為什么《王者榮耀》是理想的人工智能強化學習競賽場
由騰訊游戲天美工作室群研發的手游《王者榮耀》自2015年發布以來,常年躋身最受歡迎的多人在線戰術競技游戲(MOBA)之列。
少有人知的是,《王者榮耀》不僅是一款現象級手游,還是進行AI研究的試金石。
在今年4月落幕的第二屆開悟多智能體強化學習大賽中,充滿活力的學生開發團隊構建了基于強化學習(RL)的AI算法,可用于《王者榮耀》中自主攻防對抗。
由清華大學五名學生組成的團隊最終獲勝,他們表示,RL模型的理論能力在實際應用中并不像想象的那么容易。
組長陳華玉同學表示,盡管自己和其他團隊成員都是《王者榮耀》的忠實玩家,但“一開始,我們甚至無法創建游戲環境,更不用說訓練智能體玩游戲了。”
他們用了五個月時間處理源代碼,慢慢探索游戲架構,與來自全國其他19所頂尖高校的團隊展開激烈角逐,最終摘得桂冠。
深度學習迎接挑戰
過去,國際象棋和圍棋等棋盤類游戲曾為深度RL算法提供了理想的試驗環境。Google旗下DeepMind開發的計算機程序AlphaGo堪稱最為“破圈”的案例之一。2016年,AlphaGo以4-1擊敗18次國際賽冠軍、傳奇人物李世乭。
六年時光飛逝,游戲AI研究的焦點已經從棋盤類游戲轉移到更復雜、非完美的信息游戲和策略類電子游戲。
《王者榮耀》作為一款5V5 MOBA類游戲,具有高復雜度、高挑戰性、強協作性的特點,正是AI研發所需要的理想環境。
隨著大賽賽程過半,其他團隊后來居上,而清華大學團隊的排名卻不斷下滑。有時,他們投入幾天的時間和精力訓練模型但改善甚微,而更糟糕的是模型會突然崩潰,團隊不得不重新開始。
陳華玉說:“這是個艱難、緩慢且枯燥的過程,起初令人沮喪。但終于,情況有了轉機。”
“我們仔細思考了可能導致錯誤的原因,然后一點點地對算法進行調整。突然之間,柳暗花明。”陳華玉設計的AI智能體在無數次迭代中不斷學習。對某一場景進行上千次訓練后,智能體可以計算出各個選項的勝率,最終選用最優解。
解決實際問題
環境越復雜,訓練出的AI就越聰明。騰訊AI實驗室總經理楊巍解釋道,游戲提供了一個最優的研發環境,擁有明確的目標和指標,更容易進行測試和迭代。
“無論是由人類測試員提供還是由AI在對戰中生成,數據都是直接在虛擬世界中獲取,不需要額外的傳感器和處理器,”楊巍表示,這類范式同樣可以更有效地解決現實問題。
楊巍補充道,如果AI可以像人類那樣,在《王者榮耀》等復雜游戲中學會實時感知、分析、理解、推理、決策和行動,那就預示著它具有更大的潛力解決廣泛領域的問題,例如機器人、農業、交通和能源等。
騰訊開悟平臺的綜合實力讓這項比賽成為一個匯聚行業、學術界和研究機構的平臺。
獲勝秘訣
陳華玉認為,團隊分工明確、隊員工程能力強和實現完全自動化的代理部署是他們此次比賽RL開發成功的關鍵。
“智能體發生錯誤時,我們知道算法的哪個部分出了問題,而且我們團隊擁有豐富的工程經驗,可以幫助我們更快地找到并解決問題。”
在比賽的最后兩個月時間里,他們已經可以完全自動化地部署智能體,甚至可以用AI選出最好的智能體。這樣一來,他們比其他團隊效率更高,便能夠進行更多實驗。
此外,每名成員被分配了明確具體的任務。陳華玉負責設計算法,一名隊員負責記錄和跟蹤實驗,一人管理神經網絡模型,另一人負責工程、測試和優化。
培養下一代AI先行者
在第二屆開悟多智能體強化學習大賽一舉奪魁后,今年3月陳華玉帶領新團隊報名參加了第31屆世界大學生夏季運動會的數智競技邀請賽。由騰訊舉辦的開悟AI多智能體博弈賽道是邀請賽項目之一。
陳華玉表示,數智競技邀請賽具有若干優勢,對學生和研究人員很有吸引力。
“使用先進的智能算法需要大量的算力,這超出了學生個人甚至許多大學實驗室的能力。”
《王者榮耀》的世界規模龐大,如果研究人員單靠自己來進行那些測試,可能會耗時數年,成本亦令人望而卻步。而參賽團隊可以獲得騰訊開悟平臺提供的強大算力和云服務。
因此,數智競技邀請賽成為推動建立新生態的助推器,將產學研相結合,實現學生和機構之間的研究合作。參賽團隊來自加拿大、荷蘭、澳大利亞、美國和中國(包括香港)。借此機會,參賽者不僅可以與世界各地其他頂尖高校進行比拼,展開交流,而且可以在團隊內部和團隊之間建立聯系。
騰訊天美L1工作室總經理、《王者榮耀》項目執行制作人黃藍梟表示:“我們依托《王者榮耀》在AI和電競領域的沉淀,搭建充滿青春活力的世界大學生數智競技交流平臺。”來自不同國家和地區的青年學子在賽事中跨越語言與地域的差異,進一步加深國際青年群體間的相互尊重和友誼。
黃藍梟說:“《王者榮耀》希望以教育、競賽和科研的共生發展模式推動AI產業生態的建設,從而成為AI產業發展的三條新紐帶。”