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Auch KI kann nun Prügelorgien in Knuddelgrafik spielen.
Auch KI kann nun Prügelorgien in Knuddelgrafik spielen. (Bild: Nintendo)

Deep Learning: Wenn die KI besser prügelt als Menschen

Auch KI kann nun Prügelorgien in Knuddelgrafik spielen.
Auch KI kann nun Prügelorgien in Knuddelgrafik spielen. (Bild: Nintendo)

In linearen Jump-'n'-Run-Spielen sind Maschinen schon lange besser als Menschen. In vergleichsweise hochkomplexen Multiplayer-Spielen wie Super Smash Bros. Melee kann KI nun aber auch Menschen übertrumpfen. Noch haben Menschen aber einen entscheidenden Vorteil.

Mit Super Smash Bros. Melee (SSBM) hat Nintendo vor rund 15 Jahren das wohl meistverkaufte Spiel für den Gamecube veröffentlicht und das Spiel erfreut sich wegen dessen komplexer Anforderungen nach wie vor großer Beliebtheit. Ein Forscherteam vom MIT und der NYU hat sich daran probiert, künstliche Intelligenz (KI) auf das Spiel für SSBM zu trainieren. Seine Untersuchung hat das Team auf Arxiv.org vorveröffentlicht. Demnach hat es dabei nicht nur erwartbare Probleme gegeben, dem Team ist es in Teilen sogar gelungen, tatsächlich Profi-Spieler zu schlagen.

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Dass Letzteres möglich ist, war nicht unbedingt zu erwarten. Zwar werden verschiedene Methoden des sogenannten maschinellen Lernens schon länger genutzt, um KI in Computerspielen zu testen - teils auch mit extrem beeindruckenden und klar übermenschlichen Ergebnissen. Doch das Multiplayer-Spiel SSBM setzt sehr komplexe Dynamiken der Spieler voraus, die teilweise auch gar nicht mehr wahrgenommen werden können. SSBM ist damit viel mehr als nur eine lustige Prügel-Orgie mit Comic-Figuren und übersteigt etwa die Anforderungen bisher getesteter linearer Jump-'n'-Run-Spiele von Atari oder Nintendo.

Fast zu viele Möglichkeiten für die Maschine

Bei einigen Aktionen verfügt SSBM etwa über eine erzwungene Verzögerung der Eingaben, die teils mehrere Frames umfasst. Ebenso gibt es Aktionen, die innerhalb von höchstens zwei Frames (rund 33ms) ausgelöst werden müssen. Bei 60 Bildern die Sekunde geht das deutlich über das für Menschen üblicherweise angenommene Reiz-Reaktions-Schema (200ms) hinaus.

Eigene Aktionen müssen also in Antizipation auf mögliche Aktionen des Gegners vor diesen geplant und ausgeführt werden. Auch der Erfolg einer Aktion lässt sich nur relativ zum Gegner und über einen bestimmten Zeitraum hinweg beurteilen. Letztlich können mit dem Gamecube-Controller auch so viele Eingaben getätigt werden, dass das Team für seine KI diese auf 54 Aktionen reduzieren mussten.

Paralleles Selbst-Lernen

Um die KI zu trainieren, hat das Team die Methoden des sogenannten verstärkenden Lernens (Reinforcement Learning, RL) genutzt. Dabei erlernt die KI, hier ein neuronales Netzwerk, mehr oder weniger selbstständig eine Strategie zum Gewinnen auf Basis von Erfolg und Misserfolg im Spiel. Im Vergleich zu Atari-Spielen aus den 80er Jahren ist die Emulation des Gamecube mit SSBM aber wesentlich langsamer. Das Team hat sich deshalb dazu entschlossen, bis zu 50 Emulatoren parallel zu betreiben und diese zum Lernen zu nutzen.

Die so erhaltenen Ergebnisse, also das Erlernte selbst, werden damit aber asynchron zueinander erzeugt, was im Gegensatz zu bisherigen Annahmen zum RL in der Praxis allerdings keine Probleme bereite. Das System ist wohl immer noch schnell genug, die Ergebnisse der parallel laufenden Trainingsphase zu verteilen. Die Unterschiede seien dabei außerdem wohl klein genug, um das gesamte System nicht zu gefährden.

Die Eigenheiten des Spiels erschwerten die Trainingsphase aber enorm, weshalb diese immer wieder an andere Voraussetzungen angepasst werden musste. Aber auch nach diesem Fine-Tuning sind die Algorithmen im direkten Vergleich mit Menschen nicht immer gut genug.

Gutes Lernen, schlechtes Lernen und Eigen-KO 

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violator 24. Feb 2017

Zufällig ja, aber eben ohne Taktik oder Gedanken. Da wird immer nur analysiert und...

JayJay15 24. Feb 2017

Es gibt doch nur 2 mögliche Entwicklungen im Bereich der KI. Ich bin nicht einer dieser...

Polinda Panda 24. Feb 2017

Vielleicht haben haben sie Spass am Spiel ...

Smincke 24. Feb 2017

In Melee ist Techskill wesentlich wichtiger als in den anderen Smash Teilen. Ein gut...



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