Was die KI von Forza Horizon so besonders macht

Neuronale Netze sind sehr vielseitig und können auf unterschiedliche Arten trainiert werden. Die in Alphazero und Muzero eingesetzte Art ist das sogenannte Reinforcement Learning (RL). Diese Algorithmen sind eher geeignet für sogenannte Control Tasks wie das Balancieren von einem Stab oder das Bewegen von Robotern. Aufgaben, die Planung involvieren, wie zum Beispiel durch eine 2D Grid World zu navigieren, beherrscht RL aber nicht gut (PDF).

Stellenmarkt
  1. ERP-Projektleiterin / Projektleiter (m/w/d)
    Dipl.-Ing. Schindler & Wagner GmbH & Co. KG, Plüderhausen
  2. Technical Consultant Digitalisierung SAP (d/m/w)
    INTENSE AG, Köln
Detailsuche

Dennoch: Richtig zusammen eingesetzt, ergeben MCTS und Reinforcement Learning die perfekte Symbiose und meistern auch Spiele wie Montezumas Revenge. Diese könnte Reinforcement Learning allein nicht so gut lösen, da es Planung involviert (PDF).

Leider sind diese trainierten Algorithmen nicht wirklich gut im Generalisieren oder Anpassen an neue Bedingungen. In 2D-Navigation kann schon eine Level-Layout-Änderung das trainierte neuronale Netz verwirren (PDF). Entsprechend ist es für Spieleentwickler schwierig, eine KI basierend auf neuronalen Netzen für ihr Spiel so zur Verfügung zu stellen. Solche Probleme werden weiterhin vorerst mit Heuristiken gelöst, darunter A* - eine Heuristik zur Findung des kürzesten Weges in Navigations-Problemen, die so ziemlich in jedem Spiel zum Einsatz kommt.

Warum funktioniert die KI in Forza?

Wer jetzt gut aufgepasst hat, wird sich fragen, wieso die KI in Forza in so einer riesigen Spielwelt dann überhaupt funktionieren kann. Die Antwort enthält die Art der Aufgabe, die das neuronale Netz erfüllt, die Eingabe, die es erhält und die Art wie es trainiert wird.

Golem Akademie
  1. IT-Grundschutz-Praktiker mit Zertifikat: Drei-Tage-Workshop
    04.-06.07.2022, Virtuell
  2. Einführung in Unity: virtueller Ein-Tages-Workshop
    21.06.2022, Virtuell
Weitere IT-Trainings

Forza verwendet verschiedene neuronale Netze. Eines ist ein sogenanntes überwachtes neuronales Netz. Dieses lernt nicht dynamisch in der Umgebung selbst, wie RL, sondern basierend auf existierenden Daten von menschlichen Fahrern. Hier wurden Daten wie Autoparameter oder Streckenabschnitt-Informationen (beispielsweise 30°-Kurve) gefüttert, um als Ergebnis eine Ideallinie zu generieren.

Somit muss das neuronale Netz hier nicht lernen, in einer komplexen Umgebung eine komplette Route zu planen, sondern lediglich für die bevorstehenden x Meter der geplanten Route eine Ideallinie generieren. Hier schummelt Forza, da es das Fahren selbst weiterhin mit Heuristiken regelt, die dieser generierten Ideallinie folgen. Es wird zwar bereits an einem RL-basierten Ideallinienfolger gearbeitet, dieser ist jedoch noch nicht zuverlässig genug für den Produktionsbetrieb.

Schöne Demos, wenig Praktikabilität: Evolutionäre Algorithmen

Evolutionäre Algorithmen sind, ähnlich wie Reinforcement Learning, ein Ansatz, um eine zugrunde liegende Funktion zu optimieren. Optimieren bedeutet hier im Prinzip das gleiche wie Lernen bei Reinforcement Learning. Eine zugrunde liegende Methode (zum Beispiel Heuristik oder neuronales Netz) wird basierend auf einer sogenannten Fitness-Funktion mit verschiedenen Parametern evaluiert.

Angelehnt an die Evolution in der Natur werden hier funktionierende Parameter-Paare gekreuzt (crossover) oder mutiert (mutation). Diese neuen Parameter sind die sogenannte Population. Und damit schließt sich schon die Endlosschleife: Parameter in der Fitness-Funktion testen, die besten raussuchen und verändert weiter testen.

Evolutionäre Algorithmen sind ein großes Forschungsfeld, zu dem es viele verschiedene Konferenzen gibt, die sich der KI widmen. Die erreichten Ergebnisse sind an sich vielversprechend und offerieren witzige Tech-Demos über das Lernverhalten bei der Navigation oder beim Gehen. Doch AAA-Spiele, die diese für KI einsetzen, konnten wir nicht ausfindig machen.

Es gibt also viele Möglichkeiten, doch nicht alle werden genutzt. Was ist nötig, damit sich das ändert?

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed
 Welche Algorithmen in Games eingesetzt werdenWas braucht es, um KI in Spielen besser zu machen? 
  1.  
  2. 1
  3. 2
  4. 3
  5. 4
  6.  


Tom01 23. Mär 2022

CPU und GPU Rechenleistung macht gute Fortschritte. Da sehe ich kein Problem. Das die...

Tom01 23. Mär 2022

Ja, Schach z.B. ist vollkommen witzlos. Der Computer ledert selbst Schachmeister ruck...

Achranon 23. Mär 2022

Das ist völlig offensichtlich. Da ist der Gegner mal zu doof schnell genug in Deckung zu...

Zeiram 22. Mär 2022

ich war damals von FEAR fasziniert. Das Verhalten der Gegner hat mich mehr als...



Aktuell auf der Startseite von Golem.de
Entwickler im Ukrainekrieg
"Es ist schwierig, aber das Team unterstützt mich"

Bereits im März sprach Golem.de mit zwei IT-Fachkräften aus Kyjiw. So geht es ihnen jetzt, mehr als zwei Monate nach Beginn des Ukrainekriegs.
Ein Bericht von Daniel Ziegener

Entwickler im Ukrainekrieg: Es ist schwierig, aber das Team unterstützt mich
Artikel
  1. Rasterfahndung: Europol will Daten von Europäern beim Grenzübertritt sammeln
    Rasterfahndung
    Europol will Daten von Europäern beim Grenzübertritt sammeln

    Frontex und Europol wollen für alle Reisenden eine Datei anlegen und mit verschiedenen Datenbanken abgleichen. Die Auswertung soll mit KI erfolgen.
    Von Matthias Monroy

  2. Kitty Lixo: Nach Sex mit Mitarbeitern Instagram-Account zurückerhalten
    Kitty Lixo
    Nach Sex mit Mitarbeitern Instagram-Account zurückerhalten

    Laut einer Sexdarstellerin muss man nur die richtigen Leute bei Facebook sehr intim kennen, um seinen Instagram-Account immer wieder zurückzubekommen.

  3. Delfast Top 3.0: Ukrainische Armee setzt E-Motorräder zur Panzerjagd ein
    Delfast Top 3.0
    Ukrainische Armee setzt E-Motorräder zur Panzerjagd ein

    Ukrainische Infanteristen nutzen E-Motorräder, um leise und schnell zum Einsatz zu gelangen und die Panzerabwehrlenkwaffe NLAW zu transportieren.

Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    Daily Deals • Borderlands 3 gratis • Cyber Week: Top-Rabatte auf PC-Komponenten • Inno3D RTX 3070 günstig wie nie: 614€ • AMD Ryzen 9 5900X 398€ • Edifier Studio Lautsprecher 129€ • Kingston SSD 2TB günstig wie nie: 129,90€ • Samsung Soundbar + Subwoofer 3.1.2 günstig wie nie: 228,52€ [Werbung]
    •  /