电脑游戏中的人工智能制作

脑游戏中的人工智能制作


电脑游戏随着硬件执行效率与显示解析度等大幅提升，以往很多不可能或非常难以实现的电脑游戏如此都得以顺利完成。虽然电脑游戏的呈现是那么地多样化，然而却与我们今日所要探讨的主题，人工智能几乎都有着密不可分的关系。
在角色扮演游戏中，程序员与企划人员需要精确地在电脑上将一个个所谓的“怪物”在战门过程中栩栩如生地制作出来；所以半兽人受了重伤懂得逃跑，法师懂得施展攻性法术。
目前能让人立刻想到与人工智能有密切关系的游戏有两种：
一是所谓的战棋／策略模拟游戏，二则是棋弈游戏。人工智能的比重与深浅度，在不同的游戏类型中各有不一。有的电脑游戏非标榜着高人工智能不可，不然没有人买；有的则是几乎渺茫到让玩家无法感觉有任何人工智能的存在。

　导向式思考

　AI最容易制作的的方式，同时也是早期游戏AI发展的主要方向就是规则导向或称之为假设导向。在一些比较简单的电脑游戏中，程序员可以好不困难地将游戏中的规则与设定转化成一条条的规则，然后将它们写成电脑程序。让我们以角色扮演游戏为例。决大多数的企画在设定所谓电脑怪物时，所设定的属性通常有以下几种：

生命值　攻击力　防御力　法力 属性

　最后一个“属性”是我在设定时喜欢增加的项目之一。透过这项属性的设定，我可以把怪物设定成“贪生怕死的”，也可以把战士设定为“视死如归”。以目前我们所掌握的资料，在战门系统中的大纲如是诞生了：

规则一

if (生命值< 10) // 边临死亡了吗　
{ if (属性== 贪生怕死)
结果 = 试图逃跑
if (有任何恢复生命值的物品或法术可用)
结果 = 使用或施展相关物品或法术
}

规则二
　
if (可施攻击性法术 && 有足够法力)
{
结果 = 施展攻攻击性法术
}

　由以上一连串的“如果－－就－－”规则设定，建立了最基本的ＡＩ。说这样的制方式只能建立基本ＡＩ其实并不当然正确。只要建立足够及精确的规则，这样的方式仍然有一定水准的表现。

　规则导向的最大优点就是易学易用。在没有深奥的理论概念的前提下，仍有广大的使用群。所以很多老道的玩家常常没两下就摸清楚敌人的攻击策略，移动方式等等。

　推论式思考

　相信曾经接触过电脑语言课程，或是自习过相关书籍的朋友们，都曾曾经听过一个著名的程序，那就是井字游戏。用井字游戏作为讨论AI的入门教材，我个人觉得是最适当的例子。或许有人还不知道井字游戏怎么玩。只要任何一方在三乘三的方格中先先成一线便胜利了。我们在前面谈过的规则导向，在这里也可以派得上用场。

　if任何一线已有我方两子&&另外一格仍空//我方即将成一线吗
结果 = 该空格
　if任何一线已有敌方两子&&另外一格仍空//防止敌方作成一线　
结果 = 该空格
　if任何一线已有我方一子&&另外两格仍空//作成两子
结果 = 该空格

　有一次我在某本电脑书上，同样地也看到某些以井字游戏为介绍的范例。不同的是，我几乎看不到任何规则导向的影子。但在仔细分析该程序码后，我得到了极大的启发，原来AI是可以不用这么多规则来制作的。它用的方法正是在电脑AI课程中重要的概念：极大极小法。我在这里只说明这法则的概念。继续以井字游戏为例，电脑先在某处下子，接着会以假设的方式，替对方下子，当然，必须假设对方下的是最佳位置，否则一切则毫无意义。在假设对方下子的过程中，自然又需要假设我方的下一步回应，如此一来一往，直到下完整局游戏为止。

底下是节录书中的程序片段：
　
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, skip it*/
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 side 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 tie move.*/
if (*v==0) return(lastTie);
/*If there weren't even any ties, return a loosing move.*/
else return(lastMove);　
};

　国外的一些论坛曾举行过256字节的游戏设计比赛。作品非常多，其中有一件作品正巧也是井字游戏。作者用区区两百多行就写了与上述程序演算方式完全相同的作品，可见功力确实了的。另外，我也很希望类似的活动能在国内推展起来。对了，在这样的比赛条件限制下，除了汇编语言外，几乎没有其它的选择了。

.386c
code segment byte public use16
assume　cs:code, ds:code

org 100h

tictac proc far

start:
push cs
pop ds

mov ax,0B800h ; 清除屏幕
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 ; 等待按键
int 21h

movzx bx,al

sub bl,31h ; 如果不是1..9
jc loc_2 ; 则重新输入　
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 ; 判断是否已取得胜利　
jnc loc_1
loc_3:
call printBoard
mov ax,4C00h
int 21h

data_1 db '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

locloop_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 ; 检查横向是否完成　
inc bx
inc bx
dec bp
dec bp
call sub_3 ; 检查纵向是否完成　
call sub_4 ; 检查斜向是否完成
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　; g

ood! 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