح خیره‌کننده‌ای رسیده، هوش مصنوعی هنوز هم از نظر پایه و اساس، مثل دهه‌ی قبلی است و این در حالی است که پردازنده‌ها به مراتب پیشرفته‌تر از دهه‌های قبلی هستند.

تبلیغات ۷۲۰ در ۹۰

بازی Ultima V با هوش مصنوعی به سبک بازی‌های امروزی

بازی Ultima V با هوش مصنوعی به سبک بازی‌های امروزی

بازی بعدی این سری، چرخه‌ی روز و شب را هم به هوش مصنوعی جالب خود اضافه کرد و به این ترتیب یک قدم دیگر به چیزی که امروزه در بازی‌ها تجربه می‌کنیم، نزدیک شدیم. کمتر از 1 مگابایت حجم، قدمتی در حد 30 سال و هوش مصنوعی به سبک امروزی، روشن است که پیشرفت AI به پیشرفت خیره‌کننده‌ی گرافیک بازی‌ها نزدیک نیست. اما چرا؟

پیچیدگی هوش مصنوعی امروزی و مقوله‌ی فروش بازی‌ها

مشکل اول این است که بازی‌هایی با هوش مصنوعی عالی، لزوماً فروش عالی ندارند و گاهی وضعیت کاملاً برعکس است!

پیوند عمیق هوش مصنوعی و گرافیک بازی‌ها.

علت مهم‌تر پیچیدگی پیاده‌سازی هوش مصنوعی در زمان حال است. در گذشته برای بیان حالتی مثل ترس، از یک جمله و نهایتاً یک تصویر دوبعدی از شخصیت موردنظر استفاده می‌شد اما حالا برای بیان ترس، باید چهره‌ی شخصیت‌ها، دگرگون شود. بنابراین هوش مصنوعی پیوندی عمیق‌تر با گرافیک بازی‌ها پیدا کرده است. پیاده‌سازی گرافیک و هوش مصنوعی در چنین سطحی به مراتب دشوارتر از گذشته است.

به عنوان مثال در بازی معروف Elder Scrolls: Oblivion، بتسدا هوش مصنوعی پیشرفته‌ای را برای ایجاد حرکات چهره و همین‌طور حرکات و رفتار شخصیت‌های کامپیوتری، به خدمت گرفته که قطعاً پیاده‌سازی آن دشوارتر از بازی‌های 30 سال پیش است.

هوش مصنوعی و تغییرات هوشمندانه‌ی حالت چهره‌ی تمام کاراکترها در بازی Oblivion

هوش مصنوعی و تغییرات هوشمندانه‌ی حالت چهره‌ی تمام کاراکترها در بازی Oblivion

بار پردازشی گرافیک، ذاتاً حالتی موازی دارد و به خوبی می‌توان تردهای پردازشی موازی را به هزاران هسته‌ی پردازش گرافیکی سپرد و سرعت اجرای بازی‌ها را چند برابر کرد. اما هوش مصنوعی و پردازش‌های مربوط به آن، به راحتی به صورت تردهای موازی (مالتی‌ترد) پیاده‌سازی و اجرا نمی‌شود.

هوش مصنوعی در حقیقت هوشی از جنس هوش بشر نیست، مجموعه‌ای از سوالات و سپس بررسی پاسخ‌هاست. اگر پاسخ سوال دیر دریافت شود و یا پردازش پاسخ ارایه شده، طولانی باشد، ادامه‌ی فرآیند غیرممکن می‌شود. بنابراین موازی‌سازی پردازش هوش مصنوعی، دشوار است.

هوش مصنوعی، مجموعه‌ای از سوالات و جواب‌های تو در تو

هوش مصنوعی، مجموعه‌ای از سوالات و جواب‌های تو در تو

دو مثال ساده از پیچیدگی محاسبات AI

هوش مصنوعی هزاران پردازش ساده را عهده‌دار است.

یک مثال ساده: در بازی آبلیوین، سرقت اموال فروشگاه ممکن است و فروش کالای مسروقه، با افت قیمت همراه نیست مگر آنکه کسی حین سرقت، شخصیت اصلی داستان را رویت کرده باشد. سیستم هوش مصنوعی مرتباً خط دید صاحب فروشگاه و شخصیت‌های نزدیک را با موقعیت کاراکتر اصلی مقایسه می‌کند. سروصدای ایجاد شده در اثر دویدن هم پردازش جالب دیگری است که هوش مصنوعی بر عهده دارد و در واقع موقعیت شخصیت اصلی با توجه به صدای پا هم بررسی می‌شود. به این ترتیب پردازشی سنگین و پیچیده مرتباً تکرار می‌شود.

شاید پردازنده‌های امروزی، ده‌ها برابر سریع‌تر باشند اما بخش زیادی از قدرت پردازشی بالاتر، به بهبود گرافیک اختصاص یافته است.

گرافیک بازی Fallout 3 در مقایسه با Fallout 4

گرافیک بازی Fallout 3 در مقایسه با Fallout 4

گاهی وضعیت بسیار پیچیده‌تر و دشوارتر است، مثلاً حالتی که قرار است یک شخصیت غیربازیکن (NPC) به پدیده‌ای ناگهانی در اطراف خود واکنش دهد، پردازش هوش مصنوعی و تخصیص واکنش مربوطه مثل ترس، دویدن، فرار، خنده و … باید با سرعتی بسیار بالا انجام شود. مثلاً اگر سرعت اجرای بازی 60 فریم بر ثانیه باشد، 16 میلی‌ثانیه زمان برای رندر شدن هر فریم لازم است و به این ترتیب پردازش هوش مصنوعی می‌بایست در مدت زمان 10 یا نهایتاً 20 میلی‌ثانیه خاتمه پیدا کند. کاری بس دشوار حتی برای پردازنده‌های عالی امروزی.

وقتی پردازش صدا مزید بر علت می‌شود!

یادتان است که AMD در معماری GCN 1.1 و کارت گرافیک‌هایی مثل R9 290X چه تکنولوژی جالبی برای پردازش صدا اضافه کرد؟ TrueAudio پردازشگر سیگنال صوتی است که برای کاهش بار پردازشی پردازنده‌ی اصلی به تراشه‌های جدید ای‌ام‌دی اضافه شده است. شاید پردازش صدا به اندازه‌ی پیشرفت گرافیک بازی‌ها، موجب پیچیدگی هوش مصنوعی نشده باشد اما به هر حال صدای شخصیت‌ها، محیط، جلوه‌های ویژه و رویدادها، به پردازش اضافی نیازمند است. جالب است که برخی عناوین برتر امروزی، صداگذاری تکراری و خسته‌کننده دارند.

تنوع گفتار، امری پیچیده در مقال هوش مصنوعی.

مثلاً با هر بار سوار اتوبوس شدن، راننده یک جمله‌ی خاص را با صدای بلند تکرار می‌کند! در بازی معروف اسکایریم، گفتار یک نگهبان داخل شهر، به چند جمله محدود می‌شود که البته بسیار متنوع است و مقدار واقعی آن 75 مورد است! در دنیای واقعی انتظاری که از این نگهبان داریم، بیان کردن صدها جمله‌ی متنوع است. هر جمله به صداگذاری مجزا و نه صرفاً نوشتن یک عبارت نیازمند است و جملات می‌بایست به تناسب رویدادها و حتی سن شخصیت اصلی بازی، ظاهر، رفتار و … وی در بازی انتخاب شوند. به همین علت پردازش صدا هم پیچیده و پیچیده‌تر شده است.

گفتار نگهبان‌ها در بازی اسکایریم مبتنی بر هوش مصنوعی

گفتار نگهبان‌ها در بازی اسکایریم مبتنی بر هوش مصنوعی

دایرکت ایکس 12 و بازی استراتژی Ashes of the Singularity

در بازی‌های استراتژی، هوش مصنوعی با عناوین نقش‌آفرینی، تفاوت‌های مهمی دارد اما به هر حال اساس پردازش، یکسان است. آکسید گیمز حداقل لازمه‌ی اجرای این بازی را پردازنده‌ی 4 هسته‌ای عنوان کرده، به این ترتیب با استناد به آمار استیم، نیمی از گیمرها چنین سیستمی در اختیار ندارند و پردازنده فقط 2 هسته دارد.

سوالات هم‌زمان و پردازش با هسته‌های مختلف پردازنده.

آکسید گیمز اساس پردازش هوش مصنوعی را هم تغییر داده است، به جای استفاده از یک حلقه‌ی شرطی، سیستم وظایف غیرهم‌زمان تعریف شده تا سوال و جواب‌های هوش مصنوعی که ذاتاً هم‌زمان است، پاسخ گوید. در حقیقت هسته‌های مختلف، سوالات و پاسخشان (مثل موقعیت یک واحد نظامی، نزدیک بودن نیروهای خودی، فاصله تا نیروهای دشمن، برد سلاح و …) را پردازش می‌کنند و نوعی متفاوت از هم‌زمانی پیاده‌سازی شده است. به همین علت پردازنده می‌بایست حداقل 4 هسته‌ای باشد.

بازی استراتژی Ashes of the Singularity با موتور گرافیکی نایتروس

بازی استراتژی Ashes of the Singularity با موتور گرافیکی نایتروس

دایرکت ایکس 12 در بخش بهبود اجرای هوش مصنوعی نقشی ندارد و پیچیدگی‌ها را کاهش نمی‌دهد اما با توزیع متوازن‌تر بار پردازشی بین هسته‌های پردازنده‌ی اصلی و همین‌طور کاهش پردازش اضافی یا overhead موردنیاز، کاری می‌کند که استفاده از پردازنده‌های چند هسته‌ای بهینه‌تر و موثرتر باشد.

و شاید هوش مصنوعی ضعیف، بهتر باشد

در بازی‌های شوتر اول شخص و همین‌طور عناوین نقش‌آفرینی، حرکات مخفیانه با استفاده از نقاط ضعف هوش مصنوعی بازی، بسیار مفید و موثر است. اما اگر هوش مصنوعی پیشرفته‌تر شود چطور؟ اگر دشمن از صداها و سایه‌ها به راحتی حضور شما را حس کند و استراتژی‌های پیشرفته‌تری برای مقابله داشته باشد، چطور می‌توان از بازی‌ها لذت برد؟

همان‌طور که هوش مصنوعی ضعیف، خسته‌کننده است، هوش مصنوعی عالی هم می‌تواند گیمر را به ستوه آورد. حتی جالب است که برخی گیمرهای حرفه‌ای، بازی‌هایی به سبک‌های خاص و گاهاً دشوار را نمی‌پسندند چرا که هوش مصنوعی نقاط ضعف کمتری دارد.