L’intelligenza artificiale nei videogiochi: come funziona e perché è importante

Ultimamente, parliamo tantissimo di intelligenza artificiale applicata a tanti aspetti della nostra vita. Ovviamente, lo sappiamo tutti, uno degli ambiti dove l’intelligenza artificiale è molto presente sono i videogiochi. Ci troviamo di fronte boss e NPC e questi si devono comportare in maniera credibile. Il gioco, per appassionarci, deve dare l’impressione che abbiamo di fronte un essere senziente; amico o nemico che sia.

Sembra già tanto, ma non è tutto qui. Perché l’intelligenza artificiale nei videogiochi viene usata per fare moltissime cose, non solo personaggi che interagiscono con noi.

Attenzione, vi avvisiamo subito! In questo articolo non ci sono spoiler, ma leggerlo con attenzione potrebbe farvi fare dei ragionamenti che renderanno alcuni giochi un po’ più prevedibili, e quindi meno divertenti.

L’intelligenza artificiale nei videogiochi

Partiamo subito in quarta e chiariamo il punto più importante.

L’intelligenza artificiale che si usa nei videogiochi ha poco in comune con l’intelligenza artificiale di cui si legge tanto sulla stampa.

Una intelligenza artificiale cosiddetta “classica” (non pensata per i videogiochi) è un sistema progettato per ragionare nella maniera più efficiente possibile. Deve colmare quelle lacune di abilità, memoria e velocità di ragionamento che sono il limite di noi essere umani. Questo va benissimo se vogliamo progettare il pilota automatico per un aereo, o un sistema per intercettare frodi bancarie. Però, sarebbe un totale disastro all’ interno di un videogioco.

Immaginatevi di giocare a un videogioco in cui siete un soldato e dovete avere a che fare con un cecchino. Costruire una intelligenza artificiale che da due chilometri di distanza, al buio e con il vento forte vi colpisce sempre in testa è più che fattibile; addirittura banale. Ed è così che verrebbe progettata una intelligenza artificiale classica. Ora, siamo onesti, chi mai ci giocherebbe a un gioco fatto così? Appena vi spostate di un centimetro siete morti. Il gioco diventa frustrante e voi lo abbandonate.

Molto più epico e avvincente sentire i colpi che vi sfrecciano vicino alla tempia, metterci al riparo all’ultimo secondo e venire colpiti solo se siamo così avventati da uscire allo scoperto troppo a lungo. Nessuno di voi sta per caso pensando a “The End“? Uno dei boss di Metal Gear Solid 3?

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Progettata per perdere

L’intelligenza artificiale che incontriamo nei videogiochi è molto più difficile da progettare della sua versione classica. Perché deve essere istruita per sbagliare e perdere. Perché l’eroe del gioco siamo noi, non lei. Ma non solo; deve anche perdere con stile, perché se sbaglia troppo noi non ci divertiremo.

Pertanto, un designer che si occupa di intelligenza artificiale per i videogiochi deve progettare degli agenti che si comportano in maniera credibile, che non siano (troppo) più forti del giocatore e che, contemporaneamente, diano l’impressione di fare uno grosso sforzo per batterci … e alla fine perdono.

Fidatevi, è molto più difficile così!

La giusta misura

Come se il lavoro non fosse già abbastanza complicato, una buona intelligenza artificiale in un videogioco deve essere abbastanza stupida … ma non troppo; indipendentemente se gioca con o contro di noi.

Se è troppo stupida non ci divertiremo perché non sarà un ostacolo o non ci aiuterà abbastanza bene. Un esempio? Che ne dite di Army of Two (Electronic Arts, 2008) dove giocare in coppia con l’intelligenza artificiale era un’esperienza non proprio indimenticabile.

Allo stesso modo, però, se l’intelligenza artificiale è troppo brava non ci divertiremo perché o sarà imbattibile o farà le cose al posto nostro. Chi di noi ricorda Gears of War 3 (Microsoft, 2011)? Cosa facevamo quando una battaglia era troppo difficile? Ci mettevamo in un angolo e aspettavamo che i nostri compagni ripulissero tutto il campo per noi. Semplice, ma non certo divertente.

Progettata per occupare poco spazio

Infine, ci va di menzionare che nei videogiochi ci sono anche dei vincoli tecnologici. Le intelligenze artificiali classiche hanno tutta la memoria e tutta la potenza di calcolo che serve. Quando ne si fa una per un videogioco, al progettista viene dato un budget. Ovvero, gli viene detto che non può occupare più di tot mega (non giga) di memoria e usare al massimo una frazione della CPU. Questo perché, comunque, CPU e memoria servono anche per fare tutto il resto.

Detto questo, ci sentiamo di dire che, da oggi, quando vedremo una intelligenza artificiale non proprio perfetta, dovremo chiederci se era troppo difficile farla stare in poco spazio prima di dire che il designer non è bravo.

Dove viene usata l’intelligenza artificiale all’interno dei videogiochi?

Se facciamo questa domanda a qualcuno che sviluppa videogiochi la risposta è “dappertutto!”. Questo perché è dotata di intelligenza artificiale qualunque cosa interagisce con il giocatore in maniera naturale o non prevedibile. Sarebbe lunghissimo elencare tutte le possibili tecniche che si possono utilizzare, ma possiamo fare qualche esempio molto noto.

Calcolare percorsi

CI sono algoritmi di intelligenza artificiale che permettono di trovare il percorso migliore tra due punti di una mappa. Migliore potrebbe voler dire “più breve” o anche “meno esposto” oppure “passando per i giusti punti di rifornimento”; dipende dalle meccaniche. In questo modo, in un gioco di tipo RTS, come ad esempio Starcraft, possiamo fare click sulla mappa e la nostra unità arriva li in autonomia, evitando gli ostacoli.

Queste tecniche di intelligenza artificiale, a parità di ostacoli e mappa, hanno la tendenza a tirare fuori sempre lo stesso percorso. Per cui, su mappe piccole o senza ostacoli mobili, diventano presto prevedibili.

Prendere decisioni

Di tecniche di decisione ne esistono tantissime. Fanno però tutte la stessa cosa: valutano l’ambiente circostante e decidono che azione deve fare un personaggio. È il caso, ad esempio dei giochi con combattimenti basati su turni, come i vecchi Final Fantasy o Eye of the Beholder. In questi giochi il nemico valuta il gruppo di avventurieri e, in base a statistiche ed equipaggiamento, selezionava l’attacco più opportuno da usare.

Anche in questo caso, a parità di condizioni, la decisione sarà sempre la stessa. Nelle implementazioni, inoltre, alcuni elementi hanno una importanza più altra degli altri; scoperti quali sono, diventa facile influenzare il comportamento di un personaggio facendo poco sforzo.

Gestire stati emotivi

Un personaggio, se ben progettato, possiede stati emotivi diversi; tranquillo, arrabbiato, spaventato, in fuga e via così. Ogni stato emotivo è caratterizzato da un comportamento diverso o da un percorso di movimento diverso. Anche se gli stati emotivi non sono tantissimi e i comportamenti presi singolarmente sono piuttosto semplici, il risultato finale può essere di grande effetto. Pensiamo, ad esempio. alle guardie di un gioco stealth, come la famosa serie di Splinter Cell. Le guardie potevano essere tranquille, ferme, in guardia o in combattimento. In ogni stato emotivo c’erano due o massimo tre azioni possibili. Se facciamo la moltiplicazione le combinazioni sono piuttosto limitate; ma vi sfidiamo a dire che giocarci era noioso.

Il trucco, in questo caso, è capire con quali regole un personaggio si sposta da uno stato emotivo all’altro. Molto spesso si tratta di un’azione del giocatore. In questo modo saremo in grado di portarlo nello stato che per noi è più conveniente; dove, ad esempio, prenderà delle decisioni più prevedili.

Molto spesso, se non ci divertiamo a interagire con un personaggio è perché i soi stati emotivi sono pochi e non c’è abbastanza varietà di comportamento. Ovviamente, questo dipende da quanto a lungo dobbiamo interagire con lui.

Generazione di contenuti

Non tutta l’intelligenza artificiale viene usata per muovere o far parlare un personaggio. Esiste una famiglia di algoritmi il cui scopo è quello di generare del contenuto all’interno del gioco. Queste tecniche non sono per nulla una novità. Infatti, una delle prime occasioni in cui sono state usate in un prodotto commerciale è stata per il film “Tron” … quello del 1982!

In realtà, si preferisce spesso parlare di PCG: Procedural Content Generation, o Generazione Procedurale di Contenuto. Queste tecniche nascono come algoritmi ma diventano presto intelligenza artificiale appena ci si rende conto che la generazione di un ambiente non può mai essere completamente casuale ma deve seguire una specie di armonia.

Le mappe di Minecraft sono generate da una intelligenza artificiale; perché raramente ci troviamo con un vulcano di fianco a un ghiacciaio, le montagne hanno (quasi) sempre un profilo realistico e i fiumi sono tutti serpeggianti. La stessa cosa vale anche per i dungeon del primo Diablo; ogni volta diversi, ma strutturati in maniera tale da essere percorribili. E poi, molto spesso, i tesori che troviamo in giochi basati sulla meccanica del loot sembrano casuali, ma sono sempre tali da non rendere il gioco ne troppo facile ne troppo difficile. Quante volte abbiamo detto “oh, che fortuna! Ho trovato una pozione e ho la salute bassa!”

Quindi, ChatGPT e Bard non servono per i videogiochi?

Al contrario, servono e serviranno tantissimo in futuro; perché rappresentano, secondo noi, la nuova generazione di intelligenza artificiale per i videogiochi.

Le tecniche di intelligenza artificiale che usiamo oggi sono molto utili per generare numeri, mappe, colori e combinazioni. Questo, però, non sempre basta quando si deve interagire con un essere umano. Perché è molto difficile generare delle frasi. Oggi, in generale, decidiamo che cosa dire, ma usiamo sempre le stesse espressioni. E questo, è capitato a tutti noi, diventa noioso quasi subito.

Nei videogiochi di domani, secondo noi, ci saranno due livelli di intelligenza artificiale: uno locale per le decisioni più semplici e uno remoto, da contattare via rete, per le decisioni più complesse. L’intelligenza artificiale locale, quando avrà bisogno della sue sorella maggiore, raccoglierà tutti i dati necessari e farà la sua richiesta attraverso Internet. In questo modo, non sarà più necessario avere una CPU potente sul nostro PC ma potremo lo stesso usufruire di una intelligenza artificiale molto raffinata grazie al cloud.

Se questo sistema dovesse diventare realtà, non solo si potranno prendere decisioni molto più complesse; ma i personaggi saranno in grado di esprimersi in maniera molto più ricca. L’intelligenza artificiale locale deciderà quale è il concetto da comunicare all’utente e quella remota lo trasformerà in frasi ogni volta diverse. Questo, senza sottovalutare che ChatGPT e Bard conoscono molte lingue. Per cui, la traduzione dei testi e la regionalizzazione potrebbero diventare cose del passato. Chiederemo all’intelligenza artificiale remota di esprimere un concetto usando la lingua parlata dal giocatore, qualunque essa sia.

Ci sono già dei primi interessanti esperimenti per integrare giochi esistenti, come Skyrim con ChatGPT. Ma il ventaglio delle possibilità è, secondo noi, molto più ampio.

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