人工知能をゲームに応用する
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人工知能をゲームに応用する. 有限会社ムームー 森川幸人  . ニューラルネットワーク・モデルの利用. 主人公がアイテムのカテゴリーを学習、  想起するエンジンとして利用。 主人公が、環境(外界、自分の生理)の状態に  応じて取るべき行動を学習、想起する  エンジンとして利用。. 「がんばれ森川君2号」 (1997 SCE). 「ここ掘れプッカ」 (2000 SCE). 遺伝的アルゴリズム・モデルの利用. 敵モンスターが、プレイヤーの仕掛ける  トラップに耐性がつくような進化を遂げる  仕組みとして利用。. 「アストロノーカ」 (1998 SCE).

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人工知能をゲームに応用する

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Presentation Transcript


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人工知能をゲームに応用する

有限会社ムームー 森川幸人  


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ニューラルネットワーク・モデルの利用

  • 主人公がアイテムのカテゴリーを学習、 想起するエンジンとして利用。

  • 主人公が、環境(外界、自分の生理)の状態に 応じて取るべき行動を学習、想起する エンジンとして利用。

「がんばれ森川君2号」(1997 SCE)

「ここ掘れプッカ」(2000 SCE)


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遺伝的アルゴリズム・モデルの利用

  • 敵モンスターが、プレイヤーの仕掛ける トラップに耐性がつくような進化を遂げる 仕組みとして利用。

「アストロノーカ」(1998 SCE)


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ゲーム「アストロノーカ」の流れ

ここにGAを利用


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バブーの進化には、3つの要素がある。#1

  • 種族の進化(拡大)バブーの種類、形状が進化(拡大)する

ゲーム進行中の集団(20個体)


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バブーの進化には、3つの要素がある。#2

  • トラップへの耐性の進化

  • トラップからの脱出、破壊能力が進化する

(例)落とし穴から飛び出す(脚力)


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バブーの進化には、3つの要素がある。#3

  • トラップへの戦略の進化

  • トラップをさけるか、壊して行くかなど、対トラップ戦略が進化する

(例)トラップを発見したら、それを避ける経路を取る


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  • バブーの進化(方向とスピード)は、プレイヤーの仕掛けるトラップの構成によって、決まる


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  • バブーの能力(属性値)の調整は、最初の集団のみで、その後のレベルのバブーの能力は、自動的に作られていく。


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キャラクターの進化への応用

  • 例えば、RPGにおけるキャラクター(敵)の強さ設定にGAを利用する。

  • プレイヤーとのバトルを通じて、キャラクターが自律的に進化する(強くなる)。


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GAを使う利点

  • あらかじめ、全てのレベル(強さ)のキャラクターの能力値を設定しなくてもよい。

  • 最初の集団の能力値を設定したら、その後の進化の方向、スピードは、プレイヤーとの関係で設計されていく。


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まとめ

  • RPGのモンスターに限らず、レースゲームの車の性能など、いろいろなジャンルのゲームに応用が可能。

  • 能力値だけでなく、戦略性も進化させられる。

  • レベル間の強さの段階の設定をしなくてもいい。

  • 常にその時点のプレイヤーの力にフィットした能力値の設計が、自動的にできる。

  • あらかじめ、全てのレベル(強さ)のキャラクターの能力値を設定しなくてもよい。

  • もしくは、以上の設定を、開発段階で自動化できる。


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自律生成の仕組みをゲームに組み込む

  • 予定調和的な世界設計が飽きられ始めている。

  • ゲームのボリュームが肥大化していくに伴い、 全内容を人力で作ることが、大きなコストに  なっている。

  • 必ずしも人工知能的アプローチに 固執するものではない。


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クマに演歌を作らせ,歌わせる方法

  • このゲームは、弟子のクマに演歌の魂を教え込むゲームである。

  • クマが演歌の歌詞とメロディーを自動生成する。

  • 作った曲を音声合成で歌い上げる。

(2003 SCEJ)


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具体的な内容

具体的には、

1)クマに言葉を教える、またはクマが自主的に言葉を覚えてくる

2)クマが作った歌詞に修正や評価を加える(加えなくても可)

3)できあがった歌詞にクマが曲をつける

4)できあがった曲をクマが歌う

という要素から構成されている。


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演歌を自動生成する

 本ゲームでは、

 人工知能的アプローチではないが、

 クマが歌詞と曲を自動生成するための仕組みが組み込まれている。


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歌詞を作る

 クマはゲームの進行、あるいはプレイヤーの教育(言葉を教え込む)によって、ボキャブラリーを増やしていく。また、覚えた言葉は、使われた回数や評価(ほめられた、無視されたなど)回数によって、選ばれる確率が変化していく。


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歌詞の自動生成の方法#1

 用意された空のテンプレートの中から

 ランダムにテンプレートを選択する。

このテンプレートには、行数と各行の文字数の制限のみが定義されている。

 (例)1行目:8文字+5文字、2行目:7文字+7文字...


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歌詞の自動生成の方法#2

別の定義テーブルでは、

文字数毎の品詞構成が定義されている。

(例)8文字:

(4文字の形容詞+1文字の助詞+3文字の名詞)、

(3文字の形容詞+5文字の名詞)...


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歌詞の自動生成の方法#3

この定義を先に選択したテンプレートにはめ込んでいき、

歌詞の品詞構成を決定する。

こうしてできたテンプレートに、

クマの知っている言葉(ボキャブラリー)から、

文字数的に適合する品詞を選んで組み込んで

歌詞を完成させる。

※助詞は、その前後の名詞、形容詞から適宜に選択される


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曲の自動生成の方法#1

曲の生成は、以下の手順で進む。


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曲の自動生成の方法#2

1.曲調を選択する

演歌の曲のトーンを選択する。

演歌を大きく3つのタイプに分類し、

いずれかのトーンがランダムに選ばれる。


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曲の自動生成の方法#2

2.コードを選択する

曲調に応じたコード進行が選択される。

曲調毎に、多くのコード進行セットが

用意されている。


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曲の自動生成の方法#3

3.メロディーラインを選ぶ

コードにそうメロディーラインが選ばれる。

コード毎に、多くのメロディーラインが

用意されており、ランダムに選択される。

また、メロディー間の相性があるので、

その禁則処理もされる。


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曲の自動生成の方法#4

4.楽器セットを選ぶ

最後に、生成された楽曲を演奏する

楽器セットを選択する。


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音声

  • カーナビなどでお馴染みの音声合成エンジンを使っている。

     (株式会社アニモの音声合成エンジンを利用)

  • 作られた曲はMIDIデータになっており、音声はその「楽器」として扱われている。

  • 人間?の声らしくきこえるために楽曲のメロディーの特性に合わせて、さらにMIDIの制御(ビブラートなど)を加えている。


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今後の課題#1

今後の課題は大きく3つある。

  • 歌詞全体が「意味の通る」歌詞にする。

  • プレイヤーの嗜好を反映した楽曲をつくれるようにする。

  • より、人間らしい声にする。


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今後の課題#2

  • 意味の通る歌詞を生成するためには、高度な意味解析技術が必要。

  • この処理はいろいろな意味で「大きな作業」になりそう。例えエンジンが開発されたとしても、1ゲームあるいは、ゲーム機が扱える能力を越えることが予想される。


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今後の課題#3

  • 「意味が通じる」歌詞の生成の方法として、意味解析とは全く異なるアプローチがあるのではないか?

  • プレイヤーが教えた、あるいは評価した「歌詞の連なり」をデータベース化する。

  • ネットワークを通して、このDBを他のユーザーと共有することで、DBの量と質を高めていく。


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今後の課題#4

  • そのためには、DBから最適な情報(ことば)を検索し、選択するためのアルゴリズムの開発が必要?

  • アクティブ探索法の利用?

  • 補完類似度法の利用?


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