Left 4 Dead. Thief. Half-Life. Het zijn een aantal grensverleggende games op het gebied van AI. De eerste game past zijn moeilijkheidsgraad aan aan de speler, in de tweede kunnen de vijanden ‘zien’ en in de derde reageren ze op het gedrag van de speler. We zijn inmiddels een aantal jaren verder, maar het lijkt alsof we sindsdien weinig opgeschoten zijn. Baanbrekende AI lijkt in hedendaagse games nauwelijks te vinden. In Battlefield 4 niet, in Assassins Creed niet en ook in GTA V niet. 

Pieter Spronck, associate professor in Games en Kunstmatige Intelligentie aan de Universiteit van Tilburg, nuanceert en bevestigt dat: “De AI in Half Life zou echt niet om kunnen gaan met de complexe werelden van vandaag. Er zijn wel degelijk enorme ontwikkelingen geweest, maar die zitten voornamelijk in details. Functioneel gezien ben ik het overigens wel met je eens. De AI gedraagt zich nog net zo als in de jaren ’90.”

Sander Bakkes, post-doctoraal onderzoeker in video game AI en docent van ondergetekende aan de Universiteit van Amsterdam, licht dat gebrek aan ontwikkeling in AI toe: “AI-programmeurs hebben in de game-industrie te maken met veel beperkingen. Ontwikkelstudio’s geven bijvoorbeeld lang niet dezelfde prioriteit aan kunstmatige intelligentie als aan level design of gameplaymechanismen.” Die lage prioriteit klinkt zorgwekkend. Gamers prikken immers zo door een wereld heen als vijanden zich dom of onlogisch gedragen. Gaat dat in next gen-werelden niet alleen maar meer op?

Vertrouwen op creativiteit

Ontwikkelaars krijgen wel door dat zonder diepere AI de impact van hun schitterend gecreëerde wereld flink daalt. Het is al een ontwikkeling op zich dat AI op een logische manier aanhaakt op het realisme van de wereld. “Omdat werelden groter en rijker worden is er veel meer data voor de AI om op te anticiperen. Het implementeren van AI gebeurt in next gen-werelden nog steeds op dezelfde manier, het is alleen veel complexer”, aldus Sander Bakkes. “Desondanks zie je nog steeds dat de kunstmatige intelligentie in de basis nog steeds aan verbetering toe is. Vijanden lopen nog vaak vast in muren of reageren onlogisch op onverwacht gedrag.”

Net als de gehele game-industrie heeft AI logischerwijze ook te lijden onder een gebrek aan tijd en geld. Er is weinig ruimte om te experimenteren en zaken als path finding (het uitrekenen van de kortste route tussen twee punten) zijn al lastig genoeg om goed toe te passen in moderne games. “Met slim programmeren en slim geplaatste scripts creëren developers de illusie dat hun AI slim is. Helaas zijn deze trucjes nog vaak van een houtje-touwtje niveau. Al werken ze wel”, legt Pieter Spronck uit, “Kijk bijvoorbeeld naar Bioshock: Infinite. Het lijkt erop dat Elisabeth slim gedrag vertoond, maar in werkelijkheid is dat allemaal gescript. Je merkt het tijdens gevechten. Dan wordt Elisabeth gewoon naar een veilige plek geteleporteerd en blijft ze daar zitten.”

Dat we in de laatste jaren weinig echte evolutie hebben gezien in AI, wil natuurlijk niet zeggen dat de hedendaagse kunstmatige intelligentie ‘slecht’ is. Pieter Spronck licht bijvoorbeeld toe wat hij van het niveau vindt: “Het varieert een beetje per speltype. Ik vind de kwaliteit in sommige turn-based strategy-games hoog en als je kijkt naar wat een game als Bioshock: Infinite probeert te bereiken, dan werkt de AI gewoon efficiënt. Ook zou je denken dat in een shooter de vijanden alleen hoeven te schieten op de speler, maar er is ook sprake van een hoop onmerkbaar gedrag. Hoe de vijanden bijvoorbeeld hun positie kiezen op het slagveld. Aan de andere kant vind ik het niveau in veel strategische en tactische games juist laag. Daar is het de bedoeling dat de AI uitdaagt, maar daar slaagt het maar nauwelijks in.”

De magische oplossing?

Een shopkeeper in Skyrim die niet reageert als je op zijn tafel springt of een teamgenoot die onverschillig voor zich uit blijft kijken als je hem met een mes bewerkt in Call of Duty; dergelijk onlogische reacties zien we tegenwoordig nog steeds vaak genoeg. Het zijn momenten dat je als gamer beseft dat AI nog steeds voornamelijk gescript is. Zowel Sander Bakkes als Pieter Spronck zien adaptieve AI als de meest interessante verbetering voor dergelijk AI-gedrag. Dat houdt in dat de AI leert van vorige ontmoetingen en zijn gedrag aanpast aan de acties van de speler en veranderingen in de omgeving.

Sander Bakkes snapt echter ook de huiverigheid van ontwikkelaars. “Developers zijn angstig om dergelijke AI en algoritmes toe te passen. Ze zijn simpelweg bang om de controle te verliezen. Je wilt namelijk vermijden dat de AI zich juist slechter gaat gedragen door het leren van de verkeerde dingen.”  

In het academische veld van AI is adaptieve AI wel één van de grootste ambities. “In het veld van AI heeft er een paradigmaverschuiving plaats gevonden”, zo legt Sander Bakkes verder uit. “Men is zich minder gaan focussen op realistischer gedrag van personages en meer op hoe AI de game in zijn geheel beter maakt. Zo ben ik zelf bezig met een onderzoek waarin game-levels zich in real-time aanpassen aan de vaardigheden van de spelers en doet een student van me ook onderzoek naar adaptieve circuits in racegames.” De potentie van deze adaptieve AI spreekt voor zich en kan in games een flinke invloed hebben op de beleving. “Ik geloof dat het de ervaring versterkt als AI zich persoonlijk aanpast aan de speler, maar ik denk dat wij als academici hierin veel verder zijn dan de game-industrie.”

Pieter Spronck voegt daaraan toe: “Mijn indruk is dat de meeste spelontwikkelaar niet bijster geïnteresseerd zijn in wat academici doen op het gebied van AI. Maar ik ben optimistisch dat we in de toekomst meer samenwerkingen zien tussen spelontwikkelaars en academische instituten. Nu is het grote probleem helaas nog dat ontwikkelaars vooral willen ‘nemen’, maar niets mogen of willen ‘geven’. Ze zouden zichzelf een enorme dienst bewijzen als ze dat gewoon wel doen.”

Hoe next gen is AI?

Er zijn genoeg manieren voor AI om zich te ontwikkelen en de next gen consoles bieden daar zeker mogelijkheden voor. “De cloud-omgeving van de Xbox One heeft op dit vlak bijvoorbeeld veel potentie. Als het spelgedrag van de spelers wordt opgeslagen in de cloud kan de AI die informatie gebruiken om ervan te leren en zich eraan aan te passen. Eerlijk gezegd vind ik het vanuit dat perspectief dan ook jammer dat Microsoft het ‘altijd online’ heeft teruggedraaid”, aldus Sander Bakkes.

Het lijkt logisch dat er met sterkere hardware meer mogelijkheden zijn voor AI. Er is immers meer geheugen en rekenkracht beschikbaar. Sander Bakkes tempert echter de verwachtingen: “Als developers relatief weinig aandacht en resources aan AI blijven besteden verwacht ik ook niet dat er snel rigoureuze ontwikkelingen komen.” Het is dan ook de vraag hoe lang ontwikkelaars nog wegkomen zonder écht te evolueren. Niet alleen op basis van scripting, maar echt op basis van gedrag. De manier hoe programmeurs al jaren hun AI-problemen oplossen werkt vandaag de dag nog steeds, maar het wordt wel steeds complexer om creatief om te springen met scripts en dat irritante path finding. Ook al worden de werelden steeds mooier, het blijft pijnlijk dat een game als Call of Duty: Ghosts trots moet zijn op wegzwemmende vissen.