7.3.5 自动游戏化
随着虚拟现实和增强现实技术的深入发展,游戏化(gamification)运动也在不断地深入,因此,对于给定任务如何设计好玩的游戏规则,如何将一个枯燥而乏味的现实任务改造成一款有趣的游戏,就成为了一个重要的问题。在第 5 章中,我们看到了若干游戏化的例子,即用游戏将一个原本复杂而枯燥的任务包装起来,从而使人们在游戏娱乐的同时,顺便将原任务解决掉。但在这些例子中,游戏的构造完全是设计师的灵光闪现,似乎并没有太多规律可循。
如何运用人工智能来构造游戏化呢?注意,这个问题与自动游戏设计问题的区别在于,这里需要根据任务而构造游戏,这就会比凭空构造游戏困难得多。我们不仅要让游戏好玩,还要让游戏的结果能够被映射到原任务、原问题上去,从而使游戏的结果可以帮助我们解决这些现实问题。如果真的开发出这种技术,那么自动游戏化(automatic gamification)将会成为一个新兴而实用的人工智能领域。到那时,任何苦难的问题都会被自动游戏化程序构造出一个游戏的外衣。在这样的外衣下,我们在玩游戏的过程中就会自动将原问题解决掉了。
但是,这个问题的难度可能过大,所以一个中间过渡的问题是,我们是否能够根据现有的游戏以及现有的任务,找到这两者之间的映射关系,从而避免从头到尾地设计新的游戏呢?
在第 5 章中,我们曾经举了一个 PlayPump 的例子。通过巧妙的设计机械装置,人们可以将小孩玩耍时耗费的人力利用起来,为村子里的居民提供生活用水。机械装置传递了动力。
在各类人类计算实例中,设计师完成了原任务与游戏之间相互映射关系的设计。这种映射实际上做到的是运算能力的传递,而不是动力的传递。然而,难点就在于,我们应该如何设计这样的映射呢?我们发现,这是一个典型的机器学习问题。本质上讲,机器学习最擅长的就是通过大量的数据学习出一个未知的映射。
下面,我们凭空构造了一个“自动团队建设俄罗斯方块”的例子,即玩家在玩俄罗斯方块的时候就自动建构了一个团队。这个例子旨在阐明我们这里所说的自动游戏化的概念。但是,需要指出的是这个例子纯属虚构。
俄罗斯方块化的自动团队建设
这个例子考虑的问题是团队的搭建。我们知道,人类团队是以不同人的分工合作为基础的一种组织方式。由于每个人都有不同的特征,所以并不是将任意的一群人组织起来就能够搭建一个有效的团队,我们需要对每个人展开详细的分析。如果人们将团队构建的问题描述成一个数学优化问题,原则上讲就可以自动让计算机求解了。然而,类似于第 5 章中的蛋白质折叠问题,团队构建优化问题是很困难的,单纯用计算机求解可能会相形见绌。于是,我们能否运用人类计算的思想,将团队构建转化成一种可以直观可视化的组合问题,从而让人来求解呢?
我们可以考虑著名的游戏《俄罗斯方块》,它需要组合不同形状的砖块才能把这些砖块消掉,从而挣得比较高的分数。这两个问题似乎有一些相似之处,于是,我们发现了一组有意思的对应关系,如表 7-1 所示。
表 7-1 团队建设与《俄罗斯方块》的对应关系特征 团队建设 俄罗斯方块
组成单
元
不同特征的人 不同形状的砖块
整体 团队 整齐的一组俄罗斯方块
最终目
标
组合不同特征的人构成完整
的团队
组合不同形状的砖块构成完整的形状,
以便消去
如果这个对应关系成立,那么我们所要做的无非就是构造一个从人类特征到方块形状的映射。于是,一种性格特征的人就会被映射成一种形状的方块。为了得到这个映射,我们不妨训练一个神经网络,让系统自己学习得到,如图 7-16 所示。
一块俄罗斯方块对应一个人,于是,一个俄罗斯方块组合成一个方块整体就对应了不同的人组合成一个团队。于是,人们在一边玩俄罗斯方块的同时,另一边,一个完美的团队就可能组合出来了!在这个过程中,人工智能起到的作用就是完成真实任务与虚拟游戏要素之间的映射,从而把现实变成游戏。
我们知道,目前的人工智能技术已经取得了很大的发展。但是目前的应用领域大多局限在识别、翻译、聚类、数据挖掘等经典应用中。而当我们从注意力、游戏化等新问题的角度出发,就可以看到一系列全新的人工智能应用方向。
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