NPC有望自主思考？研究者用25個(gè)智能體創(chuàng)造出一座虛擬小鎮(zhèn)
NPC是游戲中必要的組成部分，相應(yīng)地，玩家也經(jīng)常吐槽NPC們像是復(fù)讀機(jī)，只能簡(jiǎn)單重復(fù)固定的對(duì)話或演出，...
2023-04-11NPC有望自主思考？研究者用25個(gè)智能體創(chuàng)造出一座虛擬小鎮(zhèn)
NPC是游戲中必要的組成部分，相應(yīng)地，玩家也經(jīng)常吐槽NPC們像是復(fù)讀機(jī)，只能簡(jiǎn)單重復(fù)固定的對(duì)話或演出，在一些極端狀況下，NPC演出與劇情不匹配甚至?xí)o人帶來(lái)割裂感。
(資料圖片僅供參考)
要改變這種情況，以前需要開(kāi)發(fā)者們投入更多時(shí)間、精力，設(shè)計(jì)更復(fù)雜的腳本和更多對(duì)話。盡管隨著技術(shù)發(fā)展，這類情況整體來(lái)說(shuō)有所改善，但很難從根源上解決問(wèn)題，哪怕是前段時(shí)間頗受關(guān)注的“AI編劇寫(xiě)作工具”，也僅是幫助編劇從AI生成的對(duì)話和場(chǎng)景中做出選擇，并不能真正賦予NPC自主行動(dòng)和交流的能力。偶爾，我們也會(huì)暢想“當(dāng)玩家不在的時(shí)候，NPC們都會(huì)做些什么”，但我們也知道，那是一種藝術(shù)上的想象，并非真實(shí)。
然而，假如這個(gè)構(gòu)想也能成真，讓虛擬角色擁有思考、記憶等等能力，讓他們像個(gè)活人一樣在虛擬世界里生活、工作、社交，又會(huì)變成什么樣？
不久前，美國(guó)斯坦福大學(xué)和Google Research的研究者們發(fā)表了一篇相關(guān)論文，很快引起了關(guān)注。按照論文的描述，研究者們?cè)谝粋€(gè)類似沙盒游戲的場(chǎng)景中成功構(gòu)建了一個(gè)小鎮(zhèn)，小鎮(zhèn)里有25個(gè)生成式智能體（Generative Agent）。在論文附上的Demo中，智能體們能通過(guò)基于ChatGPT 3.5的大型語(yǔ)言模型生成可信的行為，在小鎮(zhèn)中模擬人類的生活方式，自主完成基本的日?；顒?dòng)和社交，甚至共同參與了一個(gè)情人節(jié)派對(duì)。
研究者給生成式智能體的定義是：他們能對(duì)自己、其他智能體和他們身處的環(huán)境進(jìn)行多樣化的推斷；他們能制訂反映自身特征和經(jīng)驗(yàn)的日常計(jì)劃，執(zhí)行這些計(jì)劃，作出反應(yīng)，并在合適的狀況下重整計(jì)劃；在終端用戶（在論文中即為研究者與測(cè)試者）改變他們的環(huán)境或用自然語(yǔ)言下達(dá)命令時(shí)作出反應(yīng)。
25位生成式智能體開(kāi)始了他們的一天
為了方便理解，也更貼近游戲的語(yǔ)境，我們暫時(shí)將這些智能體稱為NPC。
論文中提及的小鎮(zhèn)由幾幢功能完備的住房和一些社交場(chǎng)所組成，包括咖啡館、酒吧、學(xué)校、宿舍和房屋。每個(gè)建筑內(nèi)都有相應(yīng)的可互動(dòng)物品，比如爐子、水池、衣柜、書(shū)桌等。
研究者會(huì)賦予每個(gè)NPC一個(gè)基礎(chǔ)人設(shè)，他們的日常行為都圍繞這個(gè)基礎(chǔ)人設(shè)進(jìn)行。比如Abigail Chen是一名藝術(shù)家，正在為一個(gè)動(dòng)畫(huà)項(xiàng)目工作，旨在激發(fā)低收入人群的創(chuàng)造力。所以，她除了花大量時(shí)間進(jìn)行動(dòng)畫(huà)制作外，還會(huì)與擅長(zhǎng)寫(xiě)作的另一位NPC討論合作事宜，也會(huì)與其他NPC交流如何更有效地推廣她的理念。除了基礎(chǔ)人設(shè)外，這些對(duì)話和關(guān)系的構(gòu)建均由NPC自主生成。
終端用戶也能用自然語(yǔ)言直接控制小鎮(zhèn)中的場(chǎng)景和人物行為。比如，研究者可以設(shè)定兩位NPC互相愛(ài)慕，并要求另一位NPC舉辦派對(duì)。研究者也可以讓房屋中的某個(gè)用品損壞，觀察NPC的反應(yīng)。
每個(gè)NPC對(duì)當(dāng)天的生活都有自己的規(guī)劃
在論文中，研究者從兩個(gè)方面對(duì)這些NPC的行為進(jìn)行觀察和記錄，并對(duì)這些行為的合理性作出評(píng)估。
第一，評(píng)估他們是否能在獨(dú)自行動(dòng)時(shí)作出可信的行為，比如模擬人類每天早上起床做早飯、洗漱、吃飯，然后換衣服出門(mén)的過(guò)程。
第二，評(píng)估他們能否在一定時(shí)間內(nèi)（研究者取用了小鎮(zhèn)中2天的時(shí)間）與周圍的其他NPC和環(huán)境進(jìn)行合理交互，甚至彼此合作，構(gòu)建新的關(guān)系。比如，洗手間被占用時(shí)NPC會(huì)在一旁等待，發(fā)現(xiàn)水龍頭漏水時(shí)NPC會(huì)嘗試維修。在對(duì)話當(dāng)中，NPC應(yīng)當(dāng)根據(jù)自己被設(shè)定的基礎(chǔ)人設(shè)對(duì)答，并且記住在此前的對(duì)話、互動(dòng)中獲得過(guò)的信息，在行為上具有連貫性。
其中，保證行為的連貫性這一點(diǎn)比較困難。因?yàn)镹PC并不存在真正的“記憶”，可能會(huì)忘記基礎(chǔ)人設(shè)之外的環(huán)境給自己帶來(lái)的改變。所以，研究者構(gòu)建了一個(gè)“記憶—計(jì)劃—反思”的框架模型。
準(zhǔn)確地搜索和調(diào)取記憶流中的數(shù)據(jù)是件很有技術(shù)含量的事
在這個(gè)模型中，“記憶”指的是NPC在感知到環(huán)境后，會(huì)把環(huán)境特征記錄在記憶流中。在面臨新?tīng)顩r時(shí)，NPC會(huì)對(duì)記憶流中的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索，根據(jù)檢索到的結(jié)果進(jìn)行推理，再?zèng)Q定如何反饋。
模型中的“計(jì)劃”是指，NPC會(huì)先把當(dāng)天的大致計(jì)劃（比如起床、上課、完成作業(yè)、睡覺(jué)）儲(chǔ)存在記憶流中，再把計(jì)劃分解成各種細(xì)化的行為，以便根據(jù)實(shí)時(shí)狀況調(diào)整計(jì)劃。
“反思”則是一種更高級(jí)的記憶，促使NPC通過(guò)已知數(shù)據(jù)推斷，形成更高級(jí)的思維。用以反思的數(shù)據(jù)不僅可以來(lái)自當(dāng)事NPC自己的觀察，也可以來(lái)自其他NPC的觀察。
具體來(lái)說(shuō)就是，首先，研究者需要讓NPC確定反思的內(nèi)容。舉個(gè)例子，研究者在Demo中用大型語(yǔ)言模型查詢記憶流中的100條最新記錄，其中包含“Klaus Mueller正在閱讀一本關(guān)于城市化的書(shū)”“Klaus Mueller正在與圖書(shū)管理員談?wù)撍难芯宽?xiàng)目”“ 圖書(shū)館的桌子目前沒(méi)人在用”等數(shù)據(jù)。
接下來(lái)，NPC需要思考根據(jù)這些信息能問(wèn)出哪些比較高級(jí)的問(wèn)題，比如：“Klaus Mueller對(duì)什么話題充滿熱情？” “Klaus Mueller和Maria Lopez之間的關(guān)系是什么？”最終，NPC也許會(huì)在反思后得出結(jié)論，認(rèn)為Klaus Mueller正在致力于他對(duì)城市化的研究。這相當(dāng)于這名NPC對(duì)Klaus Mueller產(chǎn)生了新的認(rèn)識(shí)，今后他們也許會(huì)圍繞這一認(rèn)識(shí)在與Klaus Mueller的交往中作出反應(yīng)。
“反思”能讓NPC通過(guò)已有數(shù)據(jù)得出一些更高級(jí)的結(jié)論
總之，這篇論文和Demo用沙盒地圖和ChatGPT中的語(yǔ)言模型，構(gòu)筑了一個(gè)看起來(lái)像模像樣的虛擬小鎮(zhèn)以及當(dāng)中的虛擬居民。雖然居民的活動(dòng)范圍不大，生成的交互類型與事件也比較簡(jiǎn)單，但人們已經(jīng)能通過(guò)它看到虛擬人物自主生活、自主交往的雛形。在Demo中，NPC們的種種反饋都是由基本的尋路移動(dòng)和文字形式給出的，效果還比較簡(jiǎn)陋，但它展示出的可能性顯然難以估量。
按照這個(gè)邏輯發(fā)展下去，我們很難不聯(lián)想到一些科幻片式的問(wèn)題，諸如“創(chuàng)造一個(gè)全部由AI組成的虛擬世界，成熟后與真實(shí)世界對(duì)接”“《失控玩家》或者《西部世界》里的游戲世界會(huì)不會(huì)成真”“這算不算高維生命創(chuàng)造了低維生命”之類的——在此之前，其實(shí)已經(jīng)有許多藝術(shù)作品討論過(guò)類似的東西了，也沿著這些思路虛構(gòu)和想象了一些情節(jié)和場(chǎng)景，有喜有憂。一旦這樣的想象成為現(xiàn)實(shí)，真正的發(fā)展方向目前其實(shí)還很難輕易判斷。
不過(guò)，這些應(yīng)用對(duì)游戲開(kāi)發(fā)者和玩家們來(lái)說(shuō)是相當(dāng)熟悉的。這篇論文展示出的前景可以讓未來(lái)的開(kāi)發(fā)者們更加智能、更加真實(shí)地生成游戲中NPC的行為。假如相關(guān)技術(shù)再成熟一些，開(kāi)發(fā)者也許就可以像論文中的研究者一樣，只需要用自然語(yǔ)言輸入一系列設(shè)定，NPC們就能自動(dòng)根據(jù)玩家的行為以及玩家對(duì)周遭環(huán)境的改變作出反饋。
這篇論文發(fā)表后得到了大量的關(guān)注，也許從側(cè)面上說(shuō)明了人們對(duì)這種活生生擺在眼前的虛擬樂(lè)園的贊嘆與驚詫。更何況，論文中使用的是ChatGPT 3.5語(yǔ)言模型，隨著版本迭代更新，未來(lái)還有很大進(jìn)步空間。至少在游戲領(lǐng)域，人們對(duì)更生動(dòng)、更豐富的虛擬角色的交互始終有著旺盛的需求，甚至可以說(shuō)有一種浪漫化的、真情實(shí)感的憧憬——這篇論文中的實(shí)驗(yàn)也許是一個(gè)好的開(kāi)始。
最后附上論文和Demo的具體網(wǎng)址，論文中對(duì)如何實(shí)現(xiàn)這些功能有相當(dāng)詳細(xì)的描述，有興趣的讀者可以進(jìn)一步自行研究。
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