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10 : 0 – Von einer künstlichen Intelligenz besiegt!

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10 : 0 – Von einer künstlichen Intelligenz besiegt!

Wenn du schon mal online Schach gespielt hast, kennst du bestimmt neben echten Menschen auch den Computer als deinen Gegner und der macht es einem garnicht so einfach, da er immer einen Konter parat hat! Dahinter steckt eine künstliche Intelligenz (KI), die deine Spielzüge analysiert, darauf reagiert und ihre eigenen Züge setzt. Doch was steckt dahinter und wo findet man diese KI noch?  

Die Anwendung von KI in Videospielen

Heutzutage spielt künstliche Intelligenz eine wichtige Rolle bei Computer- und Videospielen. In der Entwicklung von diesen kommen zunehmend komplexere Regelsätze zum Einsatz, mit denen Charaktere und die Spielwelt auf das Verhalten des Spielers abgestimmt wird. 

Mit Hilfe der KI passt zum Beispiel der Computergegner seine Strategie an die Spielweise und das Können des menschlichen Spielers an. Die dadurch erzeugten Ereignisse entsprechen solchen, die auch von einem menschlichen Mitspieler zu erwarten wären. 

In den meisten Games handelt es sich nicht um die typische KI, die ihre Fähigkeiten immer weiterentwickelt und damit den Menschen zu übertreffen sucht. Vielmehr verwenden die Spieleentwickler eine Art “Pseudo-KI”, bei der unterschiedliche Reaktionen und die darauffolgende Ereignisse bereits gründlich im Programmcode verankert sind. Einige sind eher simpel und verfügen lediglich über eine begrenzte Auswahl an Aktivitäten wie beispielsweise jemanden erschießen, wegrennen oder nach einem anderen Spieler suchen. Andere nutzen sogenannte „Behaviour-Trees“ und/oder „Pathfinding“ Methoden. 

Behaviour – Trees

„Behaviour-Trees“ dienen zur Entscheidungsfindung. Dabei bestehen sie aus einem hierarchischen, verzweigten System von Knoten mit einem gemeinsamen Anfang, das als „Wurzel“ bezeichnet wird. Der Ablauf wird streng durch die Reihenfolge der einzelnen Knoten bestimmt, um den Entscheidungsprozess eines Nicht-Spieler-Charakter (NPC) zu steuern.

Pathfinding

„Pathfinding“ ist die Methode, um zu bestimmen wie man einen NPC von einem Startpunkt zu einem Endpunkt auf einer Karte bringt, unter Berücksichtigung von Gelände und Hindernissen. Dabei wird in Videospielen das Gelände auf ein starres Gitter abgebildet. Man stellt sich ein Labyrinth vor, jedoch mit mehreren Wegen, die zum Ausgang führen. Mit einem Pfadfindungsalgorithmus wird dann der schnellstmögliche Weg ermittelt.

Beispiel: Behaviour-Tree

Beispiel: Pathfinding Gitternetz

KI-Technologie in der Spieleentwicklung

Maschinelles Lernen ist für Entwickler auch ein wichtiges Werkzeug, um die komplexeren Regelsätze in heutigen Games umzusetzen. Letztendlich sollen Nicht-Spieler-Charaktere und die virtuelle Umgebung möglichst glaubwürdig dargestellt werden, die dann dynamisch auf das individuelle Verhalten des Spielers reagieren. Der Spieleproduzent Electronic Arts (EA) wendet die Technologie der KIs schon seit Jahren unter anderem bei der Fußballsimulation „FIFA“ an, um das Verhalten der nicht gesteuerten Figuren authentischer zu gestalten. In deren Technologieabteilung arbeiten die Entwickler an Algorithmen, die interagierende und somit realistischere Spielwelten ermöglichen.

Videospiel FIFA auf der Konsole

Was macht eine gute KI aus?

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Was macht eine gute KI aus? | Game Maker’s Toolkit

Gute KI muss mehr sein als nur ein Feind, der den Spieler überlisten oder töten kann. Es ist nicht einfach, eine KI so zu gestalten, dass sie glaubhaftes, realistisches Verhalten aufweist. Das oben gezeigte Video nennt dir unter anderem die folgenden Punkte, an denen du eine gute KI erkennst.

Eine „Gute KI“ …

  • …lässt den Spieler betrügen, jedoch nicht auf eine Weise die der Spieler bemerken wird.
  • …ist vorhersehbar.
  • …kann mit den Spielsystemen interagieren.
  • …reagiert auf den Spieler.
  • …hat ihre eigenen Ziele.
  • …handelt sich nicht nur um Feinde.

Beispiele – Nutzung von KI-Gegnern

„Deep Blue – der Schachmeister“

Deep Blue„, eines der bekanntesten Beispiele, war ein von IBM entwickelter Schachcomputer. Deep Blue gelang es vor 20 Jahre den Schachweltmeister Gary Kasparow zu besiegen.

Gary Kasparow gegen Deep Blue
AlphaGo

AlphaGo ist ein von DeepMind entwickeltes Computerprogramm, welches das Brettspiel Go spielt. Es lernte in tausenden Partien das Spiel Go und schlug damit die weltbesten Spieler. 

Das strategische Brettspiel Go
ESport – StarCraft und Dota

Im StarCraft und Dota 2 ESport profitieren auch die Profis, indem sie im Training erfolgreiche Strategien der KI adaptieren. 

DeepMind kreierte die KI Alphastar, die das Echtzeit-Strategiespiel StarCraft spielen kann. Trainiert mit einer Datenbank des Spieleherstellers Blizzard, gewann die Alphastar-KI Anfang 2019 in einem „StarCraft 2“-Turnier nicht nur gegen Profi-Spieler, sondern überholte auch in öffentlichen Ranglistenspielen 99,8% der menschlichen Konkurrenten, die im Vormonat aktiv gespielt hatten.

E-Sport
Grand Theft Auto 5 (GTA V)

GTA V ist ein Open-World-Action-Adventure-Videospiel, das von Rockstar North in Schottland entwickelt und von Rockstar Games herausgegeben wird. In dieser Spielwelt reagieren die NPC KIs auf das Verhalten der Spieler und schlagen beispielsweise zurück wenn diese angegriffen werden oder rennen vor Angst weg. 

GTA V

Die Zukunft von Videospielen & KI

Insgesamt werden Computer- und Videospiele die KI-Forschung weiter vorantreiben und an der Weiterentwicklung maßgeblich beteiligt sein. KI in Videospielen zeigen nicht nur Nutzen und Anwendung in der Spiele-Branche, sondern können auch in anderen Bereichen eingesetzt werden. Denn für neue KI-Systeme bieten Videospiele wertvolle Test- und Trainingsplattformen und können so in die echte Welt integriert werden. Um die Entwicklung von KI und Videospielen in Deutschland voranzutreiben, muss insbesondere die Forschungsförderung im Gaming-Bereich ausgebaut werden. Notwendig ist auch der Ausbau der Versorgung mit schnellem Internet, so können alle Nutzer von den entstehenden Anwendungen profitieren.