开放世界游戏:难在哪里?

上期,我们谈到开放世界游戏的两个特点:世界和自由,那做开放世界游戏的难点在哪里呢,今天我们就来讨论一下。

开放世界的基础元素

玩家画像

Newzoo提供的一份“开放世界游戏玩家洞察”资料,发现开放世界游戏玩家比非开放世界游戏玩家相比,有如下特征:

  1. 更多年龄在25岁以内的玩家
  2. 与电子游戏的互动更多
  3. 更有可能观看视频游戏内容/电子竞技
  4. 更有可能参与在线游戏社区
  5. 更有可能跟其他游戏内容,例如博客/播客/新闻进行互动,并与朋友谈论
  6. 更可能沉浸在角色或故事中,而不只是放松时间或填充时间

这些特征表明这个玩家群体是非常年轻的,而且喜欢混社区看,爱分享,是一个非常有潜力且挑剔的群体。

游戏内核


开放世界游戏内核是“世界体验+路径自由”。

世界体验,提供超大的地图供玩家探索和游玩,而这个世界是逻辑自洽的,玩家可以在这个世界设定的机制下学习成长,除了能与世界交互中感受新鲜体验,还可以习得更多自由方式和自由策略。

路径自由,一方面给玩家提供多元目标供玩家自由选择,另一方面给玩家提供对完成一个目标可选多元方式的自由。

这在上一期已经完整介绍过了。

玩法细分

作为一种游戏机制,开放世界游戏在玩法上并没有任何固定的限制,任何品类玩法都可以与开放世界机制相结合。

动作冒险类是目前开放世界游戏中比较常见的玩法类型,“冒险”的要素本就与世界探索息息相关,《塞尔达传说旷野之息》就是通过开放世界打造冒险感的绝佳例子。角色扮演+开放世界也是一个很好的结合,RPG强调成长的要素可以很好地融入到漫长的探索中,比如《巫师》系列。

在Gamespot评选的最佳开发世界游TOP20中,动作冒险占多数。

而像是FPS玩法的《潜行者:切尔诺贝利的阴影》,模拟玩法的《微软模拟飞行》和赛车竞速玩法的《极限竞速地平线5》均有着开放世界的机制,未来加入“开放世界”的类型游戏势必会越来越多。

题材与美术


有些游戏会用现实世界来作为游戏中的开放世界蓝本。最具有代表性的要数《GTA》系列,游戏中还原了洛杉矶、纽约、迈阿密等美国城市。

《刺客信条》系列同样以现实世界建筑为蓝本,但它们采取了还原古代建筑的做法。文艺复兴时期的意大利,加勒比,法国大革命期间的巴黎,古希腊,虽非完全写实,但足以让玩家去体验历史感十足的开放世界。

                                       

开放世界还是一些设计者们用来发挥想象力,构建“平行世界”的绝佳画布。比如《潜行者:切尔诺贝利的阴影》便让玩家进入发生了二次核事故的切尔诺贝利,《辐射3》中的核战后废土世界。

开放世界也并非就必须用现实画风来呈现,《旷野之息》和《原神》就证明了动画风格同样可以打造出引人入胜开放大世界。

商业模式

长久以来,开放世界游戏都是买断制为最主要的商业模式,厂商除了在核心圈层进行预热营销,并寄望通过出色的产品质量,吸引更多玩家付费,从而可以把更多的研发成本放在游戏产品研发而非后期买量上。


而移动端《原神》的推出,首次选择以免费+付费抽卡的模式。这种模式可以借助玩家在游戏里的沉浸体验和养成需求,通过付费抽卡为角色投入付费,该模式会结合更多的运营活动刺激玩家付费。

我相信随着后面几年的发展,买断制游戏会越来越少,更多的将是以会员免费玩,或者免费+付费抽卡这种模式为主。

开放世界游戏为什么难






开放世界游戏的开放可以分为立项、研究、文档、白模、可玩、完成、打磨共7 个阶段,具体介绍可以参考文末资源1,下面只介绍几点。



设计难

平衡游戏中探索的自由度和故事线足够的戏剧张力是开放世界游戏的一大设计难点,因为玩家不再是乖乖坐在座位上的观众,他们可能会做出设计师意料之外的动作。

因此设计师必须让玩家能够对故事产生兴趣的同时,还要保持足够自由。相反的,让他们在探索漫游的时候,需要有足够的动力来推进故事发展。

为此,开放世界游戏一般会对故事进行一定简化,或将其设计成一系列的任务,让玩家在任务之间有自由空隙。

技术难

一个开放世界中,往往充满了数百上千种植被、建筑物、交通工具,人物角色,更不用提每个部分之间的复杂互动,还要在这种情况下保证玩家自由探索体验的连贯性。因此,先进的技术支持对于实现开放世界来说是不可或缺的。

在保证能生成庞大、独特、无缝的游戏世界的同时,厂商们还要绞尽脑汁通过相关的技术算法来减少开发时间、节省开发资源。比如利用AI算法来生成开放世界中的关卡和内容。

繁多的细节让开放世界的开发工程庞大,没有足够完成度的开放世界可能会充满Bug和无意义的空白区域,让玩家体验极度糟糕。

                                            

开放世界游戏的手游化已经是趋势,移动端的优化就显得特别的重要,这也对开发厂商提出了更高的要求。

                                            

维护难


和买断制开放世界游戏不同,像原神这种全平台游戏,需要42天一个大版本保持更新。 这比起,3A大作通过dlc增加游戏内容模式频繁太多, 这是因为他们需要通过不同的游戏活动和任务来完善大的世界架构。

免费+抽卡的商业模式决定了必须保持不断的版本更新来让玩家不长草。这种保持更新的方式对厂商提出了更高的要求。

最近因为上海疫情,原神2.7版本就延期了,这也说明,维护游戏很难。但是,一个好的开放世界游戏,它的生命周期是很容易超过10年,这算是所有游戏的金字塔顶端的存在,也是大多数厂商的梦想游戏。

这期谈了商业模式,但还没有谈成本,下期我们继续谈开放世界游戏。

参考资源:

  1.  https://www.zhihu.com/question/336988349/answer/2174068590

往期回顾:

开放世界游戏:自由世界到来了么?

为了不被遗忘,我们多来谈点游戏

开放世界游戏:自由世界到来了么?

上篇介绍原神的内容中,我提到开放世界游戏在未来会有长远的发展。那什么游戏才能叫开放世界游戏,未来开放世界游戏将会怎么发展呢?今天带来开放世界游戏的介绍。
什么是开放世界游戏
对于开放世界游戏,没有人能下一个准确的定义。这里,我引用一下维基百科的定义。
开放世界(英语:Open world)是电子游戏关卡设计的一种,玩家可以自由地在虚拟世界漫游,并可自由选择完成游戏任务的时间点和方式。这类型的游戏也常被称为“漫游式游戏”(free roam),或被不严谨地称呼为“沙盒式游戏”(sandbox)。
“开放世界”和“漫游”代表了游戏中不存在版图的阻碍,与之相对的是线性关卡设计中常见隐形墙和读取画面。开放世界游戏并不一定是沙盒式游戏,在真正的沙盒式游戏中,玩者可自由对游戏世界进行修改,并创造自己的游玩方式。
上面的定义,好像很多游戏都可以往上靠。其实开放世界游戏并不是一个排他的游戏类型,应该算是一个标签。任何其他类型的游戏都有可能是开放世界游戏,像我们知道的GTA5,刺客信条,上古卷轴5,巫师3,塞尔达传说:旷野之息,最终幻想15以及最近很火的艾尔登法环,都可以称为开放世界游戏。


那沙盒式游戏都是开放世界游戏么?沙盒游戏主要有两个特性:高融合度和高自由度。
上面提到的很多游戏,在以前都可以归类为沙盒游戏,沙盒游戏确实可以算是开放世界的前身。

我们熟悉的沙盒游戏:

  1. 沙盒-动作扮演:GTA5,巫师3,上古卷轴5等,特点是多线程任务,玩家可以自由选择喜欢的任务或者模式。
  2. 沙盒-生存冒险:H1Z1,方舟进化,DAY Z 等,特点是让玩家在末日寻求生存,战斗以TPS和FPS为主。
  3. 沙盒-创造经营: 我的世界   特点是满足玩家自由创造的需求,虽然有生存模式,但是主要还是创造。

沙盒游戏主要元素是在于互动,包括玩家和玩家的互动,也包括玩家与环境之间的互动。开放世界游戏也继承了这种互动形式,可以让玩家使用多种互动手段,在自己的世界中创造属于自己的故事。
开放世界游戏和线性流程游戏有很大的不同,它的世界不是一个设计师设计好的连续关卡,而是一些连续的地图。虽然里面有各种剧情,但是玩家可以完全不需要推进剧情,只按照自己的想法探索世界。
在开放世界游戏中,玩家的目标是多种多样的,不再追求游戏通关。玩家可以在世界里闲逛,也可以去打猎钓鱼,或者建造自己的家园。开发世界游戏更像是进入了另外一个世界,在这个世界里探索,建造,创造。
 

开放世界的特点: 世界,自由
开放世界游戏的核心,关键有两点:世界和自由。游戏需要构建一个玩家愿意生活的虚拟世界,提供一个玩家创造自己虚拟人生的自由。
下面以《塞尔达传说:旷野之息》为例,来讲讲这两个点。

《塞尔达》是任天堂推出的一款经典游戏IP,《旷野之息》这个版本重新奠定了现代游戏开放世界设计新标杆。
特点:世界
这个世界要足够大且完整
荒野之息的游戏世界规模是前作《塞尔达传说:黄昏公主》地图的12倍,是目前无机械载具的游戏中地图面积最大的一个游戏。它是现实东京市地图的倒置版本。
从游戏时间来看,横跨地图最南端与最北端需要28分钟。从游戏丰富度来看,世界地图上可以进行收集和探索的元素非常多。无缝的大世界地图以及足够多的探索收集元素承载,这两个因素叠加便是开放世界特点之一:更大的地图和关卡。
这个世界需要”真实”和自洽
荒野之息有庞大的系统结构,这些系统构建了一个”真实”的虚拟世界。
荒野之息最大的突破是使用了物理+化学的双引擎系统,还引入了一些新的机制。
  1. 加入了重量的概念。物品和人都有重要,可以使用重物来压机关。
  2. 加入了化学反应规则。水可以灭火,风可以扩散。 
  3. 加入了温度概念。  在雪地会被冻,举起火把可以御寒,冰块会高温会融合。
  4. 加入了磁力规则。可以通过磁石控制金属物品。
荒野之息还对用户和环境的互动进行了区分设计,像天气系统中,打雷会劈中玩家,周围有草地还会被点燃。 怪物的设计也有不同,不同怪物的挑战方式会不同,怪物AI的设计也比较好,给玩家感感受到几乎真实的战斗体验。玩家的行为也会结合天气来设计,爬山受到天气影响会打滑,滑翔会受风力影响偏离方向等。
这些引擎,新机制和新设计,加强了游戏世界的”真实度”,为玩家提供了更多的可能性。
特点:自由
玩家选择目标的自由

开放世界游戏,因为玩家有高自由度,对整个游戏世界的探索和获得游戏体验比较混乱,缺乏节奏感。荒野之息提出了一个箱庭的概念,让设计师对玩家体验进行把握,也算是一种有节奏开放世界的尝试。
宫本茂提出这个概念时解释说,每一个箱庭世界就如同“一个精心设计过的仓鼠笼子”,其核心是在有限的空间内容中,通过精心的设计和排布,让玩家感觉到一定的自由度和丰富的探索性,再通过不同箱庭的连接和转换来不断维持差异感,衬托游戏的趣味性。
我觉得箱庭概念像人的基因,或者文化,会引导人完成一些必要的目标,但是不影响你选择当前目标的自由。 

在自由选择目标这方面,GTA5是有更大的自由。在游戏中,你不必非要干什么,想干什么都可以。
玩家达成目标的自由
很久之前,网上有个很火的攻略视频,是教你在荒野之息中如何用石头砸死人马。
人马作为塞尔达游戏世界中最顶级的怪物之一,基本上对于玩家来说,都是收集满装备才能去攻击它。但是塞尔达允许玩家不带任何道具的前提下,用石头砸死人马。
这种在游戏中,进行的非常规操作是需要游戏本身具备大量的基础互动设计的支持。首先需要物理引擎,石头掉落能造成伤害,主角还需要可以操作石头,这就要求游戏中的石头物件能和玩家互动。
在开放世界游戏中,玩家是可以多途径达成目标,而且有一些途径可能是设计师都没想到的,这才能给玩家自主达成目标的自由。

下期我们继续谈开放世界游戏。

往期回顾:
为了不被遗忘,我们多来谈点游戏

04.《吃豆人》的游戏AI分析

03.游戏AI的鼻祖——《吃豆人》中,主要介绍了《吃豆人》这个游戏开发的一些历程,也简单分析了游戏中出现的游戏AI类型与其发挥的作用。今天我们详细介绍它的游戏AI。
在上一篇文章中提到,《吃豆人》拥有三种现代游戏AI的雏形。包括了Character AI(角色AI),Meta AI(概念AI)和Navigation AI(导航AI)。
它们分别在游戏中的作用如下:
  1. 角色AI :控制角色功能 
  2. MetaAI:控制游戏整体难度
  3. 导航AI :定位玩家并给出追踪路径
角色AI 
吃豆人的角色AI 是指游戏中四个鬼魂的AI, 我们这里也可以称为游戏NPC(非玩家角色)AI。
下面为四个角色的介绍:
  • 红色鬼魂Blinky:主动进攻型的角色,它会不停的追踪主角
  • 粉丝鬼魂Pinky:主动进攻型的角色,它会追踪主角正前方两格的位置
  • 蓝色鬼魂Inky: 会追踪红色鬼魂的位置,以主角朝向为轴进行翻转后的位置
  • 橙色鬼魂Clyde:和主角保持距离的角色,当距离主角比较远时,会开始追踪主角。当距离主角比较近时,会开始往地图的一个角落移动
吃豆人中的每只鬼魂都有自己的名字并且初始化的位置,运动方式都是不同的。这赋予了游戏的NPC,一种个性丰富的形态。
这种角色 AI是通过一套规则系统设计出来的。下面是游戏中吃豆人的状态图:
从上图可以看出,吃豆人的状态,是根据鬼魂是否在附近,是否吃了能量药丸发生变化的。同时鬼魂有三种状态。
鬼魂的状态有: 追逐,散播和受惊
 
  • 追逐  在追逐模式中,目标为在迷宫中抓住吃豆人
  • 散播  在散播模式中,鬼魂将暂时放弃追逐,并朝着各自的角落前进
  • 受惊  当吃豆人吃掉一个能量药丸时,鬼魂便会进入受惊模式并开始逃跑

 

四个鬼魂拥有这三种互斥状态中的任意一种,再加上吃豆人的状态,给游戏带来了更多的变化。
从现在来看,基于规则的AI,如果在游戏场景比较复杂的情况时,会多出很多的状态。如果要去分解这些状态,编写状态的行为,设计状态之间的转移条件,是会带来非常大的游戏开发成本。
MetaAI
MetaAI 有的文章翻译为概念AI,这里我们就使用这个翻译。
概念AI在游戏中,是为了让人感觉游戏很有趣,有时又会透过施加压力来为难玩家的一种AI。
在吃豆人游戏中,MetaAI 是可以控制游戏整体难度,让玩家不会觉得太难而放弃,或者太简单而没有乐趣。
概念AI算是游戏世界之神,它决定了游戏拿什么去撼动玩家的感情。一个好的游戏,会带动玩家的情感变化,让玩家收获情绪价值。
具体到吃豆人的实现中,《吃豆人》的程序可以通过分析玩家玩游戏的各种数据,来判断玩家的游戏水平,从而自动调整游戏的难易程度,达到每个人都可以获得一种叫做征服的情感体验。
 
40年后的今天,现代概念AI,能做的事情就非常多。可以分配一个NPC给玩家带路或者一起战斗,可以俯瞰整个关卡并控制难度,还可以生成剧情等等。
 
导航AI 
导航可以分成世界导航和局部导航,两者的区别只有范围上的区别,但是在实现上会区别对待。
世界导航是指玩家可以从世界中的A点达到B点的一条路径,而局部导航是指让我们的NPC从他的世界中的位置,移动到他要去的地方。
局部导航和世界导航不同的地方是,局部导航需要考虑局部世界,并且导航NPC在里面穿越,它必须知道周围的环境,还需要考虑其他的NPC位置,发现存在哪些路径可以选择,然后选择一条走。
吃豆人游戏中的导航AI主要的负责定位玩家位置,也就是吃豆人的位置 ,然后给出每个鬼魂的追踪路径。
《吃豆人》整体地图及界面设计
在吃豆人中,动态定位吃豆人的位置是较简单的,主要还是鬼魂的追踪路径和逃跑路径的问题。因为每个鬼魂的设定是不一样的,而且鬼魂不能倒退,只能在迷宫中路口才能转弯,对于实时的追踪路径算法还是有一定的要求。
《吃豆人》的游戏AI就介绍到这里了。后面的几篇文章,我们将把《吃豆人》这个游戏为例子,来讲解一些常见的游戏AI方法。
 
这些游戏AI方法包括:特定行为编辑 ,树搜索,进化计算,还有像监督学习,强化学习和无监督学习等一些算法。
往期推荐:
03.游戏AI的鼻祖——《吃豆人》
02.游戏AI从简单世界开始夺权
01.AI将改变未来的游戏

03.游戏AI的鼻祖——《吃豆人》

不少教科书和课程会把《吃豆人》这个游戏作为游戏AI的鼻祖。为什么它会是鼻祖呢,今天就带来游戏AI鼻祖《吃豆人》。


吃豆人游戏介绍

《吃豆人》(Pac-Man)是一款由南梦宫制作的街机游戏,游戏最初于1980年5月22日在日本发行,由南梦宫公司的岩谷彻设计。

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吃豆人,在1980年代风靡全球,被认为是最经典的街机游戏之一,游戏的主角吃豆人的形象甚至被作为一种大众文化符号。它的开发商南梦宫(现:万代南梦宫娱乐)也把这个形象作为其吉祥物和公司的标志,一直沿用至今。


吃豆人制作人——岩谷彻

1977年,一个名叫岩谷彻的有为青年通过自学技术,到东京的一家娱乐设备制造公司南宫梦求职。南宫梦因为他在游戏设计方面的创新能力和天赋,决定雇用岩谷彻,岩谷彻得到了给南宫梦的新电子游戏部门设计游戏的工作。

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                    岩谷彻(中)
岩谷彻的游戏设计方法之一是,用与故事有关的关键词来辅助游戏想法的构思。
《吃豆人》的灵感,岩谷彻是从一个关于保护孩子免于被怪兽吃掉的童话故事中获得的。这个童话故事的怪兽有四种鬼,它们会在迷宫中追击玩家,从而增加游戏的紧张感,而且鬼对玩家的进攻是分批的,而不是无限的袭击。

每一个鬼都有独特的个性,童话故事中还有一个“精神”的概念,是可以让吃豆人能够吃鬼的力量。岩谷彻把这个概念变成游戏迷宫中的可吃的力量丸,玩家吃了这种力量丸就获得了吃鬼的力量。
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               《吃豆人》游戏策划书
游戏名称和基本概念到位后,岩谷彻正式启动项目。南宫梦分配给岩谷彻开发《吃豆人》的团队包含一名程序员、一名硬件工程师、一名美工和一名作曲师。《吃豆人》的外观和感觉在这一年里不断演化。开发团队花了大量时间和精力制作鬼在迷宫中的特殊移动模式和调整游戏难度的变化。
《吃豆人》制作了一年零五个月。最终,这款当时开发耗时最长的游戏于1980年5月22日在日本发行。
吃豆人游戏玩法
游戏的目的就是控制游戏的主角吃豆人吃掉藏在迷宫内所有的豆子,并且不能被鬼魂抓到。
迷宫的四个角落有大的闪烁点称为大力丸,提供吃豆人一小段时间,可以反过来吃掉鬼魂的力量。鬼魂在这段时间内会变成深蓝色,会往反方向逃逸,而且比平常的移动速度慢。当鬼魂被吃掉时,它的眼睛还在,会飞回鬼屋,并再生而恢复正常的颜色。当深蓝色的鬼魂反白闪动时,表示大力丸的效力即将消失,而随着游戏的进展,大力丸的有效时间会越来越短。

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吃豆人角色介绍
吃豆人: 玩家控制的角色。  

目标吃掉藏在迷宫内所有的豆子,以获取胜利。吃豆人也能吃大力丸来反吃鬼魂,让自己的关卡局势变得更好。
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鬼魂
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红色的鬼魂(Blinky),游戏开始后第一个出来。
追击模式:他会直直朝吃豆人的位置前进,并且会随着豆子数量减少而加速。
粉红色的鬼魂(Pinky)
追击模式:她会瞄准吃豆人移动位置的前四格(16个像素)推进,试图伏击玩家。
浅蓝色的鬼魂(Inky),吃了30个豆子后出来,他是行动最复杂的鬼魂。
追击模式:他会求得Blinky和吃豆人之间的向量,设计一个有效的陷阱来夹击玩家。

橘色的鬼魂(Clyde),最后出来的鬼魂。
追击模式:他会朝吃豆人的位置前进,但直到他接近吃豆人8格时,他会撤退回到属于他的迷宫角落(左下)。
吃豆人的游戏AI
《吃豆人》里一共有4种颜色的怪物。如果这4个怪物都以相同的算法来追踪玩家的话,那游戏里就变成4个怪物排队追赶玩家。如此一来,玩家只要确保屁股不被咬到就能安全过关。
 
所以团队把这4只怪物分散到了玩家的四周,同时采用了包围并追击玩家的算法。据团队回忆,这个想法是由当时的程序员提出来的,每只怪物的运动方式都各不相同。
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描述了4只怪物不同状态下行动模式的表格
从现在的角度来说,《吃豆人》可以说是第一款能够把游戏中的角色以个性丰富的形态呈现出来的作品。具体来说,能让角色表现出不同个性的角色AI,和控制游戏整体难易度的Meta AI功不可没。
当时我连“人工智能”或者“AI”这两个词都不知道,我只是努力地让所有人能都从我的游戏中获得快乐。除了经常能在游戏厅看到的青少年之外,小女孩和上了年纪的老人也是我们预设的用户对象。  岩谷彻在后面的采访中说。
 
现代游戏AI的要素
现代游戏AI其实已经发展成角色AI、Meta AI和导航AI三部分组成的复合型程序。在《吃豆人》中,其实我们也可以看到这三个要素。
 
角色AI是肩负起怪物角色大脑功能的AI、Meta AI则是控制游戏整体难度的AI,而在游戏内负责定位玩家位置并给出追踪路径的,也正是导航AI。
游戏AI带来的惊喜
《吃豆人》中的MetaAI,是可以从玩家的游戏记录中判断出“这个人水平不行”,然后降低游戏难度。
岩谷彻说:“由程序来判断玩家的游戏水平,然后以此为基准调整游戏的难易度——这个被称为自主控制系统的东西,我在很久之前的开发工作中就已经在使用了”。
游戏本身很好玩,但仅仅是因为几个数字变化的难易度调整就被骂成垃圾游戏的经历,我已经体会了很多次了。所以我非常希望有一个能监视玩家的游戏状态,比如说命中率和操控失误等数据的程序。
 
当时我们做了一个这样的对比实验:在一个游戏厅里放两台《吃豆人》,其中一台的难度设定比较高。当时有玩家来玩了之后很纳闷,甚至觉得是不是自己状态不太好,实际上是他玩的那台机器是高难度版本的。
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经过测试,这两台机器每天的收入差大概有2000日元。假设在全日本范围内有1万台《吃豆人》,然后按300天来计算就是60亿日元。只是一个难度控制的开关就能制造出如此巨大的收入差距,而且游戏越受欢迎数字就会越大,这给了我们巨大的震撼。

其实自主控制系统虽然能判断一个人的水准是否满足了难度提升的条件,但它无法知道这个人所能承受的极限在哪里。
 
从这点来说,AI有时候会把人逼到一个窘境。如果能让AI在某个难度的前提下保持一段时间不再继续提升。这样玩家就获得一种征服的感觉,并且会觉得自己至少能玩上30分钟,那我们的目的就达到了。

往期回顾
02.游戏AI从简单世界开始夺权
01.AI将改变未来的游戏

02.游戏AI从简单世界开始夺权

棋牌游戏作为人类最早的游戏类型,也是我们最早会接触到的,规则简单易学的桌游。游戏AI的出现,也是从这种最简单的游戏开始,然后攻城略地。这期间不乏趣事,土耳其行棋傀儡就是其中之一。
土耳其行棋傀儡
土耳其行棋傀儡是18世纪出现的一个自动下棋装置,它是奥地利的沃尔夫冈·冯·肯佩伦在1770年为取悦玛丽娅·特蕾西娅女大公而建造并展出的,声称可以击败人类棋手。
它从1770年被造出来,到1854年毁于大火的84年间,被带到欧洲和美洲进行展览和与人对弈,击败了很多的挑战者,包括了凯瑟琳大帝,本杰明富兰克林和拿破仑。
当时作为数学家的计算机先驱,查尔斯·巴贝奇也两度输给它,而埃德加·爱伦·坡则写文章质疑这台机器。他认为这个机器是一场彻头彻尾的骗局,如果真的是机器,应该总能赢才对。
直到1857年,《国际象棋月刊》刊登了一篇文章,正式揭露土耳其行棋傀儡是由人类棋手藏到里面操作机械手这一骗局。
 
下图为原理图
其实,它在和拿破仑对弈的时候,就表现出了破绽。当时拿破仑拿一系列不合规的行动对它进行测试,然而它却以飞快的速度把桌子上的棋子一扫而空,这让拿破仑起了怀疑之心。 这场骗局最聪明的地方其实是在于,那位真人棋手是怎么巧妙的隐藏自己而不被人们检查装置时发现。
在当时的很长一段时间内,为了达到制造能够打败人类的机器这个目标,主要是追求的重点放在计算上。 如果优秀的棋手能够预判7步,那机器能够预判8步就算赢,后面的事实证明,这种预判更远的优势其实并不是人类赢棋的真正秘诀。
卡斯帕罗夫与深蓝的对决
卡斯帕罗夫是有史以来最伟大的国际象棋大师之一,他与IBM制造的超级电脑深蓝一共进行过两次对决。
在1996年首次对决中,卡斯帕罗夫以4:2的战绩击败深蓝。在1997年,他输给了卷土重来的“深蓝”。
在对决结束后的采访中,卡斯帕罗夫认为电脑更善于计算,而人类则善于类比思维和视觉思维。
他认为:我们棋手有评估棋路的不同方法。举例来说,在国际象棋中,如果你试图简化它,有些特定的位置是我必定要选择占据的。我的决定大约只有1%是基于计算而来,甚至更少。而99%的棋路则是基于我对棋谱的理解以及经验加成。电脑做出决定的过程完全相反,它99%的棋路是通过计算而来,只有1%左右是自己的理解,虽然这种理解正不断增强。
其实根据心理学家蔡斯和西蒙的研究,国际象棋高手,有一部分特长是能够将当时的情况与他们之前遇到的情况进行比较。这种将两种经验进行比较的能力,可以做出更好的决策。
这种鉴过去经验的能力对于卡斯帕罗夫能够第一次战胜深蓝是非常重要的。这是因为人类可以动态切换风格,而深蓝则一直在使用相同的硬编码来决策。如果深蓝在判断哪一步最佳的标准上出了错,就算后面深蓝能算出几亿个位置,也是无济于事的。
图为1996年时代杂志封面:Can machines think?
突破”简单”的围棋
围棋在理念层面上是一个非常简单的游戏,游戏中唯一的武器就是在何处落子。
围棋的位置状态空间,有3个状态: 黑子,白子和没有子。因为有19X19的网格,所以是3的361次方。2016年,研究者移除了不合规的状态,算出来状态数量大约为10的170次方。
从上面的数字可以判断,围棋的状态数量是非常巨人的,如果还考虑游戏内部互联的问题,往前预判一步,预判的难度会成指数级增长。
所以就人类预判的多少步来讲,现在计算机和人就变得一样。虽然计算机计算速度比人类快,但是能考虑的信息量其实也是有限的,这就导致人类和计算机都变成了速记员。
AlphaGo的成功其实很不一样,一方面依靠了计算机在运算速度方面这20年的进步,另一方面它抛弃蛮力,利用自己对过去的知识学习,来确定当前比赛的每一步的价值。
 
那到底学习了哪些过去的知识呢?AlphaGo团队用了3000万场真实存在的大师棋局来训练策略算法,这让它有了大师面对各种各样情形的经验。但是AlphaGo的真正目标是超越人类,团队就设计了在当前棋局中反复无数次的自己跟自己博弈,来改进自己的价值网络。
所以深蓝和AlphaGo的区别,就是我告诉了深蓝一步秒棋,深蓝就照着走了。而AlphaGo则是告诉自己,在特定的环境下,一步秒棋会是怎么样的,在这个前提下,自己找到当前能够执行的最优解。
我们应该向AI学习?
2006年的世界象棋竞标赛中,一个选手的经理指责另外一个选手去洗手间过度频繁,有可能是在洗手间向另外一个国际象棋程序寻求帮助。然后他还展示了那个选手的下棋方式和一款热门的国际象棋软件的下棋方式有80%的相似度。
作为比赛选手,向AI学习并用来作弊,是否道德暂且不论。我们现在讨论的是,后面的真实人类比赛应该怎么举办。
我们要禁止选手上洗手间么?我们会允许选手戴眼镜么?后面比赛的时候,我们是不是也要检查选手是否有设备植入身体呢?
 
 
现在电子竞技这么发达,一个游戏比赛的观众很容易就破几亿,而Dota2的比赛奖金也已经过亿了。这些比赛如果被AI突破,那些观众如何知道他们看到的是真人操作还是AI操控的游戏呢?
我们可以预想,那时的比赛规则可能会比现在的F1方程式规则更严,而AI作为更强的兴奋剂,会时刻被那些想赢的人惦记,不管它是用来训练选手还是做数据挖掘,或者决策。
最后,我们是否想过,在未来,当机器变得比现在的人脑更复杂的时候,机器是否会控制一切呢?在生命进化的历程中,人类,大自然,机器这三个选手,人类是否还会依然坚定选择大自然呢?那大自然会站在人类还是机器那边么? 作为人类的你,会支持谁呢?
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