電腦遊戲中的人工智慧製作 (轉)

電腦遊戲中的人工智慧製作 (轉)[@more@]

 

　遊戲隨著與顯示解析度等大幅提升，以往很多不可能或非常難以實現的電腦遊戲如此都得以順利完成。雖然電腦遊戲的呈現是那麼地多樣化，然而卻與我們今日所要探討的主題，人工智慧幾乎都有著密不可分的關係。
　在角色扮演遊戲中，員與企劃人員需要精確地在電腦上將一個個所謂的“怪物”在戰門過程中栩栩如生地製作出來；所以半獸人受了重傷懂得逃跑，法師懂得施展攻性法術。
　目前能讓人立刻想到與人工智慧有密切關係的遊戲有兩種：
  一是所謂的戰棋／策略模擬遊戲，二則是棋弈遊戲。人工智慧的比重與深淺度，在不同的遊戲型別中各有不一。有的電腦遊戲非標榜著高人工智慧不可，不然沒有人買；有的則是幾乎渺茫到讓玩家無法感覺有任何人工智慧的存在。　　　　　　　　　　　　

　導向式思考

　AI最容易製作的的方式，同時也是早期遊戲AI發展的主要方向就是規則導向或稱之為假設導向。在一些比較簡單的電腦遊戲中，程式設計師可以好不困難地將遊戲中的規則與設定轉化成一條條的規則，然後將它們寫成電腦程式。讓我們以角色扮演遊戲為例。決大多數的企畫在設定所謂電腦怪物時，所設定的屬性通常有以下幾種：

　　生命值　力　力　法力　 屬性

　最後一個“屬性”是我在設定時喜歡增加的專案之一。透過這項屬性的設定，我可以把怪物設定成“貪生怕死的”，也可以把戰士設定為“視死如歸”。以目前我們所掌握的資料，在戰門中的大綱如是誕生了：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

規則一

if (生命值< 10) // 邊臨死亡了嗎　
{　 if (屬性== 貪生怕死)　　　　　　　　　　　　　　　
　　　結果 = 試圖逃跑　　　　　　　　　　　　　　　
　　if (有任何恢復生命值的物品或法術可用)　　　　　　
　　　結果 = 使用或施展相關物品或法術　　　　　　　
}　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

規則二
　
if (可施攻擊性法術 && 有足夠法力)
{　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　結果 = 施展攻攻擊性法術　　　　　　　　　　　　　
}　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　由以上一連串的“如果－－就－－”規則設定，建立了最基本的ＡＩ。說這樣的制方式只能建立基本ＡＩ其實並不當然正確。只要建立足夠及精確的規則，這樣的方式仍然有一定水準的表現。
　規則導向的最大優點就是易學易用。在沒有深奧的理論概念的前提下，仍有廣大的使用群。所以很多老道的玩家常常沒兩下就摸清楚敵人的攻擊策略，移動方式等等。

　推論式思考

　相信曾經接觸過電腦語言課程，或是自習過相關書籍的朋友們，都曾曾經聽過一個著名的程式，那就是井字遊戲。用井字遊戲作為討論AI的教材，我個人覺得是最適當的例子。或許有人還不知道井字遊戲怎麼玩。只要任何一方在三乘三的方格中先先成一線便勝利了。我們在前面談過的規則導向，在這裡也可以派得上用場。

　if任何一線已有我方兩子&&另外一格仍空//我方即將成一線嗎
　　結果 = 該空格　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　if任何一線已有敵方兩子&&另外一格仍空//防止敵方作成一線　
　　結果 = 該空格 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　if任何一線已有我方一子&&另外兩格仍空//作成兩子　　　　
　　結果 = 該空格

　有一次我在某本電腦書上，同樣地也看到某些以井字遊戲為介紹的範例。不同的是，我幾乎看不到任何規則導向的影子。但在仔細分析該程式碼後，我得到了極大的啟發，原來AI是可以不用這麼多規則來製作的。它用的方法正是在電腦AI課程中重要的概念：極大極小法。我在這裡只說明這法則的概念。繼續以井字遊戲為例，電腦先在某處下子，接著會以假設的方式，替對方下子，當然，必須假設對方下的是最佳位置，否則一切則毫無意義。在假設對方下子的過程中，自然又需要假設我方的下一步回應，如此一來一往，直到下完整局遊戲為止。

底下是節錄書中的程式片段：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　
bestMove(int p, int*v)
{　 　int i;　
　　　int lastTie;　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　int lastMove;　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　int subV;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
/*First, check for a tie*/　　　　　　　　　　　　
　　　　if (isTie()) {　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　*v=0;　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　return(0);　　　　　　　　　　　　　　
　　　};
/*If not a tie, try each potential move*/
　for (*v=-1, lastTie=lastMove=-1,i=0;i<9;i++)
　　{
　　　/*If this isn't a possible, skit*/　　　　　　　　　　
　　　if (board[i]!=0) continue;
　　　/* Make the move. */
　　　　lastMove=i;　
　　　　board[i]=p;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　/* Did it win? */　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　if (hasWon(p)) *v=1;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　else{　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　/*If not, find out how good the other s can do*/
　　　　　bestMove(-p,&subV);　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　/* If they can only lose, this is still a win.*/
　　　　　　if (subV==-1) *v=1;　　　　　　　
　　　/* Or, if it's a tie, remember it. */　　　　　　　　　
　　　　　　　else if (subV==0){　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　*v=0;　　　　　　　
　　　　　　　　　　lastTie=i;　
　　　　　　　　　　};　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　};　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
/* Take back the move. */　　　　　　　　　　　
　　　　 　　　　　　board[i]=0;　　　　　　　　　　
/*If we found a win, return immediately
　　　　　(can't do any better than that)*/　　　　　
　　if (*v==1) return(i);　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
/*If we didn't find any wins, return a tmove.*/　　　　　　　　　
　　if (*v==0) return(lastTie);　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
/*If there weren't even any ties, return a loosing move.*/　　　　　
　　else return(lastMove);　
};　　　　

　國外的一些論壇曾舉行過256位元組的遊戲設計比賽。作品非常多，其中有一件作品正巧也是井字遊戲。作者用區區兩百多行就寫了與上述程式演算方式完全相同的作品，可見功力確實了的。另外，我也很希望類似的活動能在國內推展起來。對了，在這樣的比賽條件限制下，除了語言外，幾乎沒有其它的選擇了。　　　　

　 .386c　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 code　　　　　　segment byte public use16　　　　　　
　　　　　　　　　 assume　cs:code, ds:code　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 org　　 100h　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 tictac　　　　　proc　　far　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 start:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 push　　cs　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 pop　　 ds　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 ax,0B800h　　　　　; 清除螢幕
　　　　　　　　　 mov　　 es,ax　　　　　　　;　　　　
　　　　　　　　　 xor　　 di,di　　　　　　　;　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 cx,7D0h　　　　　　;　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 ax,0F20h　　　　　 ;　　　　
　　　　　　　　　 rep　　 stosw　　　　　　　;　　　　
　　　　　　　　　 xor　　 cx,cx　　　　　　　;　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 dl,5　　　　　　　　　　　　
　 loc_1:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 call　　printBoard　　　　　　　　　
　 loc_2:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 ah,8　　　　　　　 ; 等待按鍵
　　　　　　　　　 int　　 21h　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 movzx　 bx,al　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　 sub　　 bl,31h　　　　　　 ; 如果不是1..9
　　　　　　　　　 jc　　　loc_2　　　　　　　; 則重新輸入　
　　　　　　　　　 cmp　　 bl,8　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 ja　　　loc_2　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 cmp　　 data_1[bx],al　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 jne　　 loc_2　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 byte ptr data_1[bx],'x'　　　　　
　　　　　　　　　 dec　　 dl　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 jz　　　short loc_3　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 al,'o'　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 call　　bestMove　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 [si],al　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 call　　isWin　　　; 判斷是否已取得勝利　
　　　　　　　　　 jnc　　 loc_1　　　　　　　　　　　　　　
　 loc_3:　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　　　　　
　　　　　　　　　 call　　printBoard　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 ax,4C00h　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 int　　 21h　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 data_1　　　　　　　　'12'　　　　　　　　　　　　　　
　 data_2　　　　　db　　　'3456789'　　　　　　　　　　　　
　 data_3　　　　　db　　　0　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 tictac　　　　　endp　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 printBoard　　　proc　　near　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 si,offset data_1　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 di,548h　　　　　　　　　　　 　
　　　　　　　　　 mov　　 cl,3　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 locl_4:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 movsb　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 add　　 di,5　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 movsb　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 add　　 di,5　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 movsb　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 add　　 di,133h　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 loop　　locloop_4　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 retn　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 printBoard　　　endp　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 isWin　　　　　 proc　　near　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 bx,1　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 bp,3　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 call　　sub_3　　　　; 檢查橫向是否完成　
　　　　　　　　　 inc　　 bx　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 inc　　 bx　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 dec　　 bp　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 dec　　 bp　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 call　　sub_3　　　　; 檢查縱向是否完成　
　　　　　　　　　 call　　sub_4　　　　; 檢查斜向是否完成
　　　　　　　　　 clc
　　　　　　　　　 retn　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 isWin　　　　　 endp　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 loc_5:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 stc　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 retn　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 sub_3　　　　　 proc　　near　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 ah,3　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 si,offset data_1　　　　　　　　
　 loc_6:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 di,si　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 call　　sub_5　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 add　　 si,bp　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 dec　　 ah　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 jnz　　 loc_6　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 retn　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 sub_3　　　　　 endp　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 sub_4　　　　　 proc　　near　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 di,offset data_1　　　　　　　
　　　　　　　　　 inc　　 bx　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 call　　sub_5　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 di,offset data_2　　　　　　　　
　　　　　　　　　 dec　　 bx　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 dec　　 bx　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 call　　sub_5　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 retn　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 sub_4　　　　　 endp　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 sub_5　　　　　 proc　　near　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 cl,3　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 locloop_7:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 cmp　　 [di],al　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 jne　　 short loc_ret_8　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 add　　 di,bx　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 loop　　locloop_7　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 add　　 sp,4　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 jmp　　 short loc_5　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 loc_ret_8:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 retn　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 sub_5　　　　　 endp　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 bestMove　　　　proc　　near　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 bx,31FEh　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 cl,9　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 di,offset data_1　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 locloop_9:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 cmp　　 [di],bh　　　　 ; #empty?　　　　　　　　
　　　　　　　　　 jne　　 short loc_12　　; #no, skip　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 [di],al　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 pusha　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 call　　isWin　　　　　 ; #CY: Win　　　　　　　
　　　　　　　　　 popa　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 jnc　　 short loc_10　　;　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 bl,1　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 si,di　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 [di],bh　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 retn　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 loc_10:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 pusha　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 xor　　 al,17h　; good! toggle 'o' / 'x'
　　　　　　　　　 call　　bestMove　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 data_3,bl　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 popa　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 ah,data_3　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 neg　　 ah　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 cmp　　 ah,bl　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 jle　　 short loc_11　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 bl,ah　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 si,di　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 loc_11:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 mov　　 [di],bh　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 loc_12:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 inc　　 bh　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 inc　　 di　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 loop　　locloop_9　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 cmp　　 bl,0FEh　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 jne　　 short loc_ret_13　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 xor　　 bl,bl　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 loc_ret_13:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 retn　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 bestMove　　　　endp　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　 code　　　　　　ends

　　　　　　　　　 end　　 start