在游戏里上演《西部世界》？用AI实现NPC们的喜怒哀乐

电子游戏和人工智能，似乎有着说不清道不明的缘分。

让人工智能玩游戏、在游戏环境中训练智能体，已经成为了人工智能研发中的常用手段。而这些方式之外，其实还有不少人工智能学家用游戏来实现一些更加天马行空的想法。

比如说，前几天笔者在非常严肃认真刻苦执着的思考人工智能的未来，于是乎我登上了Steam创意工坊，准备找几个新的《上古卷轴5》mod（不管你信不信反正我信了！）……别说，还真让我发现了人工智能的蛛丝马迹。

我注意到了一款由北卡罗来纳大学计算机科学团队研发的游戏mod，其效果在于提升游戏中NPC的智能程度，让NPC也有邻里关系，也会勾心斗角…..

提到游戏中NPC的智能，大部分玩家可能首先想到的是战斗智能。比如友方NPC跟玩家的配合、敌方NPC对玩家意图的针对性破解和整体战略布置等等。

对于这些…这款mod一概不管。它提升的是NPC之间（包括NPC与玩家之间）对话、社交和情景反应的能力，比如NPC会相互调情、恭维，甚至辱骂对方（骂急了也不排除直接动手）。

是不是感觉有点像《西部世界》里机器人的觉醒？在进入人工智能与NPC的讨论之前，我们先要弄明白，传统意义上的“对话型”NPC是如何工作的。

游戏中NPC如何工作

所谓“对话型”NPC，是角色扮演类游戏中一个不可缺少的部分。他们大部分时候都只是跟玩家进行对话，承担着发放任务和推动剧情的作用。

当然，随着开放世界模式的沙盒游戏盛行，NPC也变得越来越复杂。比如玩家可以和某些NPC成为朋友，一起冒险，甚至结婚生孩子；也可以杀掉一些自己不喜欢的NPC，从而改写剧情走向。

虽然看起来越来越聪明，NPC们的工作原理却十数年来都没有改变过。

一般NPC的互动都由两个“开关”来操控。其行为大多由游戏规划器来控制。在行为规划器中，开发者详细规定了NPC面对什么情形做什么反应。比如挨打了要还手、有人给钱要表示感谢等等。

而NPC与玩家的对话，基本由游戏决策树来确定。在沙盒游戏中，决策树虽然复杂，但还是用暴力穷举来构建所有对话的结构对应关系。说白了，无论玩家怎么选择对话，后边都有算好的结果在等着你。

这两种机制构成的共同工作原理，是让NPC的一切行为语言都在数据库里找对应关系。所谓的游戏AI，并不是货真价实的AI。

那么，有没有可能让NPC更加“独立自主”一点呢？

一款名叫CiF-CK的《上古卷轴5》MOD

史诗感极强、自由度超高的《上古卷轴5：天际》很多年来都被称为欧美角色扮演游戏的代表作。这款游戏的一大特征是NPC非常多，有名字能对话的NPC就有3千个以上，而且他们各自有游戏世界中的职业和地位，对应着错综复杂的故事。并且这款游戏的另一个特点，是游戏环境的开源性很好，第三方很容易借助相关工具开发出独立的游戏mod。

二者结合，就有了前文提到的专门提高NPC社会意识的mod。这款名叫CiF-CK的mod是由北卡罗来纳大学和里斯本大学相关研究团队共同打造的，主要目的在于通过人工智能算法来提升游戏NPC之间的互动性，从而给游戏带来更加灵活的玩法和现实代入感。

这款mod可以在steam下载到，在今年的IEEE上，研究团队提交了名为《CiF-CK：一种在商业游戏中构建的NPC社会性模型》的论文，详尽阐释了这个mod是如何进行工作的。

举个简单的例子来解释一下CiF-CK的作用：假如玩家进行两次游戏，分别扮演一个兽人男性和一个精灵女性，在游戏中跟同一位女兽人NPC对话。从逻辑上讲，NPC面对玩家应该是完全不同的态度。但事实上玩家得到的回馈是一样的，而CiF-CK的作用是改变这种体验，让NPC根据自己的社会属性来跟玩家交流。

CiF-CK建立在2012年加州大学圣克鲁兹分校研究者提出的Comme il-Faut (CiF)模型之上。CiF的作用是通过相关机器学习算法和社会学中对社会关系的提炼，来构建智能体之间的社会结构。比如A和B是仇敌，A和C关系要好，那么通过算法推导，B和C也会相互反感（假设没有更狗血剧情出现的情况下）。

而CiF-CK模型则进一步完善和激进了CiF下NPC的社会网络，利用社会行为模型，增加了NPC的适应性和自主性。

具体说来CiF-CK在两个方面达成了突破：

（左为《上古卷轴5》NPC对话机制；右为CiF-CK改写后的NPC对话模型）

其一，CiF-CK不再让每个NPC都知道整个游戏的社会关系，而是仅仅认识自己应该认识的人。比如一个小商贩，可能不会认识另一座遥远城市里的某个法师，但是知道国王是谁、朋友是谁、妻子是谁、隔壁老王是谁…….总之，CiF-CK让NPC的社交关系趋近于真实化，每个人只会因为自己的社交网络产生变化而进行相应反馈。

其二，在原有模型中，NPC可以推算出对某人的好恶，但无法推测这种关系下的相应行为。通过AI构建行为模型，CiF-CK下NPC会因为社会关系改变产生进一步的动作。比如嘲讽、辱骂、相爱甚至仇杀。

NPC的社会关系网络能够自行发展，带给玩家的一方面是更真实的交互体验，另一方面也让玩家有更多的对话和行为选项，甚至能够影响游戏里社会网络的细节。

“NPC越真实，玩家就越有快感”，这句话是不是很熟？没错，很像《西部世界》的设定。

《西部世界》要来了？AI+NPC=？

NPC和人工智能模型的结合，可能带来什么影响呢？

游戏领域应用人工智能，从针对目标上来说可以分为三种：环境AI、竞技AI和角色AI。其中环境AI比如针对玩家数据打造独特的游戏感官，竞技AI比如敌人更有规划性和判断力，角色AI就像我们今天说的给NPC加入社会关系。

在这三者之中，环境AI的利用几率较小；竞技AI被提的最多，但事实上这个领域有个问题，就是过分智能的战斗玩家可能不喜欢——玩游戏又不是找虐的。这个领域虽然可能诞生最受关注的人工智能案例，但真正投入商业的可能性或许有限。

就像《西部世界》所展示的人类本能那样，NPC的智能化可能是AI技术在游戏中最快产生商业价值的一个。

举例来说，NPC+AI很有可能从以下几个方面改写目前角色扮演、沙盒、生存类游戏的基本设定：

1、让开放式沙盒成为可能：今天所谓的开放结局游戏，其实都不是真的开放，而是在若干结局里选择一种触发。通过NPC的自主学习和互动，可能让游戏走向真正的开放结局，甚至设计者自己都没有想过的结局。

2、提升代入感：所谓角色扮演游戏的精髓就在于带入，而与更加真实可信的NPC互动意味着更多互动方式、叙事线索和人物关系成为可能。游戏发展到今天，在画面上提升代入感已经很困难了，通过NPC的拟人程度来达成这个目的说不定会是接下来的发展方向。

3、打破RPG游戏的对话框僵局：玩家与NPC的互动，一直秉承着万古不变的对话框模式。即你从几个对话里选择，NPC给你相应的答复。其实给玩家的选择权很小，人工智能和NPC结合，说不定能让游戏中出现类似Siri的对话模式。

当然，用AI在游戏中构建NPC社会关系模型，其实也有助提升技术本身，反作用于现实世界。总之，给NPC安装AI大脑有太多意义，虽然有点细思恐极，但却是游戏开发者不能忽视的一盘菜。

存在的问题和解决方案

当然，NPC的AI化仅仅是个开始，CiF-CK也仅仅是个开放型试验品。

赋予NPC社会化人格和关系网络还有非常多问题，比如NPC+AI的黑盒子问题，即自主学习的NPC很可能无法操控，不能判断接下来会发生什么，从而让整个游戏出现Bug。

另外，这类人工智能模型应该能耗较高。CiF-CK容量达到1个G，在《上古卷轴5》中处理NPC对话的mod中这属于非常大的。并且加载之后运算量显著提高（友情提醒：CiF-CK跟各种主流mod都不兼容，一定谨慎尝试…不要问我是怎么知道的）。而且真实游戏时会感觉CiF-CK远没有那么神奇，功能还是比较初级的。那么部署这类算法消耗大量运算资源，对于开发者来说可能有点得不偿失。

其实，在游戏中运行AI任务，尤其是把NPC作为单独的智能体执行AI算法，最大的问题就是消耗大量开发成本和运算成本。毕竟游戏开发不是科研，必须要估算性价比。这类功能开发价值不菲，部署后又会让游戏变得卡顿，可能还不如提升一些画面质量来的划算。

综合来看，想要解决这些困境，最有可能的方式是先打开尝试空间，让用户体验到智能NPC的优点。比如在游戏主题外附赠可选的NPC智能包；或者推出特定DLC，让一小部分NPC先智能起来；再或者用一些类型游戏作为试验田，比如《模拟人生》一类不那么消耗配置的游戏。

所以让我们期盼这类技术快速被游戏厂商重视起来吧。

其实吧，在《上古卷轴5》的“天际省”里，更多都是一勇之夫和魔法怪兽，也无法体现NPC的社会关系有多复杂。如果来一款中国宫斗主题游戏，NPC们的日常就是勾心斗角党同伐异抬杠拌嘴辱骂嫌弃翻白眼……加上人工智能绝对给力……相信运行不了多久就能把玩家的CPU炸了。