AI od Nvidie vytvořila kopii Pac-Mana

Legendární Pac-Man letos slaví 40 let své existence a takové kulatiny si samozřejmě zaslouží i patřičnou oslavu. V případě tohoto herního seniora se o ten patrně nejzajímavější dar postarala Nvidia, která se naposled blýskla například ukázkou renderování virtuální reality za pomocí serverů uložených v cloudu. Příliš mnoho času neuplynulo a podívat se můžeme na další příklad toho, čeho jsou technologie této společnosti schopné. Novinkou je v tomto případě Pac-Man, který se umělá inteligence v podání Nvidie naučila nejen hrát, ale dokonce i vytvářet.

Herní engine není potřeba

Výsledkem je funkční Pac-Man, který zainteresovaná umělá inteligence vytvořila na základě odpozorovaných her a který je na první pohled zcela funkční a věrný originálu, a to včetně pravidel hry. Na první pohled nejde o nic extra, Pac-Man není extrémně složitá hra, zkusme se ale zamyslet nad logikou a nad zápisem algoritmů hry. Těch proměnných, cyklů a podmínek je i v takto jednoduché hře na jednu stranu poměrně velké množství, jenže v tomto případě stroj nevytvářel program jako takový a jde o zcela unikátní situaci a přístup.

Jednoduchou formu hry viditelnou ve videu níže vytvořila AI jménem GameGAN, a to na základě prostého pozorování. Nevznikl přitom program, ale pouhá „představa“ toho, jak by jedna hra v Pac-Manovi mohla vypadat. Generování probíhá pixel po pixelu, a jde vlastně o generovaný soubor jednotlivých snímků. Ona logika v pozadí v podobě herního enginu tedy vlastně chybí. Přiložené video tak není ukázkou hry v pravém slova smyslu, ale generovanou imitací toho, jak by daná hra mohla vypadat. GameGAN však v tomto případě předem sledovala i vstupy hráčů a díky tomu může být tato imitace nakonec i ovladatelná a reagovat na to, jakou klávesu hráči stisknou. To už ale Nvidia plánuje blíže předvést toto léto na akci AI Playground.

Princip tvorby této ukázky spočíval v tom, že Nvidia vytvořila rovnou dvě neuronové sítě, z nichž každá pracuje na jiném principu a každá má jiný úkol – jedna se naučila hrou procházet a hrála ji, a to poměrně dost – odehráno bylo na padesát tisíc her. Člověka by takové množství práce pravděpodobně znavilo, nicméně pro stroj to žádný problém nebyl a právě tato umělá inteligence posbírala data pro GameGAN. Drobný problém při tomto postupu sice nastal v tom, že ona hrající AI se záhy stala bezchybnou a hra samotná ji nedokázala pokořit, nicméně i s tím si inženýři z divize Nvidia Research poradili a provedli blíže nespecifikované úpravy. A z tohoto velkého souboru vstupů už GameGAN dokázala zjistit, jaké jsou zákonitosti hry i to, jakým způsobem logika hry reaguje na vstupy ze strany hráče, z čehož už pak GameGAN dokáže vytvořit i plnohodnotnou hru. Opět ale podotýkáme, že nejde o hru vystavěnou na enginu, ale o soubor obrazů generovaných na základě naučených vstupů. To ve finále znamená, že GameGAN generuje obraz dle naučených dat pixel po pixelu, a to až do rychlosti několika desítek fps.

Nvidia je například známá zájmem o výzkum autonomních vozidel a podobná technologie se může například naučit na základě dat z kamer ve vozidlech odpozorovat pravidla silničního provozu.

Naučená neuronová síť navíc dokáže reagovat nezávisle na tom, jaká úroveň hry byla původně spuštěná. Vždy totiž dokáže generovat vlastní obsah, a to dokonce až tak kvalitně, že by ji v takovémto případě šlo využít i ke generování nových úrovní. Podobným způsobem by tato technologie údajně měla být využitelná i mimo herní průmysl. Nvidia je například známá zájmem o výzkum autonomních vozidel a podobná technologie se může například naučit na základě dat z kamer ve vozidlech odpozorovat pravidla silničního provozu. Anebo se třeba jen prostým pozorováním naučit fyzikální zákony. Zde se zkrátka fantazii meze příliš nekladou a otevírají se poměrně široké možnosti.

Více se o tomto projektu můžete dočíst na blogu Nvidie, kde společnost mimo jiné uvádí, že hardwarem v pozadí byl v tomto případě nedávno představené výpočetní jednotky Nvidia DGX určené primárně pro onu umělou inteligenci. Výsledek každopádně stojí za to, což dokládá i Kojčiro Cucumi z Bandai Namco Research Inc: „Nevěřili jsme, že AI dokáže zreplikovat zážitek z Pac-Mana bez herního enginu, z výsledku jsme ale unesení.“