الذكاء الاصطناعي الأفق صفر الفجر

إن Horizon Zero Dawn على قائمة بعض من أفضل العروض الحصرية للبلاي ستيشن 4. في دور الصياد إيلوي ، يسافر اللاعبون عبر المناظر الطبيعية لما بعد نهاية العالم للكشف عن أسرار ماضيها والتعرف على أسباب تدمير العالم. أدى تراجع الجنس البشري إلى ذروة "الآلات" - روبوتات من مختلف الأشكال والأحجام ، تعيش بحرية في كل مكان. هذه الروبوتات الحيوانية ذكية ومنسقة ومميتة: للبقاء على قيد الحياة ، تحتاج إلى التفكير بسرعة ، لتدميرها - الاستعداد والتخطيط بعناية.


سأتحدث في هذا الجزء من المقالة عن أنظمة اللعب وصنع القرار التي تجعل هذه المخلوقات حية وتوفر أساسيات هذه اللعبة. لن أتحدث فقط عن كيفية اتخاذ القرارات بشأن الإجراءات المختلفة (جمع الموارد ، والصيد ، والبقاء على قيد الحياة) ، ولكن أيضًا كيف يتم تنسيقها في عالم واسع ، فرديًا وفي مجموعات. بالإضافة إلى ذلك ، سأتحدث عن الطريقة التي تنشئ بها اللعبة نظامًا بيئيًا من الآلات المتوازنة والقابلة للإدارة في جميع المناطق وفي جميع مناطق العالم الجديد.

تحذير: تحتوي هذه المقالة على المفسدين لمؤامرة Horizon Zero Dawn.



علم البيئة الأفق صفر الفجر


تهيمن حيوانات Horizon Zero Dawn الأوتوماتيكية على العالم وتحافظ على سيطرتها على الإقليم. كل آلة لديها جماليات فريدة وهيكل ، مما يعكس وظيفتها والغرض منها كجزء من سرد اللعبة. خلال مرور حملة القصة ، سيتعرف اللاعبون على "طاعون فارو" - جيش الآلات الحربية المتمردة التي دمرت العالم ، وكذلك حول سباق المركبات التي شيدتها منظمة العفو الدولية باسم GAYA ، والتي كان من المفترض أن تعيد الكوكب إلى حالته الطبيعية ؛ يكرر تصميمها الحيوانات البرية المنقرضة.


لذلك ، فإن وظيفة الآلة غالباً ما تحافظ على أسرار نقاط ضعفها. يمكن للاعبين استخدام حاجب لمسح السيارات القريبة لا لمعرفة نوعها فحسب ، ولكن أيضًا لنقاط الضعف والضعف. بالإضافة إلى نقاط الضعف ، تحدد وظائف الآلات داخل إطار سرد الأداء في اللعبة. بما في ذلك:

  • روبوتات من النوع "جامع" و "أنظف" ، على سبيل المثال ، "البيسون" و "المجترات" . عادة ما توجد آلات الطبقة العاملة هذه في المناطق المعشبة المفتوحة وتزرع الأرض. إنهم وديون نسبيًا وغالبًا ما يتجنبون المواجهة ، لكنهم عندما يصبحون مميتين.
  • تقوم السيارات الكشفية ، مثل Knights and Strikers ، بدوريات في المنطقة بحثًا عن التهديدات وتنبيه المركبات القريبة حتى يتمكنوا من القتال أو الهرب.
  • الآلات مثل "النقل" ، على سبيل المثال ، "أفراس النهر" و "الجعران" تأخذ الموارد من جامعي الروبوتات ، مما يجعلهم فريسة قيمة. إنها أبطأ وأبطأ وعادةً ما تكون محمية بواسطة روبوتات أكثر ذكاءً.
  • وأخيراً ، عادة ما تهاجم المركبات القتالية ، مثل المناشير والصيادين ، اللاعب والتهديدات القريبة.

في المجموع ، في الأماكن المفتوحة من اللعبة ، يمكنك العثور على 28 جهازًا فريدًا ، لكل منها سلوكياتها السلبية والفعالة. يحتاج اللاعبون إلى معرفة كيفية العثور على النهج الصحيح. على الرغم من أن أكبر التهديدات التي تواجه "ميريديان" (مثل " ثندربيرد" و "ثندربولت" ) تجوب العالم بمفرده ، إلا أنه لا يزال بإمكان اللاعبين التعثر على آلات القطيع الأقل فتكًا. في كثير من الأحيان يمكنك رؤية روبوتات أصغر تقوم بالرعي في مكان قريب ، مثل "الفرسان" و "البيسون" و "الزبالون" و "الناسخات" : يدعمون بعضهم البعض في عملية أداء وظائفهم الأساسية. بمرور الوقت ، تزيد هذه القطعان في الحجم وتصبح أكثر تنوعًا ، على سبيل المثال ، قوافل من "الدعك" ، وقطعان من "البيسون" و "مناشير سنجابية" تحمي "المجترات" و "صيادي الرمح" .


للتعامل مع هذه المهمة ، تتطلب اللعبة العديد من أنظمة الذكاء الاصطناعي التي تحدد سلوك كل روبوت ، وسلوكهم داخل القطيع ، والذكاء الجماعي للرعي بأنفسهم ، ولكن في نفس الوقت يوازن بين قوة القطعان في أجزاء مختلفة من العالم المفتوح من أجل لعب أكثر تنوعًا. شرع مطورو Horizon Zero Dawn ، شركة Guerilla Games ، في هذا المشروع دون امتلاك العديد من أدوات الذكاء الاصطناعي اللازمة لتنفيذ هذا النوع من اللعب.

في السابق ، كانت الشركة تعمل على امتياز Killzone ، وبالتالي تم تصميم سلسلة أدواتها بشكل أساسي للرماة من الدرجة الأولى ولا يمكنها التعامل مع تعقيد بنية عالم مفتوح كبير. لذلك ، في عملية التطوير ، ابتكر الاستوديو أنظمة جديدة للعبة ولعب الألعاب ، بالإضافة إلى توسيع الأنظمة القائمة. في هذه المقالة والمقالات اللاحقة ، سأخبرك بما يلي:

  • حول نظام التسلسل الهرمي للوكلاء الذي يتحكم في سلوك كل جهاز على حدة وكجزء من قطيع أو قطيع.
  • حول توسيع أنظمة التخطيط والتنفيذ التي تم إنشاؤها أصلاً لـ Killzone ، مما يسمح لكل جهاز باتخاذ القرارات.
  • مجموعة من أنظمة الاستشعار التي تسمح للآلات بالتعرف بسرعة وكفاءة على التهديدات ، وإذا لزم الأمر ، التحقيق فيها.
  • حول نظام التنقل الديناميكي والذكي الذي يوفر أنماط حركة مثيرة للاهتمام للروبوتات الأرضية التي تتوافق مع هندسة العالم والأحجام المختلفة للسيارات.
  • حول نظام ملاحة منفصل تمامًا مصمم للسيارات الطائرة ، مثل "الطائرات الورقية" و "الطيور".
  • حول نظام الرسوم المتحركة ، مع الأخذ في الاعتبار هيكل كل آلة وتوفير نهج ذكي لحركتهم والهجمات.
  • حول النظام المسمى The Collective ، والذي يتحكم في كل جهاز فردي نشط في اللعبة ، وكيف يتم توزيعها بين القطعان.

لنبدأ بالتعرف على كيفية اتخاذ كل حرف لمنظمة العفو الدولية القرارات وكيف تتحكم اللعبة في سلوك القطعان.

وكيل التسلسل الهرمي


يتم تمثيل كل آلة في عالم اللعبة كشخصية منفصلة غير لاعب ، تسمى "وكيل". ولكن الأكثر إثارة للاهتمام هو حقيقة أن كل قطيع هو وكيل. يستخدم Horizon Zero Dawn تسلسلًا هرميًا يمكن أن يوجد فيه الجهاز كعامل فردي تمامًا ، أو كطفل لعامل المجموعة ، والذي يستخدم لتخزين معلومات القطيع.


مثال على التسلسل الهرمي للمجموعة [من (Beij، 2017)]

وكيل المجموعة غير موجود فعليًا في عالم اللعبة ، ولكنه مسؤول عن تنسيق جميع الوكلاء الموجودين فيه. كل عميل على حدة لديه مجموعة من أجهزة الاستشعار الخاصة به ، مما يتيح له سماع الأصوات القريبة أو ملاحظة المخاطر القريبة منه. لكن بالإضافة إلى ذلك ، لدى وكيل المجموعة نظام السبورة ، الذي يخزن المعلومات داخل اللعبة التي قد يحتاجها الجهاز. يسمح ذلك للعبة بتقليل تكاليف الإنتاجية عن طريق تخزين المعلومات التي لا يجب أن يحسبها كل وكيل فردي (على سبيل المثال ، الأماكن الآمنة أو طرق الدوريات النشطة). بالإضافة إلى ذلك ، الأهم من ذلك ، يمكن للوكلاء في المجموعة تبادل المعلومات مع بعضهم البعض. لذلك ، عندما تعثر مركبة الاستطلاع على لاعب ، يمكن لكل مركبة أن تقرر كيفية الاستجابة لهذه المعلومات. بفضل هذا ، يمكنك أن ترى كيف تقرر روبوتات جمع القطعان ، على سبيل المثال ، "المجترات" الركض ، بينما تقترب المركبات القتالية القريبة من الهجوم.

يُطلق على نظام الذكاء الاصطناعي المستخدم في Horizon Zero Dawn مخطط شبكة المهام الهرمية (HTN). بخلاف أنظمة الجدولة المستخدمة في ألعاب مثل FEAR ، التي تخطط لعمل واحد تلو الآخر ، يولد برنامج جدولة HTN خططًا تتكون من وحدات ماكرو الحركة. يحتوي كل ماكرو على العديد من الإجراءات في تسلسل محدد. هذا مثالي لتطوير اللعبة ، لأن المصممين يمكنهم إنشاء وحدات ماكرو للسلوك الجيد الذي يتوقعون رؤيته في اللعبة. في وقت سابق ، تحدثت عن كيفية استخدام جدولة HTN في Transformers: Fall of Cybertron ، لكن تجدر الإشارة إلى أن Guerilla استخدمت جدولة HTN حتى الآن Killzone 2 ، أي أنه لم يتم تطويره من نقطة الصفر ، ولكن تم تحسينه تدريجياً على مدار عدة سنوات وفي مشاريع الاستوديو المختلفة.


مخطط جدولة HTN [من (Beij، 2017)]

يتم استخدام جدولة HTN بواسطة الأجهزة لسببين: يمكن للوكلاء الفرديين طلب خطة عمل لحل مهمة محددة ، مثل البحث عن مناطق جديدة ، أو مهاجمة شخص ، أو الفرار. يمكن لوكلاء المجموعة تنفيذ الخطط التي تحدد الأهداف التي يجب تعيينها لوكلاء فرديين ، مما يسمح للمجموعات بتبادل المعلومات بنشاط مع بعضها البعض داخل التسلسل الهرمي ، وربما تشكيل مجموعات فرعية جديدة أو تدمير المجموعات الحالية. باختصار ، لا يزال يتحمل كل جهاز فردي مسؤولية كبيرة عن سلوكه وتنفيذ المهام المسندة إليه ، ويستخدم أيضًا المجدول لاتخاذ القرارات. تحافظ المجموعات على تنسيق الآلات الفردية ، وتعيد تجميعها استنادًا إلى الأحداث في العالم ، والأهم من ذلك ، تعيين أدوار لكل جهاز حتى يعرفوا مهمتهم في دعم القطيع.

الجماعية


لذلك ، يتم إنشاء كل هذه الآلات بشكل فردي أو في مجموعات على الخريطة ، ولكن كيف تعرف اللعبة كيف وأين تنشئ آلات في العالم المفتوح؟ توجد على خريطة اللعبة مناطق محددة يمكنك أن تتوقع ظهور أجهزة معينة فيها ، سواء بشكل فردي (في حالة "الصاعقة" و "الطائر") ، وفي مجموعات ("العدائين" ، "المجترات" ، "الطائرات الورقية" وغيرها). ومع ذلك ، تمتلئ بقية العالم مع قطعان السيارات المختلفة. كيف يمكن للعبة عند إنشاء جهاز معين معرفة مكان وضعها في العالم ، وفي أي مجموعة تقوم بتعيينها ، بناءً على احتياجات هيكل العالم؟

يتم تحقيق ذلك باستخدام نظام يسمى الجماعية. "الجماعية" هي مجموعة خارقة: كل مجموعات الآلات والآلات الفردية موجودة داخل المجموعة. إنها تدير إضافة جميع الآلات إلى العالم ، وتراقب ما إذا كانت في مجموعة ، وتتحكم في التحولات بين المجموعات والنظام البيئي للآلات بحيث لا يقلل ذلك من الإنتاجية الإجمالية.

تستطيع الأجهزة الفردية في العالم إرسال طلبات للانضمام إلى مجموعات العالم المفتوح الحالية إذا كانت تعمل بمفردها. هذه ميزة مفيدة ، نظرًا لأن العديد من الأجهزة لا تزال معزولة بعد المجموعة السابقة المتبقية إما هربت أو دمرت. لذلك ، يمكن لفريق إعادة استخدام الآلات المعزولة والانضمام إليها إلى مجموعات أخرى. لهذا ، كل سيارة لديها "جواز سفر". يقوم "جواز السفر" الخاص بهم بتخزين معلومات حول الجهاز (على سبيل المثال ، مستواه ونوعه) ، ويستخدم الفريق هذه البيانات لتحديد ما إذا كانت تلبي متطلبات مجموعة أخرى ، وفي هذه الحالة فقط ينقل الجهاز إلى المجموعة.

مثال القطيع


الآن ، دعونا نتعرف على كيفية عمل القطعان ، وكيف يتم تنفيذ وكلاء المجموعة عندما يتفاعل اللاعب معهم. عادةً ما يتم وضع القطعان في حالة استرخاء في العالم لا يشعرون فيها بالقلق وهم ببساطة في منطقة معينة من الخريطة. تتكون المجموعة النموذجية من مزيج من الكشافة والمجمعات والسيارات العسكرية. توجد روبوتات Gatherer في الوسط ، وتقوم دوريات القتال والاستطلاع بحمايتها.


عندما يتم وضع قطيع في العالم ، تطلب مجموعة من المجموعات في هذا التسلسل الهرمي دورًا. يعين هذا الدور جميع سلوكيات الآلات التي تعكس الغرض منها. يمكن أن تكون هذه السلوكيات تقوم بدوريات بحثًا عن مصادر التهديد ، أو البحث عن مصادر القلق القريبة ، أو مهاجمة الأعداء ، أو ببساطة جمع موارد العالم. بمرور الوقت ، يمكن أن تتغير هذه الأدوار ، وتجبر الأحداث القطيع على تغيير سلوكه وهيكله. عادة ما يكون هناك حد لعدد الآلات التي تؤدي دورًا معينًا داخل القطيع بحيث لا يكون هيكلها غير متوازن.

يحدد دور الآلات المهام التي يسعى الوكيل الفردي لإنجازها. نظرًا لأن القطيع يتصرف في البداية بطريقة مريحة ، فإن جامعي البيانات يستخدمون جدولة HTN والبيانات المخزنة في المجموعة للبحث عن أقرب مناطق استخراج الموارد. وفي الوقت نفسه ، تولد مركبات الاستطلاع والقتال مسارات دورية تحتاج إلى السير فيها. يتم إنشاء مسارات الدوريات تلقائيًا وفقًا للهندسة المحلية ، وهي تتجنب التضاريس غير المريحة ، والأهم من ذلك ، تجنب المشي على العشب الطويل وغيرها من النباتات التي يمكن للاعب استخدامها للتسلل خلسة على القطيع. ومع ذلك ، من أجل منح اللاعبين فرصة في المعركة ، يتم وضع العديد من مسارات الدوريات عمداً بجانب الغطاء النباتي ، بحيث يمكن للاعب تعيين الفخاخ أو أسهل في كسر الروبوتات.


تقوم القطع بضبط توازن هيكلها في وجود تهديد ، وتشكيل مجموعات من "الهروب" (الفرار) و "المعركة" (القتال) [من (بيج ، 2017)]

لكن ، بالطبع ، لا يظلون دائمًا في هذه الحالة ؛ عندما يبدأ اللاعبون في مهاجمة السيارات ، يتغير سلوكهم وفقًا لذلك. بالنسبة إلى الآلات التي لا تشكل جزءًا من القطيع ، فإن الأمر يتعلق بفئة معينة من الآلات. فقط عدد قليل من الهرب عند استفزازها مباشرة. الغالبية العظمى من السيارات تهاجم اللاعب ، وحتى السيارات المجمعة ، بينما وحدها ، تهاجم اللاعب في الغالب.

ومع ذلك ، إذا هاجم اللاعب قطيعًا ، فإن المجموعات داخل التسلسل الهرمي تتفاعل بنفس الطريقة ، ولكن فقط إذا تم تنبيه القطيع بالفعل. كما ذكر أعلاه ، يسمح لك وكيل المجموعة بتبادل البيانات مع كل جهاز ، لكن لا يتم تحديثها في كل دورة ألعاب. لذلك ، ليس لدى القطعان "عقل خلية" ويمكن للاعب قتل السيارة دون إزعاج بقية المجموعة. ومع ذلك ، إذا لاحظت ذلك أو نجت السيارة المهاجمة ، فستحذر مجموعة الهجوم.

في هذه المرحلة ، يتحول التسلسل الهرمي داخل القطيع ، حيث تطلب مجموعة من الآلات داخل القطيع دورًا جديدًا وأولوية السلوك المقابل. ستلعب مجموعة مؤلفة من جامعي دور المتهرب وستبدأ رحلة مشتركة ، وستعيد مجموعة تتألف من مركبات قتالية واستطلاعية إعادة التوازن إلى نفسها ، وستكون الشخصية التي تهاجم القطيع أولوية بالنسبة للأدوار. رغم أنه في كثير من الحالات مجرد لاعب وحيد ، فإن مثل هذا المخطط يسمح للنظام بالتوسع في مهام القصة التي يكون فيها اللاعب جزءًا من مجموعة ، أو أحداث ديناميكية أخرى في العالم عندما يهاجم لاعبو حيوانات غير معاقين البشر قطعان.

رغم أنه بعد هذه اللحظة يصبح كل شيء معقدًا للغاية ، لا يزال لدى اللاعب العديد من الفرص لتغيير الموقف في اتجاهه ، لأن كلا من أنظمة التجميع وأنظمة AI القتالية توفر طريقة لعب مثيرة ومعقدة في نفس الوقت. يتم تحقيق ذلك بفضل نظام AI القتالي ، الذي يحاول تنظيم المعركة بطريقة ليست فوضوية أو مكسورة.

المجموعات القتالية المشكلة لها أدوار مختلفة وأولويات متوازنة ، لذلك يتم توزيع المركبات الكبيرة للقطيع في مجموعة حيثما أمكن ذلك ، ويتم إنشاء مجموعات أصغر لدعمها. بالإضافة إلى ذلك ، تختار المجموعات السيارات لمهاجمة اللاعب ، ليس فقط على أساس ما إذا كان مخطط HTN يعتقد أنه قادر على أداء بعض السلوكيات ، ولكن أيضًا اعتمادًا على ما إذا كان هذا الهجوم مثيرًا للاهتمام. إذا كانت كل الآلات ستهاجم اللاعب ببساطة في نفس الوقت ، فسوف يعاني بسرعة من الموت المؤلم. لذلك ، تستخدم الأنظمة القتالية مقاربة مماثلة لتلك المستخدمة في Halo 3 ، عندما يعتمد توازن هجمات العدو على اللاعب على ما إذا كان الهجوم سيكون مثيراً للاهتمام في سياق المعركة.

يتطلب ذلك وظيفة اختيار الإجراء المساعد التي تحسب مدى اهتمامها إذا هاجم الجهاز. يعتمد ذلك على الحالة الحالية للأجهزة ، وعلى ما إذا كان اللاعب يعرف أن الجهاز بجواره ، وعلى القرب من المشغل وكمية الأضرار التي لحقت به. تصبح هذه القيمة مدخلاً إلى نظام جدولة HTN ؛ مهمتها ليست فقط توفير تعقيد معين ، ولكن أيضًا لإضافة جزء من التنوع إلى المعركة.

ولكن الأهم من ذلك ، عندما يكون مجدول HTN مطلوبًا لإنشاء إجراءات للمجموعات المهاجمة ، أثناء اختيار الهجوم ، يتم إعطاء أجهزة أخرى في المجموعة أيضًا سلوك الحركة حول اللاعب وانتظار دورهم. يتم ذلك عن قصد لإتاحة الفرص للاعب إما لمهاجمة الجهاز السلبي أو الهجوم المضاد الذي ضربه. تدريجيا ، سيكون اللاعب قادرًا على إضعافهم ، وذلك لأن نظام القتال يترك نفسه عن قصد للهجوم.

في الختام


كما ترون من هذه المقالة ، يمكن أن تكون السيارات في Horizon Zero Dawn قاتلة ، سواء بمفردها أو في مجموعة. بفضل تخطيط شبكة المهام الهرمية ونظام التسلسل الهرمي للوكلاء الأذكياء ، يمكن للآلات التجول في العالم بمفردها أو ، عند الضرورة ، حماية ودعم بعضهم البعض. إن التفاعل مع هذا العالم الرائع هو الذي لا يسمح للاعب بالاسترخاء.

في الجزء الثاني ، سأتحدث بالتفصيل عن الأدوات والأنظمة المستخدمة من قبل شخصيات منظمة العفو الدولية الفردية: حول أنظمة أجهزة الاستشعار المستخدمة للتعرف على أقرب مصادر التهديدات ومهاجمتها ؛ كيف يجب أن تعمل أنظمة الذكاء الاصطناعي جنبًا إلى جنب مع الرسوم المتحركة لجعل السيارات تبدو ديناميكية ولكنها حقيقية ؛ حول أنظمة الملاحة التي تسمح للسيارات ذات الأحجام المختلفة بالتحرك على نفس التضاريس ؛ وكذلك كيفية استخدام آلات الطيران ، مثل الطائر ، لنظام ملاحة فريد تمامًا يسمح لهم باستكشاف العالم ومطاردة اللاعب بالطريقة المثلى.

المراجع


  • جوليان بيرتلينغ ، 2018. "ما وراء كيلزوني: إنشاء أنظمة جديدة لمنظمة العفو الدولية لأفق الأفق صفر" ، GDC 2018.
  • Arjen Beij ، 2017. "AI of Horizon Zero Dawn" ، لعبة AI North 2017.
  • Wouter Josemans ، 2017. "إعادة وضع الذكاء الاصطناعي في الهواء: التنقل في الفضاء الجوي لـ Horizon Zero Dawn" ، لعبة AI North 2017

Source: https://habr.com/ru/post/ar440032/


All Articles