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ゲームAIとマルチエージェント(下)
三宅 陽一郎
三宅陽一郎@miyayou
2017.9.4
https://www.facebook.com/youichiro.miyake
http://www.slideshare.net/youichiromiyake
y.m.4160@gmail.com
参考文献
https://www.ai-gakkai.or.jp/my-bookmark_vol32-no4/
• 21世紀に“洋ゲー”でゲームAIが遂げた驚異
の進化史。【AI開発者・三宅陽一郎氏インタ
ビュー】
• http://news.denfaminicogamer.jp/interview/g
ameai_miyake
参考文献
目次
• 第一章 ゲームAIと人工生命
• 第二章 戦術位置検索システム
• 第三章 知能とコミュニケーション
• 第四章 ゲームにおける様々な実例
• 第五章 分散人工知能
• 第六章 「ゲームにおけるマルチエージェント」
第1節 集団における知性 概論
第2節 群知能の方法
第3節 クロムハウンズにおけるマルチエージェント技術
第4節 発展
• 第七章 人工知能と創造性
• 第八章 メタAIの発展
知能とコミュニケーション
何かを伝えるということ
何かを伝えるということ
何かって、何だろう?
なぜ伝えるか、ということ
? ?
いつ伝えるか、ということ
! !
誰に伝えるか、ということ
いかに伝えるか、ということ
世界
五感
身体
言語
知識表
現型
知識
生成
Knowledge
Making
意思決定
Decision
Making
身体
運動
生成
Motion
Making
インフォメーション・フロー(情報回廊)
記憶
エージェント・アーキテクチャ
作用空間知覚空間
自己
母親
知性の発達はどこで促されるか?
• 個人が環境の中で。
• 個人が社会の中で。
家族
近所
コミュニティ
社会
動物はその中で内と外を見分ける
世界
自己
内
外
世界
社会
動物はその中で内と外を見分ける
自己
内
外
生物にとって必要な能力
• 仲間と敵を見分ける能力。(群れと外)
• 仲間と協調する能力。(群れの内)
• 仲間同士の争いで勝つ能力。(群れの中の個体同士)
コミュニケーションの発生
群れと進化
http://wallbase.cc/wallpaper/1526055
大移動する=弱い個体が脱落する=群れの中に強い個体が残る
(という説もある)
http://free-images.gatag.net/images/201107290400.jpg
http://farm9.staticflickr.com/8109/8482082520_d
cc5aed11e_k.jpg
生物の進化とスケールと全体性
スケール
進化(時間)
生物の進化とスケールと全体性
スケール
進化(時間)
生物は小さいほど集合して生息する。
また原始的であるほど、群れの全体性が強い。
進化が進むほど生物は群れとしての性質が薄くなり個体化する。
動物のコミュニケーション
習性としてのコミュニケーション 意識的なコミュニケーション
身体のコミュニケーション
http://en.wikipedia.org/wiki/Harvester_ant
http://free-photos.gatag.net/2013/08/14/200000.html
http://free-photos.gatag.net/2013/05/07/080000.html
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%90%E3%
82%A4%E3%82%AA%E3%83%95%E3%82%A3%
E3%83%AB%E3%83%A0
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%99%E3%82%A4%E3%83%88%E3%83%B
B%E3%83%9C%E3%83%BC%E3%83%AB#mediaviewer/%E3%83%95%E3%82%
A1%E3%82%A4%E3%83%AB:Moofushi_Kandu_fish.jpg
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AB%E3%83%84%E3%82
%AA%E3%83%8E%E3%82%A8%E3%83%9C%E3%82%B7
http://free-photos.gatag.net/2013/04/21/100000.html
動物のコミュニケーション
習性としてのコミュニケーション 意識的なコミュニケーション
http://en.wikipedia.org/wiki/Harvester_ant
http://free-photos.gatag.net/2013/08/14/200000.html
http://free-photos.gatag.net/2013/05/07/080000.html
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%90%E3%
82%A4%E3%82%AA%E3%83%95%E3%82%A3%
E3%83%AB%E3%83%A0
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%99%E3%82%A4%E3%83%88%E3%83%B
B%E3%83%9C%E3%83%BC%E3%83%AB#mediaviewer/%E3%83%95%E3%82%
A1%E3%82%A4%E3%83%AB:Moofushi_Kandu_fish.jpg
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AB%E3%83%84%E3%82%AA
%E3%83%8E%E3%82%A8%E3%83%9C%E3%82%B7
http://free-photos.gatag.net/2013/04/21/100000.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Harvester_ant
http://free-photos.gatag.net/2013/08/14/200000.html
http://free-photos.gatag.net/2013/05/07/080000.html
http://bbs.jinruisi.net/blog/2012/01/1059.html
個体性
全体性
個体同士のコミュニケーション全体で一つの
存在
個々が分離
した世界
身体のコミュニケーション
動物のコミュニケーション
習性としてのコミュニケーション 意識的なコミュニケーション
http://en.wikipedia.org/wiki/Harvester_ant
http://free-photos.gatag.net/2013/08/14/200000.html
http://free-photos.gatag.net/2013/05/07/080000.html
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%90%E3%
82%A4%E3%82%AA%E3%83%95%E3%82%A3%
E3%83%AB%E3%83%A0
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%99%E3%82%A4%E3%83%88%E3%83%B
B%E3%83%9C%E3%83%BC%E3%83%AB#mediaviewer/%E3%83%95%E3%82%
A1%E3%82%A4%E3%83%AB:Moofushi_Kandu_fish.jpg
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AB%E3%83%84%E3%82%AA
%E3%83%8E%E3%82%A8%E3%83%9C%E3%82%B7
http://free-photos.gatag.net/2013/04/21/100000.html
身体のコミュニケーション
自然と一体となった一つのシステム
としての生物の集合
動物のコミュニケーション
習性としてのコミュニケーション 意識的なコミュニケーション
http://en.wikipedia.org/wiki/Harvester_ant
http://free-photos.gatag.net/2013/08/14/200000.html
http://free-photos.gatag.net/2013/05/07/080000.html
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%90%E3%
82%A4%E3%82%AA%E3%83%95%E3%82%A3%
E3%83%AB%E3%83%A0
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%99%E3%82%A4%E3%83%88%E3%83%B
B%E3%83%9C%E3%83%BC%E3%83%AB#mediaviewer/%E3%83%95%E3%82%
A1%E3%82%A4%E3%83%AB:Moofushi_Kandu_fish.jpg
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AB%E3%83%84%E3%82%AA
%E3%83%8E%E3%82%A8%E3%83%9C%E3%82%B7
http://free-photos.gatag.net/2013/04/21/100000.html
身体のコミュニケーション
自然と一体となった一つのシステム
としての生物の集合
自然からある程度独立した
個体同士の集合
言語による
コミュニケーション
感覚(五感)による
コミュニケーション
世界
五感
身体
言語
知識表
現型
知識
生成
Knowledge
Making
意思決定
Decision
Making
身体
運動
生成
Motion
Making
インフォメーション・フロー(情報回廊)
記憶
エージェント・アーキテクチャ
世界
五感
身体
言語
知識表
現型
知識
生成
Knowledge
Making
意思決定
Decision
Making
身体
運動
生成
Motion
Making
インフォメーション・フロー(情報回廊)
記憶
エージェント・アーキテクチャ
身体的・感覚的レイヤー(脳の基底部分)
理知的・シンボルのレイヤー (大脳皮質)
http://en.wikipedia.org/wiki/Ant
フェロモン
=誘導、コロニーの識別
http://flower.yodoyabashift.com/tag/%E8%9D%89%EF%BC%8
8%E3%81%9B%E3%81%BF%EF%BC%89
http://en.wikipedia.org/wiki/Harvester_ant
音
=求愛、自分の位置を知らせる
口移し
=餌を渡す
身体的・感覚的コミュニケーション
身体的・感覚的コミュニケーション
http://free-photos.gatag.net/2013/05/07/080000.html
噛む
=愛情表現
匂い
=縄張りを形成する
http://free-photos.gatag.net/2014/05/24/000000.html
MaRiNa__
鼻をこすりあう(触覚)
=あいさつ
http://freebies-db.com/free-photo-dpg-5996-splitshire.html
世界
五感
身体
言語
知識表
現型
知識
生成
Knowledge
Making
意思決定
Decision
Making
身体
運動
生成
Motion
Making
インフォメーション・フロー(情報回廊)
記憶
エージェント・アーキテクチャ
身体的・感覚的レイヤー(脳の基底部分)
理知的・シンボルのレイヤー (大脳皮質)
言語・シンボルコミュニケーション
http://www.sakurai.comp.ae.keio.ac.jp/classes/humansystemb/lesson04/Slide07.gif
http://free-images.gatag.net/?s=%E9%B3%A5
著作者:Airwolfhound
軌道のかたち
=餌の情報
さえずり
=合図
言語・シンボルコミュニケーション
鳴き声
=協調の合図
鯨のバブルネットフィーディング
http://farm9.staticflickr.com/8520/8524257148_793a82bfdd
_o.jpg
http://cucanshozai.com/animal_video/2013/02/whales-hunting-krill.html
言葉
=社会
世界
五感
身体
言語
知識表
現型
知識
生成
Knowledge
Making
意思決定
Decision
Making
運動
生成
Motion
Making
インフォメーション・フロー(情報回廊)
記憶
エージェント・アーキテクチャ
身体的・感覚的レイヤー(脳の基底部分)
理知的・シンボルのレイヤー (大脳皮質)
言語
身体
世界/人
五感
身体
言語
知識表
現型
知識
生成
Knowledge
Making
意思決定
Decision
Making
運動
生成
Motion
Making
インフォメーション・フロー(情報回廊)
記憶
エージェント・アーキテクチャ
身体的・感覚的レイヤー(脳の基底部分)
理知的・シンボルのレイヤー (大脳皮質)
言語
身体
言語・シンボルコミュニケーション
鳴き声
=協調の合図
言葉
=社会
お金
=経済
お金=社会的に契約されたもの。
鯨のバブルネットフィーディング
http://farm9.staticflickr.com/8520/8524257148_793a82bfdd
_o.jpg
http://cucanshozai.com/animal_video/2013/02/whales-hunting-krill.html
世界/人/社会/経済
五感
身体
言語
知識表
現型
知識
生成
Knowledge
Making
意思決定
Decision
Making
運動
生成
Motion
Making
インフォメーション・フロー(情報回廊)
記憶
エージェント・アーキテクチャ
身体的・感覚的レイヤー(脳の基底部分)
理知的・シンボルのレイヤー (大脳皮質)
言語
身体
お金
第一章まとめ
分類 媒体(メディア) 表象 受容器官
非言語
コミュニケーション
場を介する 匂い、音 五感
身体 噛む、鼻を付ける 触覚
言語
コミュニケーション
シンボル ダンス 認識
言葉 文字/発話 知能
経済 お金 数字 社会
言葉、身振り、お金…交換することで
個体同士が結びつく。
目次
• 第一章 ゲームAIと人工生命
• 第二章 戦術位置検索システム
• 第三章 知能とコミュニケーション
• 第四章 ゲームにおける様々な実例
• 第五章 分散人工知能
• 第六章 「ゲームにおけるマルチエージェント」
第1節 集団における知性 概論
第2節 群知能の方法
第3節 クロムハウンズにおけるマルチエージェント技術
第4節 発展
• 第七章 人工知能と創造性
• 第八章 メタAIの発展
ゲームにおける様々な実例
『Gunslinger』における
事象知識ベースによる
「うわさ」(評判)システム
評判システム
Group Reputation
Farmers Neural
Lawmen Hate
Bandits Like
Player Hate
Townspeople Neural
Memory Element
1
2
3
5
Master Event List
1. Bandit Killed Farmer
2. Player Aided Lawmen
3. Player Killed Bandit
4. Player TradedWith Townsperson
5. […]
Bandit
この盗賊(Bandit)は、Playerが味方(Bandit)を殺し、
敵である保安官(Lawmen)を助けたことを聞いて、Playerを嫌っている。
NPCごとの記憶
Greglt,Kristin King, “A DynamicReputation SystemBased on EventKnowledge”,8.6,AIGame ProgrammingWisdom
評判システム
B1
B2
B3
3をアナウンス
Master Event List 参照回数
1. Bandit Killed Farmer 4
2. Player Aided Lawmen 1
3. Player Killed Bandit 3
4.
5.
3人のNPCに
参照されている
Greglt,Kristin King, “A DynamicReputationSystemBased on EventKnowledge”,8.6,AIGame ProgrammingWisdom
NPC
NPC
NPC
NPC
Player
Event Announcer
イベント登録
事件発生ポイント
Player Killed Bandit.
http://dear-croa.d.dooo.jp/download/illust.html
http://dear-croa.d.dooo.jp/
事件発生ポイント
Player Killed Bandit.
Event Announcer
B1
B2
B3
イベント登録
一定半径内のNPCに
3をアナウンス
B3 B4
味方同士の場合
伝言する
他の場所でNPC同士が
ばったり出会う
Master Event List 参照回数
1. Bandit Killed Farmer 4
2. Player Aided Lawmen 1
3. Player Killed Bandit 4
4.
5.
参照回数を+1
(参照回数が0になればリストから消去)
Greglt,Kristin King, “A DynamicReputationSystemBased on EventKnowledge”,8.6,AIGame ProgrammingWisdom
NPC
NPC
NPC
NPC
Player
NPC NPC
評判システム
http://dear-croa.d.dooo.jp/download/illust.html
http://dear-croa.d.dooo.jp/
Event Announcer
B1
B2
B3
イベント登録
一定半径内のNPCに
3をアナウンス
B3 B4
敵同士の場合
伝言しない
他の場所でNPC同士が
ばったり出会う
Greglt,Kristin King, “A DynamicReputation SystemBased on EventKnowledge”,8.6,AIGame ProgrammingWisdom
Player
NPC
NPC
NPC
NPC
NPC NPC
評判システム Master Event List 参照回数
1. Bandit Killed Farmer 4
2. Player Aided Lawmen 1
3. Player Killed Bandit 4
4.
5.
事件発生ポイント
Player Killed Bandit.
http://dear-croa.d.dooo.jp/download/illust.html
http://dear-croa.d.dooo.jp/
評判システム
評判システム(イベントの形式)
Master Event List 参照回数
1. Bandit Killed Farmer 4
2. Player Aided Lawmen 1
3. Player Killed Bandit 11
4.
5.
Subject Group Player
Verb DidViolenceTo
Object Group Bandit
Object Individual Joe
Magnitude 75(Killed)
Where 50,20,128(In front of saloon)
When High noon
Template KilledBanditTemplate
ReferenceCount Known by 11 NPCs
Reputation Effects Bandits hate player more
Lawmen like player more
Farmers like player more
Greglt,Kristin King, “A DynamicReputation SystemBased on EventKnowledge”,8.6,AIGame ProgrammingWisdom
評判システム(情報交換)
メモリーマッチング
NPCごとの記憶
Memory Element 信頼度 取得時刻
1 43 0:13:43
3 76 1:4:53
7 63 1:7:45
11 12 1:24:54
12 52 2:6:55
NPCごとの記憶
Memory Element 信頼度 取得時刻
2 43 0:15:13
4 87 0:46:3
7 12 2:17:56
15 53 2:14:45
71 84 3:56:15
同じイベントに対する情報がある場合は、信頼度の高い方の情報に上書き
同じ対象(例えばJoe)に対する情報がある場合は、新しい情報に上書き
上書きするイベント → MasterEvent List の参照回数+1
消去されるイベント → MasterEvent List の参照回数-1
(MasterEvent List で参照回数が0になればリストから消去)
Greglt,Kristin King, “A DynamicReputationSystemBased on EventKnowledge”,8.6,AIGame ProgrammingWisdom
NPC NPC
http://dear-croa.d.dooo.jp/
評判システム(情報補完システム)
(NPC Aが Joe に出会ったときには、Joeは既に死んでいた)
Joe was Killed by unknown group
(Joe が Lawmen に撃たれているのを目撃)
Joe was shot by lawmen group
Joe was killed by lawmen group
不完全な情報から
情報を再構築
思い込みかも…でも、それでいい。
人間とはそういうものじゃないか…(という開発方針)
Greglt,Kristin King, “A DynamicReputationSystemBased on EventKnowledge”,8.6,AIGame ProgrammingWisdom
NPC
NPC
NPC
NPC
http://dear-croa.d.dooo.jp/
参考文献
(1) Greglt, Kristin King, “A Dynamic Reputation System
Based on Event Knowledge”,8.6, AI Game Programming
Wisdom
(2) Richard Rouse III,"Postmortem: The Game Design of
Surreal'sThe Suffering",Gamasutra,
http://www.gamasutra.com/view/feature/2110/postmortem_the_game_design_of_.php
(3) "Gunslinger:FirstImpressions",IGN,
http://ps2.ign.com/articles/134/134549p1.html
(4) Gunslinger [PS2- Cancelled]
http://www.unseen64.net/2009/09/15/gunslinger-ps2-cancelled/
Never Winter Night における評判システム
Ultima Online の評判システム
Gunslinger の評判システム
Ever Quest の評判システム 独自の評判システム
https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT18yxlWIEAjsDNwdmz1-
I4vTlbGVJxQp0gLDI05t4VS_URdCvD
Never Winter Night における評判システム
モンスター 山賊 ガード 一般人
モンスター 100 0 0 0
山賊 50 50 0 0
ガード 0 0 100 100
一般人 0 0 100 80
対象
主体
各NCPの種族間友好度 初期値 (主体)が(対象)をどれぐらいよく思っているか。
敵対行動に対する友好度変化表
誰もいない場所で殺人を犯すことと、周囲に目撃者がいる場合では、
そのイベントがもたらす友好度の変化は違うはず。
目撃者 誰もいない 友好種族
を攻撃
攻撃した
種族の友
好種族か
ら目撃
中立種族
を攻撃
攻撃した種族
に対する中立
種族からの目
撃
敵対す
る種族
に対し
て
敵族から目
撃
攻撃 -2 -12 -6 -4 -2 -2 0
殺人 -5 -45 -25 -15 -5 -5 0
盗む -1 -5 -3 -2 0 -1 0
Never Winter Night における評判システム
目撃者 誰もいない 友好種族
を攻撃
攻撃した
種族の友
好種族か
ら目撃
中立種族
を攻撃
攻撃した種族
に対する中立
種族からの目
撃
敵対す
る種族
に対し
て
敵族から
目撃
攻撃 -2 -12 -6 -4 -2 -2 0
殺人 -5 -45 -25 -15 -5 -5 0
盗む -1 -5 -3 -2 0 -1 0
犯人の殺した種族からの友好度が-45下がる
犯人の目撃者の種族からの友好度が-25下がる
敵対行動に対する友好度変化表
目撃
http://dear-croa.d.dooo.jp/
Never Winter Night における評判システム
PC モンスター 山賊 ガード 一般人
モンスター 0 100 0 0 0
山賊 0 50 50 0 0
ガード 95 0 0 100 100
一般人 75 0 0 100 80
対象
主体
種族間友好度 初期値 (主体)が(対象)をどれぐらいよく思っているか。
(注) PC のある種族に対する好感度 は、その種族のPCに対する好感度と同値とする。
Personal Reputation の導入
ガードは攻撃されたキャラクターに対する情報を保持する
時間
評判
ガードが持つ攻撃したPCに対する評判の補正
40 220
PCが全てのガードから袋叩きにならない
かつ、それなりに評判を落としておく
ガード
ガード
ガード
ガード
ガード
ガード
http://dear-croa.d.dooo.jp/
参考文献
Mark Brokington,“Building a reputation system: Hatred,
Forgivveness,and Surrender in Never Winter Nights”, 6.5,
Massive Multiplayer Game Development
CCP における
協調配置システムの研究
CADIA Populus
http://populus.cs.ru.is/node/116
「EveOnline」を作っているCCPは、レイキャビク大学と共同で
エージェントたちの自然な振る舞いを研究した。
Humanoid Agent
in Social Game Environment (HASGE)
Cladio Pedica - Spontaneous Avatar Behaviour for Social Territoriality Reykjavik University.
http://www.ru.is/faculty/hannes/students/MSThesisPalliThrainsson.pdf
HASGE Project
(Reykjavik Univ, CCP)
http://cadia.ru.is/wiki/public:socialgame:main
F-formation (Kendon, 1984)
• 人と人が向い合うときに、形成する立ち位置
Paul Marshall,Yvonne Rogers,Nadia Pantidi
Using F-formations to analyse spatial patterns of interaction in physical environments
http://mcs.open.ac.uk/pervasive/pdfs/MarshallCSCW2011.pdf
いろいろな F-formation パターン
Paul Marshall,Yvonne Rogers,Nadia Pantidi
Using F-formations to analyse spatial patterns of interaction in physical environments
http://mcs.open.ac.uk/pervasive/pdfs/MarshallCSCW2011.pdf
いろいろな F-formation パターン
Paul Marshall,Yvonne Rogers,Nadia Pantidi
Using F-formations to analyse spatial patterns of interaction in physical environments
http://mcs.open.ac.uk/pervasive/pdfs/MarshallCSCW2011.pdf
EVE ONLINE
Cladio Pedica - Spontaneous Avatar Behaviour for Social Territoriality Reykjavik University.
http://www.ru.is/faculty/hannes/students/MSThesisClaudioPedica.pdf
CADIA Populus
http://populus.cs.ru.is/node/116
「EveOnline」を作っているCCPは、レイキャビク大学と共同で
エージェントたちの自然な振る舞いを研究した。
テリトリーとインフルエンス
• テリトリー(Territory) … 個人を中心とする対人
距離
• ビヘイビア・インフルエンス
(behavioural influence)
そのビヘイビアが人を引き込む範囲
- Social place
- Social situation
ソーシャル・ダイナミクス
Social Dynamics
= Social Behavior influence
(社会的な振る舞いが)
at Social place (社会的な場において)
makes Social Situation (シチュエーションを作る)
共有される場
(入ってはいけない!)
会話参加者の立つリング
この円内に入ったものは、
会話参加者が目をやる
この円内に入ったものは、
会話参加者がより注意深く見る
F-formation
Cladio Pedica - Spontaneous AvatarBehaviour for Social Territoriality Reykjavik University.
http://www.ru.is/faculty/hannes/students/MSThesisClaudioPedica.pdf
社会的ビヘイビアが
伝えられる距離
会話に参加していると
言える距離 4人が形成するテリトリー
F-formation
Cladio Pedica - Spontaneous Avatar Behaviour for Social Territoriality Reykjavik University.
http://www.ru.is/faculty/hannes/students/MSThesisClaudioPedica.pdf
Cladio Pedica - Spontaneous AvatarBehaviour for Social Territoriality Reykjavik University.
http://www.ru.is/faculty/hannes/students/MSThesisClaudioPedica.pdf
不自然/自然
不自然/自然
Cladio Pedica - Spontaneous AvatarBehaviour for Social Territoriality Reykjavik University.
http://www.ru.is/~hannes/publications/JAAI2010.pdf
Cladio Pedica - Spontaneous AvatarBehaviour for Social Territoriality Reykjavik University.
http://www.ru.is/faculty/hannes/students/MSThesisClaudioPedica.pdf
共有される情報
Cladio Pedica - Spontaneous AvatarBehaviour for Social Territoriality Reykjavik University.
http://www.ru.is/faculty/hannes/students/MSThesisClaudioPedica.pdf
『Reckoning』における
ターゲット協調システム
ターゲッティング問題とは
複数のAIが一人(か少数)の敵を攻撃する場合、
誰がどのターゲットを攻撃するか、という問題
(袋叩きにしてはバランスが取れない)
http://dear-croa.d.dooo.jp/
ベルギアンAI
Grid capacity, Attack Capacity
Attack Weight = 4
12
Grid Capacity = グリッドに入れるモンスターの数
各モンスターはそれぞれ Attack Weight (整数値)を持つ
AttackCapacity = キャラクターの周りのグリッドに入るモンスターの
Attackweight の総和の最大
http://dear-croa.d.dooo.jp/
ベルギアンAI(例)
Attack Weight = 4
Stage
Manager
Grid Capacity = 5 … 五体まで入っていい
AttackCapacity = 12 総和が12まで
12
RequestAssign
モンスターから
StageManagerにリクエストして
条件に合えばアサインして、
一番近いスロットに
スロットの占有権を与える。
モンスターは攻撃したら、
占有権を速やかに
StageManagerに返却する。
http://dear-croa.d.dooo.jp/
ベルギアンAI(例)
Attack Weight = 4
Stage
Manager Grid Capacity = 5 … 五体まで入っていい
AttackCapacity = 12 総和が12まで
8
http://dear-croa.d.dooo.jp/
ベルギアンAI(例)
Attack Weight = 4
Stage
Manager Grid Capacity = 5 … 五体まで入っていい。
AttackCapacity = 12 総和が12まで
0
http://dear-croa.d.dooo.jp/
Attack Weight = 4
Grid Capacity = 5 … 五体まで入っていい。
AttackCapacity = 12 総和が12まで
2
Attack Weight = 6
ベルギアンAI(例)
Stage
Manager
http://dear-croa.d.dooo.jp/
Attack Weight = 4
Grid Capacity = 5 … 五体まで入っていい。
AttackCapacity = 12 総和が12まで
2
Attack Weight = 6
ベルギアンAI(例)
Stage
Manager
http://dear-croa.d.dooo.jp/
Attack Weight = 4
Grid Capacity = 5 … 五体まで入っていい。
AttackCapacity = 12 総和が12まで
2
Attack Weight = 6
ベルギアンAI(例)
Stage
Manager
Attack Weight = 10
(特殊攻撃)
http://dear-croa.d.dooo.jp/
モンスターから
StageManagerにリクエストして
条件に合えばアサインして、
スロットの占有権を与える。
モンスターは攻撃したら、
占有権を速やかに
StageManagerに返却する。
Stage
Manager
ベルギアンAI(例)
http://dear-croa.d.dooo.jp/
モンスターから
StageManagerにリクエストして
条件に合えばアサインして、
スロットの占有権を与える。
モンスターは攻撃したら、
占有権を速やかに
StageManagerに返却する。
Stage
Manager
ベルギアンAI(例)
http://dear-croa.d.dooo.jp/
モンスターから
StageManagerにリクエストして
条件に合えばアサインして、
スロットの占有権を与える。
モンスターは攻撃したら、
占有権を速やかに
StageManagerに返却する。
Stage
Manager
ベルギアンAI(例)
http://dear-croa.d.dooo.jp/
モンスターは、自分の
スロットを覚えない。
常にStageManagerが
フルコントロールする。
Stage
Manager
ベルギアンAI(例)
http://dear-croa.d.dooo.jp/
攻撃を開始したモンスターは
自分をロックできる。
Stage
Manager
ベルギアンAI(例)
http://dear-croa.d.dooo.jp/
Reckoning におけるターゲットシステム
GDC 2012 AI Postmortems:
Kingdoms of Amalur: Reckoning, Darkness II and Skulls of the Shogun
Michael Dawe,
http://www.gdcvault.com/play/1015380/AI-Postmortems-Kingdoms-of-Amalur
Reckoning におけるターゲットシステム
GDC 2012 AI Postmortems:
Kingdoms of Amalur: Reckoning, Darkness II and Skulls of the Shogun
Michael Dawe,
http://www.gdcvault.com/play/1015380/AI-Postmortems-Kingdoms-of-Amalur
Reckoning におけるターゲットシステム
GDC 2012 AI Postmortems:
Kingdoms of Amalur: Reckoning, Darkness II and Skulls of the Shogun
Michael Dawe,
http://www.gdcvault.com/play/1015380/AI-Postmortems-Kingdoms-of-Amalur
Reckoning におけるターゲットシステム
GDC 2012 AI Postmortems:
Kingdoms of Amalur: Reckoning, Darkness II and Skulls of the Shogun
Michael Dawe,
http://www.gdcvault.com/play/1015380/AI-Postmortems-Kingdoms-of-Amalur
考察
• ゲームにおいては、あまりエージェント同志の
コミュニケーションを使うことはない。
• むしろ、場や中央制御によって簡単で操作し
やすい制御を実現することが多い。
目次
• 第一章 ゲームAIと人工生命
• 第二章 戦術位置検索システム
• 第三章 知能とコミュニケーション
• 第四章 ゲームにおける様々な実例
• 第五章 分散人工知能
• 第六章 「ゲームにおけるマルチエージェント」
第1節 集団における知性 概論
第2節 群知能の方法
第3節 クロムハウンズにおけるマルチエージェント技術
第4節 発展
• 第七章 人工知能と創造性
• 第八章 メタAIの発展
分散人工知能
分散人工知能
複数の知的機能を組み合わせて、
一つの大きな知能を組み立てようとする知能。
複数の人工知能を組み合わせる。
石田亨 ,片桐恭弘,桑原和宏, 「分散人工知能」,コロナ社, 1996
「シンプルな機能」を組み合わせて一つの知能を作る方法。
黒板モデル
(ブラックボード・アーキテクチャ)
「シンプルな機能」 を組み合わせて一つの知能を作る方法。
知識源(ナレッジソース、Knowledge Source、以下KS)
=
特定の専門的な操作をできる専門的な機能モジュール。
黒板上にあるデータに対して特定の操作を施すことができる。
KS
ブラックボード・アーキテクチャ(Blackboard Architecture)
ブラックボード
KS
KS
KS
KS
KS
KS
ブラックボード・アーキテクチャ(Blackboard Architecture)
BlackboardKS
KS
KS
KS
KS
KS
Arbiter
Motivations
Emotions
Attention
Etc.
特徴:
- 中央の黒板に情報が蓄積される(されて行く)。
- モジュールはKS(=Knowledge Source)と呼ばれ、特定の専門的な知識や技術に基づいた操作を
黒板の情報に対して行う。
- Arbiter(=調停者)がKSをどのように(順序、タイミングなど)動作させるかを行う。
Bruce Blumberg , Damian Isla, "Blackboard Architectures",
AI Game ProgrammingWisdom (CharlesRiverMedia) , 2002
Hearsay-II (階層型ブラックボード)
音声波形解析ソフト(音声波形データから文章を推測する)
石田亨 ,片桐恭弘,桑原和宏, 「分散人工知能」,コロナ社, 1996
音声波形解析ソフト(音声波形データから文章を推測する)
Arbiter
石田亨 ,片桐恭弘,桑原和宏, 「分散人工知能」,コロナ社, 1996
Hearsay-II (階層型ブラックボード)
石田亨 ,片桐恭弘,桑原和宏, 「分散人工知能」,コロナ社, 1996
Hearsay-II 解析過程図
Hearsay-II 解析過程図
データ
アルファ
ベット
推測
音節
分析
石田亨 ,片桐恭弘,桑原和宏, 「分散人工知能」, コロナ社, 1996
石田亨 ,片桐恭弘,桑原和宏, 「分散人工知能」,コロナ社, 1996
階層型ブラックボード
原始的なデータ(生データ)
解析されたデータ
さらに解析されたデータ
さらにさらに解析されたデータ
さらにさらにさらに解析されたデータ
KS
KS
KS
KS
ブラックボード・アーキテクチャの歴史
コンピューターの処理速度が遅かった時代に、
取得した科学的統計データを、複数のコンピューターを並列して
分散処理するために発展されたアーキテクチャ。
H. PennyNii,"The Blackboard Model of ProblemSolvingand the Evolutionof Blackboard Architectures"
http://www.aaai.org/ojs/index.php/aimagazine/article/view/537
H. PennyNii,"BlackboardApplicationSystems,BlackboardSystemsand a Knowledge EngineeringPerspective",
http://www.aaai.org/ojs/index.php/aimagazine/article/view/550
1970年代には様々な局面で応用される。
1980年代にはいろいろな形に発展される。
1990年代に分散処理、エージェントの概念が発展して、一時忘れられる。
2000年代にキャラクターAIの「表現モデル」として新しい用途として復活する。
(MIT Media Lab. の C4 アーキテクチャで使用され、以後デジタルゲームの
キャラクターAIの内部で用いられる)。
ブラックボードを用いた
協調ターゲッティング
集団の協調
AI
A
B
C
1
2
3
4 5
Players
http://dear-croa.d.dooo.jp/
集団の協調
AI
A
B
C
1
2
3
4 5
Players
混乱かつ制御不能
http://dear-croa.d.dooo.jp/
集団の協調
1
2 3
4 5
KS
A
B
C
Enemy B Slot 2
Enemy C Slot 1
Enemy A
Slot 2
Enemy B
Slot 1
Enemy C
Slot 2
http://dear-croa.d.dooo.jp/
1
2 3
4 5
KS
A
B
C
Enemy B Slot 2
Enemy C Slot 1
Enemy A
Slot 2
Enemy B
Slot 1
Enemy A
Slot 2
Entry
Accept!
集団の協調
http://dear-croa.d.dooo.jp/
1
2 3
4 5
KS
A
B
C
Enemy B Slot 2
Enemy C Slot 1
Enemy A
Slot 2
Enemy B
Slot 1
Enemy A
Slot 2
Entry
Reject!
集団の協調
http://dear-croa.d.dooo.jp/
1
2 3
4 5
KS
A
B
C
Enemy B Slot 2
Enemy C Slot 1
Enemy A
Slot 2
Enemy B
Slot 1
Enemy A
Slot 2
集団の協調
http://dear-croa.d.dooo.jp/
目次
• 第一章 ゲームAIと人工生命
• 第二章 戦術位置検索システム
• 第三章 知能とコミュニケーション
• 第四章 ゲームにおける様々な実例
• 第五章 分散人工知能
• 第六章 「ゲームにおけるマルチエージェント」
第1節 集団における知性 概論
第2節 群知能の方法
第3節 クロムハウンズにおけるマルチエージェント技術
第4節 発展
• 第七章 人工知能と創造性
• 第八章 メタAIの発展
Openning_Movie.avi
クロムハウンズ デモ
Craig Reynolds (SCEA)
http://www.research.scea.com/pscrowd/
魚の群 シミュレーション
目次
• 第一章 ゲームAIと人工生命
• 第二章 戦術位置検索システム
• 第三章 知能とコミュニケーション
• 第四章 ゲームにおける様々な実例
• 第五章 分散人工知能
• 第六章 「ゲームにおけるマルチエージェント」
第1節 集団における知性 概論
第2節 群知能の方法
第3節 クロムハウンズにおけるマルチエージェント技術
第4節 発展
• 第七章 人工知能と創造性
• 第八章 メタAIの発展
第1節
「集団における知能」
「集団における知能」を眺めてみよう!
集団における知性
プレイヤーを楽しませる知能を持つAIの集団を作る。今日のテーマ
10人の敵、100人の敵の隊列、
1000人の敵、10000人の敵…
単なる集合 ユーザー・インタラクティブ
デジタルゲーム、VRにおいては、
プレイヤーに実感できなければ
いけない!
ゲームによくあるパターン 人工知能研究 エンターテインメント
A.I.
技術 企画
集団として知的に振舞う
全体として
知能を持つ集団
全体として知能を持つ集団とは?
一つの知性
外側から見ると
まるで全体として一つの新しい知能であるような集団
集団における知能
①個の知能 ②連携 ③全体の新しい機能
どのような「全体の新しい機能」を実現したいかを明確にする
結果
仕掛け
集団の知能の作り方
①個の知能 ②連携
③全体の新しい知能
テスト:「全体の新しい機能」は実現できたか?
もう一度見直し
Yes
No
開発者が仕掛けられる部分
結果を受け入れるしかない部分
シミュレート!
「集団としての知能」二つのアプローチ
単純な機能しか持たないAIを連携させる技術
(例)蟻、鳥の群制御。協調ロボット
群知能
マルチエージェント
合理性な思考を持つエージェントを連携させる技術
(例) クロムハウンズ チーム
機能性重視
合理性重視
第3章
第2章
群知能
群知能の方法
問題: 自分がどんなロボットも作れる技術者とする。
ロボットを使って崖の上のカメを助けなければならない。
どんなロボットを作ればいいだろうか?
解答① 巨大ロボを使って助ける
問題: 自分がどんなロボットも作れる技術者とする。
ロボットを使って崖の上のカメを助けなければならない。
どんなロボットを作ればいいだろうか?
解答② 高性能なロボットを作って助ける
問題: 自分がどんなロボットも作れる技術者とする。
ロボットを使って崖の上のカメを助けなければならない。
どんなロボットを作ればいいだろうか?
解答③ 小さなロボットを使って連携させる
問題: 自分がどんなロボットも作れる技術者とする。
ロボットを使って崖の上のカメを助けなければならない。
どんなロボットを作ればいいだろうか?
ブロック積載ロボット
ブロック運搬ロボット
ブロック製造ロボット
「問題を単純な仕事に分割して、単純なAIを組み合わせて、
全体を組み上げる」方法
群知能
群知能ロボット
高い場所から
人を助ける
災害時などでは、瓦礫や障害物が
多い場所で活躍
ブロック製造
ブロック運搬
ブロック積載
生産結果による連携
自動測量ロボット
http://www-robot.mes.titech.ac.jp/robot/group/cps/cps.html
協調ポジショニングシステムの研究 CPS
http://www.imagequest3d.com/cgi-bin/ImageFolio4/image
Folio.cgi?action=view&link=aquatic/chordata/osteichthyes&
image=SGT00083.jpg&img=0&search=%21shoals
%21&cat=aquatic&tt=&bool=and
http://www.neverhappened.org/neverhappened/2005/10/index.html
http://www.outthereimages.com/newsletter.html
http://www.eorc.jaxa.jp/imgdata/topics/2003/img/tp030905_04.jpg
(例) 自然全体
自然全体は、長い時間をかけて
適切な場所に適切な生命を進化させ
配置し、全体を連携させて生存して来た。
蜂の社会
http://blogs.dion.ne.jp/stzc1
951/archives
/cat_182322.html
一つの社会
えさを取る、防衛、巣を作る
卵を産む
フェロモンとダンスによる
コミュニケーション
女王蜂
働き蜂
社会構造/
役割分担
蜂の社会
フェロモンとダンスによる
コミュニケーション
群知能(例) 蟻の群
列形成
Ant. Illustration: A Howells © Australian Museum.
えさをみつける、えさを運ぶ、フェロモンを出す
フェロモン分泌による位置の伝達
蟻の群
フェロモン
えさ
巣穴
(1) えさをみつけた蟻は、フェロモンを出しながら巣へ戻る。
(2) フェロモンは他の蟻を引き寄せる
(3) 引き寄せられた蟻は、フェロモンを出しながらえさを巣へ運ぶ
関係のさせ方
[蟻、デモ] Roberto Aguirre Maturana の Ant Farm Simulator(Source Code、実行ファイルなど。実行方法:「File->New->再生ボタン」)
[蟻、デモ] Roberto Aguirre Maturana の Ant Farm Simulator(Source Code、実行ファイルなど。実行方法:「File->New->再生ボタン」)
マルチエージェント
マルチエージェントの方法
問題:自分がどんなロボットも作れる技術者とする。
ロボットチームを作ってワールドカップ優勝の人間のチームに
勝たないといけない。どんなロボットチームを作ればいいだろうか?
問題:自分がどんなロボットも作れる技術者とする。
ロボットチームを作ってワールドカップ優勝の人間のチームに
勝たないといけない。どんなロボットチームを作ればいいだろうか?
解答① 群知能を使う
国立競技場
自分とボール、敵、プレイヤーの位置などから反射的に行動を取れるようにする
問題:自分がどんなロボットも作れる技術者とする。
ロボットチームを作ってワールドカップ優勝の人間のチームに
勝たないといけない。どんなロボットチームを作ればいいだろうか?
解答② 有限状態マシン
国立競技場
用意した行動を状況に応じて遷移する
http://putiya.com/4illst.html
問題:自分がどんなロボットも作れる技術者とする。
ロボットチームを作ってワールドカップ優勝の人間のチームに
勝たないといけない。どんなロボットチームを作ればいいだろうか?
解答③ 人間の「役割」を模倣できるロボット
国立競技場
ウイング
センターフォワード
ボランチ
ミッドフィルダー
サイドバック
キーパー
それぞれの役割を果たせるように各ロボットを賢くして、
連携する
マルチエージェント
マルチエージェントサッカーロボット
高い場所から
人を助ける
役割、コミュニケーションによる連携
ウイング
センターフォワード
ボランチ
ミッドフィルダー
サイドバック
キーパー
マルチエージェント(例)
ロボカップサッカー
連携プレイ
コミュニケーションによる連携
http://www.robocup.or.jp/soccer.html
http://www.robocup-
japanopen.org/sccer.html
http://www.ie.osakafu-u.ac.jp/~hisaoi/news/news_rc2006.html
ロボカップサッカー
マルチエージェント技術の
サンドボックス(実験場)
として、技術が開発が
集結する場
さまざまな方法
http://www.robocup.or.jp/soccer.html
[
ロボカップサッカー
行動1
行動2
行動3
FM2
行動1
行動2
行動3
行動4
行動1
行動2
行動3
・・・・
1 2 3 4
FM1 FMn
トリガー
条件
トリガー
条件
トリガー
条件
トリガーがオンになったFMが、各行動に適したAIを選んで実行させるシステム
フォーメーション・プレイ制御例 (PeterStone)
[協調、ロボカップ] Peter Stone, LayeredLearningin Multiagent Systems:A Winning Approach to Robotic Soccer(紹介)
群知能からマルチエージェントへ
群知能 マルチエージェント
全体
特性
機能性 合理性
対象
自然 社会
要素 反射的、単純条件、単一機能を持
つ知能、或いは小プログラム
役割、或い目的(ゴール)を持つ
エージェント
総合 「個々の能力」を総合 「役割」「目的」を組み合わせる
実現
可能
進化を含む柔軟なシステム ドライでソリッドなシステム
得意
分野
運動 概念
応用
例
群制御、多数の小ロボット制御 社会、経済シミュレーション
自然
社会
昆虫植物
動物
微生物
ヒトコンピュータ
ロボット 機械
魚
マルチエージェント(例)
チンパンジーの群れの協調行動
道路を安全に渡る
見張り
役割分担
偵察
先陣
しんがり
「道を渡る野生チンパンジー:危険への対処法」
http://www.kyoto-u.ac.jp/notice/05_news/documents/060905_1.htm
チンパンジーの群れの協調行動
偵察
見張り
先陣
しんがり
京都大学霊長類研究所 松沢哲郎所長・教授らの研究グループ 役割
マルチエージェント(例)
ザトウクジラの群れの協調行動
大量の魚を追い込む
北壁担当
南壁担当
西壁担当 東壁担当
役割、コミュニケーションによる連携
相対的に…
http://yourvideo.heteml.jp/detail.php5?id=pxpK_UfMdDY
ザトウクジラの群れの協調行動
http://echeng.com/journal/images/misc/060705_095108_echeng3649.jpg
くじらの声
Bubble Net Fishing
Message のやりとりでお互いを制御
お互い声でコミュニケーションを取りながら、
泡を出して壁を作り魚たちを囲い込んで、
下から口に入れる。
関係のさせ方
マルチエージェント(例)
交通シミュレーター
相互回避システム
http://putiya.com/4riyou.html
待つ
通る
待つ
通る 通る
待つ
二つの役割をコミュニケーションにより動的に規定
交通シミュレーター
Message のやりとりでお互いを制御
Request … 接触の可能性のある相手の車に
自分の属性と予定のコースと時刻を知らせる
Change-request … request の変更
Cancel … キャンセル
Reservation-completed … 横断完了の知らせ
二つの役割をコミュニケーションにより動的に規定
通りま
す
待ちます
The Autonomous Intersection Management project
http://www.cs.utexas.edu/~kdresner/aim/
第1章まとめ
(1)「集団の知能」とは、各AIの知能を連携させて全体と
しての新しい知能を生み出すこと。
(2)「集団としての知能」には、簡単な機能しか持たないA
Iを連携させる「群知能」の方法と、役割を果たすことが
出来るエージェントを連携させる方法がある。
(3)何れも、人間は自然界から引き出した方法であり、多
くの具体例やシミュレーションが存在する。
「集団の知能」ゲームへの応用
「群知能」「マルチエージェント」共に、
ゲームへの応用は多くはなく、かつ、
本格的な導入というのは殆どない。
何故?
何故、ゲームへの応用が少ないのか?
(1)一体のAIなら、力技でなんとか作ることが可能。
集団全体の知性は誤魔化せない。
真正面からAI技術が必要とされる
(2)技術が多岐に及び、どれを使っていいかわからない。
ゲーム向けの情報の不足
(3) その技術の調整の仕方がわからないので、して行け
最後まで作り込めるか不安である。
ゲーム開発におけるノウハウが少ない
ゲームAIにおけるこれからのフロンティア
「集団の知能」はゲームに何をもたらすか?
マルチエージェント
群知能
人間に近い連携の仕方を取るAI
自然の世界を再現
リアリティーのあるAI
敵、見方、プレイヤーに近い位置で
チームを組めるAI
第3章
第2章
目次
• 第一章 ゲームAIと人工生命
• 第二章 戦術位置検索システム
• 第三章 知能とコミュニケーション
• 第四章 ゲームにおける様々な実例
• 第五章 分散人工知能
• 第六章 「ゲームにおけるマルチエージェント」
第1節 集団における知性 概論
第2節 群知能の方法
第3節 クロムハウンズにおけるマルチエージェント技術
第4節 発展
• 第七章 人工知能と創造性
• 第八章 メタAIの発展
第2節 群知能の方法
行動
ゲーム
世界
センサー
ゲーム
世界
センサー
センサー
センサー
ゲーム
世界
ゲーム
世界
エフェクター
行動1
エフェクター
エフェクター
エフェクター
行動2
行動3
条件1
条件2
条件3
反射型AI
(条件反射からなるAI)
「群知能の方法」 構造図
群知能のゲームの応用
群知能
制御 知能
人、鳥などNPCのリアリティーのある動き
インタラクティブでない
ゲームに関わる
インタラクティブ
アストロノーカ
ピグミン
進化
空間 時間 ゲーム性
群知能の方法① 群制御
群知能(例) 群制御の方法
群れとしての運動
飛ぶ
分離、整列、集合
群知能(例) 群制御の方法
分離(Separation) 整列(Alignment) 集合(Cohesion)
群れの動きは「分離」「整列」「集合」の3つのアルゴリズムから
構成できる(Craig Reynolds,1987)
鳥、蟻、人間の群集への応用
分離、整列、集合
http://www.red3d.com/cwr/boids/
D:¥My Documents¥IGDA¥3rdVideo¥flock¥3cr.mov PigeonPark.movspecies_static_360p.mp4
群制御の一般的な応用例
ゲームへの
応用
Stanley and Stellain:Breaking the Ice (1987)
Craig Reynolds
1987 2000 2006
ゲームクリエーター
2002
単純な技術が実用的へ発展して行く
http://www.red3d.com/cwr/boids/
Craig Reynolds 1987
http://www.red3d.com/cwr/boids/
Stanley and Stella in: Breaking the Ice (1987)
http://www.red3d.com/cwr/boids/
Craig Reynolds 2000
http://www.red3d.com/cwr/boids/
後藤弘茂「PlayStation3はどんなゲームを実現するのか--それはワールドシミュレーション」PCWatchより
SCE 2002
Craig Reynolds 2006
http://www.research.scea.com/pscrowd/
群知能の方法① 群制御 まとめ
(1) 群制御は、自然界の生物の動きを
シミュレーションする。
(2) ゲームにおいては、リアリティーのある
NPCたちを作るのに役立つ。
群知能の方法② 進化
http://www.muumuu.com/games/astro/
アストロノーカ(1998, muumuu)
進化
AI技術を使った傑作!
遺伝的アルゴリズム
トラップ回避、生殖
時間軸の
中でとらえる
ゲームとAIは本当に相性がいいのか?(森川幸人、CEDEC2008講演資料)
http://www.muumuu.com/other/cedec2008/index.html
[CEDEC 2008#08]生き物を相手にするようなゲームを作る~遺伝的アルゴリズム
(4gamers)http://www.4gamer.net/games/051/G005101/20080911055/
http://www.1101.com/morikawa/1999-04-10.html
アストロノーカアストロノーカ
群知能の方法③ 群知能
「群知能」のゲームにおける位置
自然界において「群知能」は長い時間をかけて、
偶然と必然によって自然 が作り出していた
http://blogs.dion.ne.jp/stzc1
951/archives
/cat_182322.html
自然
ゲーム
ゲームでは群知能を生み出す立場に プレイヤー を置く。
小さなロボットを使って連携させる
ブロック積載ロボット
ブロック運搬ロボット
ブロック製造ロボット
プレイヤー
ゲーム要素
連携 連携
http://www.elizium.nu/scripts/lemmings/
レミングス (1991,DMA Design)
レミングスは群知能か?
自分たちだけで協調していない。
群知能ではない!
なぜ?
脱出!
回数制限のある命令
小さなロボットを使って連携させる
ブロック積載ロボット
ブロック運搬ロボット
ブロック製造ロボット
プレイヤー
ゲーム要素
連携 連携
群知能
グループワークへのヒント
「群知能」を使ったゲームを探す
プレイヤーが幾つかの集団に命令を出して連携させるゲーム
プレイヤーの手の届かないところで、
勝手に連携されては困る
戦略シミュレーションゲーム
プレイヤー
群知能勝手に連携
それはゲームとして成立するのか?
無意識のうちにゲーム開発者が拒否
群知能は知らないうちに開発の盲点となる
クロムハウンズ (2006, Fromsoftware)
オフライン コマンダーミッション
プレイヤー
自律性を抑える
連携はなし
AIチーム
命令
AIが勝手にミッションをクリアしては困る
ゲームというのは、必ずプレイヤーによって決着せねばならない
ブラック アンド ホワイト
ゴッドゲーム
Populus
レミングスの逆 単純なAIたちが連携できるように障害をなくす
NPCは単純な行動しか出来ない。
ブラック アンド ホワイト
は群知能か?
?
なぜ? ?
群知能まとめ
(1)群制御は、ゲームにおいては、リアリティーのある
NPCたちを作るのに役立つ。
(2)(群)進化もまた群知能の一つと捉えることが出来る。
(3)群知能は、ゲームにおいて近い応用がされながら、
本質的には取り入られていない。
目次
• 第一章 ゲームAIと人工生命
• 第二章 戦術位置検索システム
• 第三章 知能とコミュニケーション
• 第四章 ゲームにおける様々な実例
• 第五章 分散人工知能
• 第六章 「ゲームにおけるマルチエージェント」
第1節 集団における知性 概論
第2節 群知能の方法
第3節 クロムハウンズにおけるマルチエージェント技術
第4節 発展
• 第七章 人工知能と創造性
• 第八章 メタAIの発展
第3節
クロムハウンズにおける
マルチエージェント・システム
(ゲームAI連続セミナー第2回の資料を先に読まれることをお薦めします)
「マルチエージェントの方法」
行動記憶
ゲーム
世界
センサー
ゲーム
世界
センサー
センサー
センサー
記憶
ゲーム
世界
ゲーム
世界
エフェクター意志
決定
行動
意志
決定
行動
記憶
エフェクター
エージェント
(自分で判断するAI)
記憶 行動意志
決定
意志
決定
エフェクター
エフェクター
クロムハウンズ紹介
Openning_Movie.avi
クロムハウンズ デモ
クロムハウンズ
発売元 : セガ
デザイン : フロムネットワークス
開発元 : フロムソフトウエア
(C) SEGA Corporation / FromNetworks, Inc. / FromSoftware, Inc. , 2006
2006年6月、世界7カ国で、同時発売
クロムハウンズはどんなゲームか?
(1) オンライン
(2) アクション
(3) 勝利条件
(4) スカッドと呼ばれるチームをベース
(5) 80を超える複雑なマップ
(6) コミュニケーションのシステム
(7) 戦略の重要性
Multiplayer Online Battles on Xbox 360
詳細
CH-I
基本設定:
(1) オンライン
CH-I
オンラインでチーム同士で戦う
基本設定
(2) アクション
基本はメカ対メカのアクションゲーム
基本設定
(3) 勝利条件
15分以内に、敵全員を殲滅するか、敵本拠地を破壊!
時間切れの場合は、コムバス占拠数がより多い側が勝者!
基本設定
(4) スカッドと呼ばれるチームをベース
最大6人のプレイヤーがスカッドとなって、
一度に同じ戦場に出ることができる。
CH-I
基本設定
(5) 80を超える複雑なマップ
市街、山岳、さばく、河、湖、海など、
多岐に渡る80以上 のマップ
ハウンズは15mのスケール、マップは3km四方
CH-I
基本設定
コムバス(通信塔)を占拠してネットワーク領域を作り、
初めてチームメンバーと通信可能!
コンバスをどう取るか、
敵、味方の情報をどう伝えるか、の情報戦だ!
(6) コミュニケーションのシステム
CH-I
基本設定
(7) 戦略が大切
各プレイヤーは、広大なマップを15分間、
敵を予測して、戦略を立てなければならない。
接近戦だけで、勝敗はつかない
CH-I
基本設定
COM への要求
クロムハウンズで、人間の代わりに、
プレイヤーチームと戦う COM のチームを作る
クロムハウンズAIの目指したもの
協調するAI
だけでもない。
クロムハウンズAIの目指したもの
P
P
P
協調するプレイヤーたち
だけでもない。
クロムハウンズAIの目指したもの
P
P
P
協調するプレイヤーたち
だけでもない。
クロムハウンズAIの目指したもの
P
P
P
プレイヤたちーとAIたちが対等に争いながら競合する
新しいゲーム空間を創造したい
そのために、人間のチームから学べるものは全て学び、AIに実装する
週会議
録画資料検討
テスト、デバッグ結果検討
デバッガーさんの感想を直接聞きに行く
小会議(検討、課題抽出)
技術調査
プログラム作成
テスト結果シート作成
プログラム修正
企画、仕様書を作成
開発メンバーに説明
デバッグ工程指示書作成
仕様書修正
企画 プログラマー
テスト工程
ビデオ録画
テスト結果シート記入
社内WEBに情報提示
デバッグ工程
ビデオ録画
デバッグシート記入表
社内WEBに情報提示
課題、問題点
OK!
制作管理
開発ライン
のみんな
デバッガーさん
製作方針
個々のAIを、自律した知性(エージェント)として作成し、
互いに相互作用させることで、全体として多様な機能を獲得する
マルチエージェント・システムの作り方
マルチエージェント
Step1
Step2
Step3
個としてのAIを自律した知性として作る。
AI間の協調関係を定義する。
全体を調整する。
全体としての知性
個としてのAIを自律した知性として作る
Step1
プランニングとは?
初期状態 ゴール行動1 行動2 行動3 行動4
基本概念: 初期状態 ゴール プラナー
復習
行動の間の呼び出しを定義
開発者が準備する
人手による方法
水のある場所
へ行く
プラナ(あらかじめ記述されています) ゴール初期状態
水を飲む
「水のある場所を
知っていれば」
「水のある場所
へ行く」を呼び出せ
のどが渇いて
いる
水のある場所
を知っている
のどが渇いて
ない
水のある場所
を知っている
「水のある場所を
知らなければ」
「電話して水を持っ
て来てもらう」
電話をかけて
水を持って来
てもらう
ゴール指向とは?
自分の属する世界から、目標を見つけて行動するAI
環境目標
目標をみつける
目標を達成するために行動
一般に、現在の人工知能のレベルで、AIが自発的に環境から目標
をみつけることはできない。
目標は人間があらかじめAIに設定する必要がある
ゴール指向型プランニング
ゴール
環境
本拠地を
守れ
敵をたおせ
味方を援護
複数のゴール × プランニング
多数の目的 目的に対する多様な行動
プランニング
プランニング
プランニング
= ゲーム状況から、為すべきことを判断し、
最も適切な方法でそれを達成するCOM
一つのゴールはより小さなゴールから組み立てられる
Goal
Goal Goal Goal
ゴールはより小さなゴールから組み立てられる
Goal
Goal Goal Goal
Goal
Goal
Goal Goal Goal
クロムハウンズにおける
ゴール指向型プランニング
パスに沿って
移動する
通信塔を
見つける
パスを見つける通信塔
へ行く
通信塔
を占拠
通信塔を
占領する
撃つ
歩く
止まる通信塔の
周囲に
10秒間いる
戦術、振る舞い 操作 ハウンズ
Conquer_Combas_TeamAI.avi
ゴール指向プランニングによって
通信塔を占拠するデモ
左上は階層型プランニングのゴール表示
クロムハウンズ 最終的なゴール総合図
歩く 撃つ 止まる
2点間を
移動
歩く、一度
止まる、歩く
攻撃
する
パスを
たどる
敵を叩く 味方を
守る
操作層
振る舞い層
戦術層
戦略層
通信塔
占拠
静止
する
ある地点へ
行く
本拠地
防衛
敵本拠地
破壊
味方を
助ける
巡回
する
敵基地
偵察
近付く
合流
する
巡回
する
逃げる
後退
する
前進
する
敵側面
へ移動
個々のAIを、自律した知性(エージェント)として作成し、
互いに相互作用させることで、全体として多様な機能を獲得する
マルチエージェント・システムの作り方
マルチエージェント
Step1
Step2
Step3
個としてのAIを自律した知性として作る。
AI間の協調関係を定義する。
全体を調整する。
全体としての知性
個としてのAIを自律した知性として作る
Step1
「常に複数の欲求を持ち、知能がその内から最適な行動を選択する」
クロムハウンズAI コンセプト
複数のゴール ゴールを選択する意思決定機構
人間
AI
人間の心理的な葛藤を人工知能に取り込む
クロムハウンズ ゴール総合図
歩く 撃つ 止まる
2点間を
移動
歩く、一度
止まる、歩く
攻撃
する
パスを
たどる
敵を叩く 味方を
守る
操作層
振る舞い層
戦術層
戦略層
通信塔
占拠
静止
する
ある地点へ
行く
本拠地
防衛
敵本拠地
破壊
味方を
助ける
巡回
する
敵基地
偵察
近付く
合流
する
巡回
する
逃げる
後退
する
前進
する
敵側面
へ移動
状況に応じて、戦略を選ぶ知能が必要
複数のゴール
ゴールを選択する意思決定機構
選択
COMの自律的な意思決定過程
本拠地
占拠
敵を叩け
通信塔
占拠
本拠地
防衛
味方機を
助けよ
周囲の状況を反映して意思決定する
評価関数法
意志決定機
構
選択戦略
プランニング
どれぐらい状況に適しているか、点数をつけて比較する方法
クロムハウンズ 状況により変動する評価値のイメージ
敵を叩く 味方を
守る
戦略層
通信塔
占拠
本拠地
防衛
敵本拠地
破壊
味方を
助ける
巡回
する
敵基地
偵察
状況に応じて、変動する評価地。
その状況に応じて適したものほど高い点数がつくようにする。
複数のゴール
ゴールを選択する意思決定機構
エージェントが意思決定をする仕組み
その戦略を達成することで得られる 見返り(S; 重要度) と、
それを達成するための リスク(R; 危険度) の兼ね合い
実行評価値(E) = S * ( 1 –R )
S(73) R(57)
S(11) R(8)
S(89) R(64)
S(24) R(4)
S(33) R(80)
S(33) R(43)
S(33) R(2)
本拠地
破壊
通信塔
占拠
1 E = 24
2 E =12
3 E =6
C E = 20
D E = 32
F E = 3
J E = 21
通信塔の「重要度 S」
3つのファクターから決まる。
(1) 味方司令部との関係 (通信塔- 敵司令部 )
(2) 敵司令部との関係 (通信塔- 味方司令部)
(3) 通信塔同士の関係 (通信塔- Combus )
S = W_1 * 味方司令部との距離による関数 +
W_2 * 敵司令部との距離による関数 +
W_3 * 隣の通信塔の占拠状態からなる関数
W … 重み
S = W_EBase * ( Σ F( L_EBase, L_MapScale ) * Est_Base_NonConstFactor
+ W_SBase * F( L_SBase, L_MapScale )
+ W_InComNet * Est_InComNet
W_EBase + W_SBase + W_InComNet = 1
Est_InComNet = W_static * Est_Static_Combus + W_dynamic * Est_Dynamic_Combus
Est_Static_Combus = (Connectable_Number - Connected_Number) /Max_Connectable_Number
Est_Dynamic_Combus = Connected_Number/Max_Connectable_Number
W_static + W_dynamic = 1
…
通信塔の「重要度 S」
3つのファクターから決まる。
(1) 味方司令部との関係 (通信塔- 敵司令部 )
(2) 敵司令部との関係 (通信塔- 味方司令部)
(3) 通信塔同士の関係 (通信塔- Combus )
S = W_1 * 味方司令部との距離による関数 +
W_2 * 敵司令部との距離による関数 +
W_3 * 隣の通信塔の占拠状態からなる関数
W … 重み
通信塔の「危険度 R」
3つのファクターによる。
(1) 敵ハウンズが通信塔からどれぐらいの距離にいるか。
(2) ザコ敵がどれぐらいの距離にいるか。
(3) 味方ハウンズが通信塔からどれぐらいの距離にいる
R = W_1 * 敵ハウンズの通信塔との距離による関数
+ W_2 * ザコ敵と通信塔の距離による関数
+ W_3 * 味方ハウンズ通信塔との距離の関数
W … 重み
パラメーター と関数の形を調整する
意志決定の形やハウンズの個性が決定
テストをくり返しながら
計 100 近くのパラメーターを調整
意思決定機構のデモ
COMが自分で判断をする様子
をご覧ください。
Evaluation_value_2.avi
自律型エージェントの実現
リアルタイム パス検索
×
リアルタイム ゴール指向型プランニング
×
意思決定機構
第1回セミナー
第2回セミナー
第3回セミナー
自律型エージェント 完成
個としてのAIの完成
チームとしてのAIへ
AI間の協調関係を定義する
Step2
Step1
Step2
Step3
個としてのAIを自律した知性として作る。
AI間の協調関係を定義する。
全体を調整する。
集団における知性 クロムハウンズ
メンバーの維持
相手チームに対する
状況的優位を築く
①護衛 ②救援
③戦闘判断 ④集中砲火
勝利のための
統制された行動
⑤チームAI
最初はチームAIを入れない。
チーム対戦をくり返しながら、必要なAI技術を導入し調整する。
ゴールによる協調
アルゴリズムによる協調
チームAIによる協調
クロムハウンズにおけるマルチエージェント技術
① 護衛 一体のエージェントが他のエージェントと移動を共にする。
「護衛する」というゴールを用意する
護衛される対象は戦力が少ないか、
移動速度が遅いハウンドが選ばれやすい
Protect_CB_TeamAI.avi
クロムハウンズにおけるマルチエージェント技術
② 救援 一体のエージェントが窮地にある他のエージェントの戦場に
駆けつける。
「救援する」というゴールを用意する
護衛される対象は体力の残りが少ない
ハウンズ
囮に使われる可能性があるので、
あまりに遠かったり、あまりに
体力が少ない場合は、救援に行かない
P
P
P
P
集団における知性 クロムハウンズ
メンバーの維持
相手チームに対する
状況的優位を築く
①護衛 ②救援
③戦闘判断 ④集中砲火
勝利のための
統制された行動
⑤チームAI
ゴールによる協調
アルゴリズムによる協調
新しいAIによる協調
プレイヤーたちの戦力 > 1.4 x エージェントたちの戦力
P
プレイヤーたちの戦力 < 1.4 x エージェントたちの戦力
本拠地へ
退却
戦闘!
クロムハウンズにおけるマルチエージェント技術
③ 戦闘判断 エージェントが周りの敵と味方の戦力を計算して
戦うべきか、逃げるべきかを判断する。
P
P
P
P
P
P
P P
戦力比が大きい無駄な戦闘を回避し、常に相手を上回る
戦力を増築してプレイヤーに対抗する
デバッグの過程で追加
クロムハウンズにおけるマルチエージェント技術
④ 集中砲火 複数のエージェントが複数の敵ターゲットに対し
ターゲットを統一する
その場で戦力が最も低い敵を集中的に攻撃し
ダメージの分散を防ぐ
P
P
P
戦闘!
その場で戦力が最も低い敵を集中的に攻撃する
デバッグの過程で追加
集団における知性 クロムハウンズ
メンバーの維持
相手チームに対する
状況的優位を築く
①護衛 ②救援
③戦闘判断 ④集中砲火
勝利のための
統制された行動
⑤チームAI
ゴールによる協調
アルゴリズムによる協調
新しいAIによる協調
「組織としての利益の行動と、個人としての利益の行動は必ずしも一致しない」
組織としての合理性 個人としての合理性
組織と個人
チームAI
人間の組織の葛藤をチームAIに取り込む
個のAI
クロムハウンズにおけるマルチエージェント技術
⑤チームAI を作る
クロムハウンズ チームAI コンセプト
例えば、チームとして
こういうことをさせたい
一機だけの戦闘で戦局が
変わることはない。
敵をやっつける時は、なるべく
多 vs 1 になるようにする
実際の戦闘がどうなっているかパターンを集めてみよう
戦力を集中させたい
例えば、チームとして
こういうことをさせたい
勝負が決まり始める後半では、
勝つための方針がばらばらに
ならないようにしたい
ゲーム後半では、チームAIが
方針を決定する
実際の戦闘がどうなっているかパターンを集めてみよう
ゲーム後半では、方針を統一
ゲームメーキング
例えば、チームとして
こういうことをさせたい
敵基地を落とすのは、
火力が必要
1体で行っても、火力が足りない上に
敵が防衛している
本拠地は多数の機体で攻めたい
実際の戦闘がどうなっているかパターンを集めてみよう
勝負をかけるタイミングを
あわせたい
ゲームメーキング
チームAIの構造
チームAI 意志決定機構
チームとしての戦略
(=勝利条件と同じ)
4つの戦略を持ち、ゲーム全体の状況を反映する
評価関数によって、一つの戦略を決定する。
(評価関数による意思決定 = 個体の意志決定と同じ方法)
敵殲滅
本拠地
防衛
敵本拠
地破壊
通信塔
占拠数
で勝つ
敵本拠
地破壊
チームAIの構造
チームAI 意志決定機構
4つの戦略を持ち、評価関数によって、一つの戦略を決定する。
(評価関数による意思決定 = 個体の意志決定と同じ方法)
本拠地
破壊
本拠地
破壊
本拠地
破壊
一つのチーム戦略は、
各機体への命令からなる
敵殲滅
本拠地
防衛
敵本拠
地破壊
通信塔
占拠数
で勝つ
敵本拠
地破壊
チームAIの構造 = ゴール指向型の拡張
チームAI 意志決定機構
敵殲滅
本拠地
防衛
敵本拠
地破壊
通信塔
占拠数
で勝つ
本拠地
破壊
本拠地
破壊敵本拠
地破壊
本拠地
破壊
一つのチーム戦略は、
各機体への命令からなるCOM 1 COM 2 COM 3
本拠地
破壊
本拠地
破壊
本拠地
破壊
プランニング
COMのゴール指向プランニングの上に、チームAIを積み上げる
観察すると、チームAIの判断がある時は正しく、
個体AIの方の判断がある時は正しい
何故か?
個体はハウンズは、自分の廻りの局所的な情報を元に判断
チームAIは、戦局全体の情報を元に判断
両方の判断を比較して正しい方を選択するべきだ
チームAI の意思決定と COMの判断
を比較して、最終的に決定する
チームAI 意志決定機構
COM 2
本拠地
破壊
通信塔
占拠
敵殲滅
本拠地
防衛
敵本拠
地破壊
通信塔
占拠数
で勝つ
敵本拠
地破壊 組織としての合理性
個としての合理性
チームAI の意思決定と COMの判断
を比較して、最終的に決定する
チームAI 意志決定機構
COM 2
本拠地
破壊
通信塔
占拠
実行評価値 :76
実行評価値 :88
×
チームAIとCOMの
ゴールの評価値を
比較して高い方を選択する。
敵殲滅
本拠地
防衛
敵本拠
地破壊
通信塔
占拠数
で勝つ
敵本拠
地破壊
チームAI の意思決定と COMの判断
を比較して、最終的に決定する
チームAI 意志決定機構
COM 2
本拠地
破壊
通信塔
占拠
実行評価値 : 64
実行評価値 : 53
×
COMが二つの評価値を
比較して高い方を選択する。
敵殲滅
本拠地
防衛
敵本拠
地破壊
通信塔
占拠数
で勝つ
敵本拠
地破壊
チームAI の意思決定と COMの判断
を比較して、最終的に決定する
チームAI 意志決定機構
COM 2
本拠地
破壊
通信塔
占拠
76
88
×
COMが二つの評価値を
比較して高い方を選択する。
敵殲滅
本拠地
防衛
敵本拠
地破壊
通信塔
占拠数
で勝つ
敵本拠
地破壊
チームAIの介入の仕方
1.0
0.0
前半
(5分、或いは、
戦場で一機が
撃墜されるま
で)
中盤
(前半終了から5
分)
後半
(中盤終了から5
分)
comp_idv
comp_team
前半はチームAIより個としてのAIの判断を優先、
後半はチームAIの判断を優勢にしたい。
比較のためのチームAIゴール評価値 = ゴール評価値 x comp_team
比較のためのCOM AIゴール評価値 = ゴール評価値 x comp_idv
COM優勢 COM、チーム競合 チーム優勢
チームAIを用いてゲームメーキングを行う
1.2
チームAIのデモをご覧ください
Protect_CB_TeamAI.avi
クロムハウンズにおけるマルチエージェント
技術まとめ
(1) クロムハウンズは、各NPCが役割を持って協調する
マルチエージェント構造である。
(2) 各NPCは個体としてはゴール指向プランニングの
思考を持ち、ゴールによって協調する。
(3) 全体の動きはアルゴリズム的な運動によっても制御
される。
(4) ゲーム全体に渡っては、チームAIが制御し、
プレイヤーとのゲームメーキングを行う。
クロムハウンズAI
プレイヤたちーとAIたちが対等に争いながら競合する
新しいゲーム空間を創造したい
人間の心の葛藤
人間の組織の葛藤
行動の自由
集団としての自由度
学べたもの
学べなかったもの
柔軟な計画性 … 常に、個人としてもチームとしても
複数のプランを描き、行動している。
暗黙の協調性 … 言葉で伝え合わなくても、意図を伝え合う。
(例) 「おまえがこうやると思ったから」など
m07_001_01_ComvsCom.avi
クロムハウンズAI技術デモ
m07_001_02_ComvsCom.avi
クロムハウンズAI技術デモ
m07_001_03_ComvsCom.avi
クロムハウンズAI技術デモ
目次
• 第一章 ゲームAIと人工生命
• 第二章 戦術位置検索システム
• 第三章 知能とコミュニケーション
• 第四章 ゲームにおける様々な実例
• 第五章 分散人工知能
• 第六章 「ゲームにおけるマルチエージェント」
第1節 集団における知性 概論
第2節 群知能の方法
第3節 クロムハウンズにおけるマルチエージェント技術
第4節 発展
• 第七章 人工知能と創造性
• 第八章 メタAIの発展
第4節 発展
詳細は予習資料
「集団における知能を用いてゲームを組み立てる」へ
「集団における知能」つくり方
これまでの、多くの具体例をもとに、
「集団の知能」の骨格を抜き出してみる。
どのような「全体の新しい機能」を実現したいかを明確にする
結果
仕掛け
集団の知能の作り方
①個の知能 ②連携
③全体の新しい知能
テスト:「全体の新しい機能」は実現できたか?
もう一度見直し
Yes
No
開発者が仕掛けられる部分
結果を受け入れるしかない部分
シミュレート!
仕掛け
集団の知能の作り方 4つのポイント
①個の知能
意思決定
記憶
行動の同期
コミュニケーション
②連携
チーム構造/ チームの記憶
ゲーム
世界
センサー ゲーム
世界
エフェクター
行動1
行動2
行動3
条件1
条件2
条件3
反射型AI(条件反射からなるA
I)
ゲーム
世界
センサー ゲーム
世界
エフェクター意志
決定
行動記憶
エージェント(自分で判断するAI)
①個の知能 意思決定
記憶 記憶
記憶
知識交換モデル(お互いの足りない記憶を伝え合う)
共有メモリ、或いは黒板モデル(同じ場所で記憶を共有することで情報を伝え合
①個の知能
記憶
チームAI
(全体を制御するAI)
階層型 分散型
集中管理型
チーム構造
記憶 記憶
記憶
チームAI
(全体を制御するAI)
記憶
記憶 記憶
記憶
記憶
コミュニケーション
記憶 記憶 記憶
その(1) 特に狭いフィールドなので、行動のタイミングなんて考えても
しょうがないので、特に考えないことにする。
フィールドが広くなったり、AIの行動時間が長くなると、この問題は
かなり真剣に考えなくてはいけなくなりますが、そうでない場合もあります。
行動の同期
M
その(2) 反射型AIでは、お互いの相対位置などから、行動が決まるので、
同期の問題は特にない。 しかし、うまく、プレイヤーを翻弄するように、反射
のアルゴリズムを組んでおく必要がある。
その(3) 「結果共有」の方法。マルチエージェント・プランニング(チーム全体の
行動プラン)がある場合には、今、どういった小目標を達成したかを共有して、
それをトリガーとして各NPCが次の段階の行動に移る。
チームAIによるチームのためのプラン
敵の前から
急襲せよ
敵の後ろから
攻撃せよ
上から攻撃
成功?失敗? 成功?失敗?
上から攻撃
成功
失敗後ろから急襲
高い位置へ
移動する
後ろから急襲 成功敵の後ろへ
まわるこむ
前から急襲 前から攻撃
行動記憶
ゲーム
世界
センサー
ゲーム
世界
センサー
センサー
センサー
記憶
ゲーム
世界
ゲーム
世界
エフェクター意志
決定
行動
意志
決定
行動
記憶
エフェクター
エージェントを連携させる「マルチエージェント」の方法
エージェント
(自分で判断するAI)
記憶 行動意志
決定
意志
決定
エフェクター
エフェクター
行動
ゲーム
世界
センサー
ゲーム
世界
センサー
センサー
センサー
ゲーム
世界
ゲーム
世界
エフェクター
行動1
エフェクター
エフェクター
エフェクター
行動2
行動3
条件1
条件2
条件3
反射型AIを連携させる「群知能」の方法
反射型AI
(条件反射からなるAI)
「集団における知能」つくり方
これまでの、多くの具体例をもとに、
「集団の知能」の骨格を抜き出してみる。
逆にこれを手がかりとして「集団における知能」
を作って行く。
たくさんの実例を知っておくことが役に立つ
グループワークへ
本講演のまとめ
(1) 第1章では、「集団における知能」の全体像を、
「群知能」「マルチエージェント」という2極から概観した。
(2) 第2章では「群知能」がゲームの世界にどのように入
り込んでいるかを探求したが、ゲームはまだその本質に
たどりついていない。
これからの開発者に期待
(3) 第3章では「クロムハウンズ」を例に、ゴールからなる
マルチエージェントの方法を理解した。
マルチエージェントは明瞭な方法
(4) 第4章では第1~3章をもとに「集団における知能」
の作り方を抽出した
シンプルな骨格に肉付けをして、
知性としてリアリティーのあるNPCのチームを
実現できる。
目次
• 第一章 ゲームAIと人工生命
• 第二章 戦術位置検索システム
• 第三章 知能とコミュニケーション
• 第四章 ゲームにおける様々な実例
• 第五章 分散人工知能
• 第六章 「ゲームにおけるマルチエージェント」
第1節 集団における知性 概論
第2節 群知能の方法
第3節 クロムハウンズにおけるマルチエージェント技術
第4節 発展
• 第七章 人工知能と創造性
• 第八章 メタAIの発展
第七章 人工知能と創造性
アーロンのアルゴリズム
• 知識ベースの人工知能
=対象に対する知識をインプットして描かせる
アーロンのアルゴリズム
• 知識ベースの人工知能
= 閉曲線で描くことを学ぶ。
1981
アーロンのアルゴリズム
• 知識ベースの人工知能
(左) 学んだ知識から描く
(右) 架空のものを学んだものから描く
19851983
アーロンのアルゴリズム
• 知識ベースの人工知能
前後関係を取れるようにする。
1986
ブラウン運動
ロバート・ブラウン博士によって、1827年に発見された現象。
微粒が媒質(液体)の中で行う不規則な運動。
アインシュタイン博士によって、熱運動する媒質の不規則な
衝突によって引き起こされると説明された。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%96%E3%83%A9%E3%82%A6%E3%83%B3%E9%81%8B%E5%8B%95
ブラウン運動から地形生成
ロバート・ブラウン博士によって、1827年に発見された現象。
微粒が媒質(液体)の中で行う不規則な運動。
アインシュタイン博士によって、熱運動する媒質の不規則な
衝突によって引き起こされると説明された。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%96%E3%83%A9%E3%82%A6%E3%83%B3%E9%81%8B%E5%8B%95
宮田一乗「プロシージャル技術の動向」(CEDEC2008)
ブラウン運動から地形生成
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%96%E3%83%A9%E3%82%A6%E3%83%B3%E9%81%8B%E5%8B%95
https://www.youtube.com/watch?v=m4JDNzwFZFI
ブラウン運動から地形生成
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%96%E3%83%A9%E3%82%A6%E3%83%B3%E9%81%8B%E5%8B%95
http://www.kenmusgrave.com
ブラウン運動から地形生成
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%96%E3%83%A9%E3%82%A6%E3%83%B3%E9%81%8B%E5%8B%95
http://www.kenmusgrave.com
NO MAN’S SKY (Hello Games, 2016)
http://www.no-mans-sky.com/
宇宙、星系、太陽系、惑星を自動生成する。
FarCry2 におけるプロシージャル技術
50km四方のマップを作る
オブジェクト(草木)&アニメーションデータを自動生成
FarCry2 (Dunia Engine ) デモ
草原自動生成 時間システム
樹木自動生成 動的天候システム
動的天候システム
http://www.farcry2-hq.com/downloads,18,dunia-engine-nr1.htm
目次
• 第一章 ゲームAIと人工生命
• 第二章 戦術位置検索システム
• 第三章 知能とコミュニケーション
• 第四章 ゲームにおける様々な実例
• 第五章 分散人工知能
• 第六章 「ゲームにおけるマルチエージェント」
第1節 集団における知性 概論
第2節 群知能の方法
第3節 クロムハウンズにおけるマルチエージェント技術
第4節 発展
• 第七章 人工知能と創造性
• 第八章 メタAIの発展
第八章 メタAIの発展
Procedural Generation in WarFrame
• Warframe ではダンジョンが自動生成される。
Daniel Brewer,AI Postmortems:Assassin'sCreed III,XCOM:Enemy Unknown,andWarframe(GDC2015)
http://www.gdcvault.com/play/1018223/AI-Postmortems-Assassin-s-Creed
Black Combination in WarFrame
• ブロックを組み合わる
• 完全に零からの生成
ではない。
このような生成のことを
Semi-procedural と言う。
Daniel Brewer,AI Postmortems:Assassin'sCreed III,XCOM:Enemy Unknown,andWarframe(GDC2015)
http://www.gdcvault.com/play/1018223/AI-Postmortems-Assassin-s-Creed
WarFrame における自動生成マップの
自動解析による自動骨格抽出
• 自動生成するだけでなく、自動生成したダンジョンを、自動解
析します。ここでは、トポロジー(形状)検出を行います。
WarFrame における自動生成マップの
自動解析によるナビゲーションデータ作成
抽出した骨格に沿って
自動的にナビゲーション・データを作成します。
Daniel Brewer,AI Postmortems:Assassin'sCreed III,XCOM:Enemy Unknown,andWarframe(GDC2015)
http://www.gdcvault.com/play/1018223/AI-Postmortems-Assassin-s-Creed
スタートポイント、出口、目的地の
自動生成
Daniel Brewer,AI Postmortems:Assassin'sCreed III,XCOM:Enemy Unknown,andWarframe(GDC2015)
http://www.gdcvault.com/play/1018223/AI-Postmortems-Assassin-s-Creed
ヒートマップ(影響マップ)を用いて
ゲーム中にプレイヤーの周囲を自動解析
Daniel Brewer,AI Postmortems:Assassin'sCreed III,XCOM:Enemy Unknown,andWarframe(GDC2015)
http://www.gdcvault.com/play/1018223/AI-Postmortems-Assassin-s-Creed
ヒートマップ(影響マップ)とは、対象(ここではプレイヤー)を中心に、位置に温度(影響度)を
与える方法です。距離に応じて減衰します。また時間が経つと、周囲に熱が拡散します。
Tactical Map の例 (影響マップ)
(例)敵と自分の勢力をリアルタイムに計算する。
4 6 8 8 8 8 6 4 2 0 -1 -2 -4 -4 -4 -2
4 6 8 8 8 8 4 2 1 0 -2 -4 -4 -2
4 6 8 8 8 6 3 1 0 -2 -4 -4 -4 -2
4 6 8 8 8 6 6 4 1 0 -2 -4 -4 -2
2 4 6 8 6 6 4 4 0 -1 -2 -4 -4 -4 -2
1 2 4 6 6 4 2 2 -4 -5 -3 -3 -4 -4 -2 -1
3 3 3 3 4 2 2 0 -4 -5 -5 -8 -8 -6 -4 -2
3 3 2 2 2 0 -2 -4 -8 -10 -10 -8 -4 -2
3 3 3 2 2 1 0 -4 -8 -10 -10 -8 -8 -4 -2
2 2 2 2 1 1 0 -3 -8 -10 -10 -8 -8 -4 -2
1 1 1 1 0 0 -2 -4 -8 -8 -8 -8 -8 -8 -8 -8
0 0 0 0 0 -1 -1 -2 -5 -6 -6 -6 -8 -8 -8
0 0 0 0 -1 -2 -2 -2 -4 -4 -4 -6 -8 -8 -8 -8
0 0 0 0 -1 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2
0 0 0 0 -1 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2
0 0 0 0 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
ヒートマップ(影響マップ)を用いて
ゲーム中にプレイヤーの周囲を自動解析
「ヒートが増加する=プレイヤーが近づく点」
「ヒートが減少する=プレイヤーが遠ざかる点」
Daniel Brewer,AI Postmortems:Assassin'sCreed III,XCOM:Enemy Unknown,andWarframe(GDC2015)
http://www.gdcvault.com/play/1018223/AI-Postmortems-Assassin-s-Creed
アクティブ・エリアセット(Active Are Set)
Daniel Brewer,AI Postmortems:Assassin'sCreed III,XCOM:Enemy Unknown,andWarframe(GDC2015)
http://www.gdcvault.com/play/1018223/AI-Postmortems-Assassin-s-Creed
アクティブ・エリアセットは、プレイヤーの周囲の領域で、
リアルタイムにメタAIがゲームを調整する領域
メタAIがアクティブ・エリアセット内で
ゲームを調整する
「ヒートが増加する=プレイヤーが近づく点」なので、モンスターを生成する。
「ヒートが減少する=プレイヤーが遠ざかる点」なので、モンスターを停止する。
Daniel Brewer,AI Postmortems:Assassin'sCreed III,XCOM:Enemy Unknown,andWarframe(GDC2015)
http://www.gdcvault.com/play/1018223/AI-Postmortems-Assassin-s-Creed
メタAI (AI Director,)による
動的ペース調整
Daniel Brewer,AI Postmortems:Assassin'sCreed III,XCOM:Enemy Unknown,andWarframe(GDC2015)
http://www.gdcvault.com/play/1018223/AI-Postmortems-Assassin-s-Creed
メタAI(自動適応ペーシング)
メタAI (AI Director,)による
動的ペース調整
Daniel Brewer,AI Postmortems:Assassin'sCreed III,XCOM:Enemy Unknown,andWarframe(GDC2015)
http://www.gdcvault.com/play/1018223/AI-Postmortems-Assassin-s-Creed
メタAIによる出会うモンスターの数の
大域調整
Daniel Brewer,AI Postmortems:Assassin'sCreed III,XCOM:Enemy Unknown,andWarframe(GDC2015)
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プレイヤーのスタート地点から出口までの道のりで、
コンスタントにモンスターと出会うようにする。

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