【2017年度星际争霸AI竞赛结果出炉】中科院自动化所第4,Facebook第6

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1新智元报道  










来源:Wired;Engadget;AIIDE Starcraft Competition








作者/编译:文强,常佩琦



【新智元导读】2017年度AI星际争霸竞赛上周日结束,Facebook的AI在28个参赛bot中排名第六,排名第一的bot由一个以个人名义参赛的程序员独立开发完成。国外科技网站Engadget以“Facebook星际AI被业余玩家狂虐”为题进行报道。但是,这背后还有更多……



Facebook悄悄地派出一款叫做CherryPi的AI bot参加了2017年度AI星际争霸赛AIIDE,然后……输了。


CherryPi在28场比赛里排名第6;这次比赛的冠军ZZZKBot由澳大利亚的程序员Chris Coxe独立开发,不仅如此,排名前三的bot都是由独立参赛的业余兴趣爱好者开发而成。国外科技网站Engadget以“Facebook星际争霸AI被业余玩家狂虐”(Facebook's 'StarCraft' AI was defeated by hobbyists)为题做了报道。


上周日的比赛结果说明Facebook确实还有很长的路要走,但情况并非像Engadget标题那样简单。


星际争霸AI竞赛:业余爱好者与大公司同台



年度星际争霸AI竞赛由AIIDE大会主办,AIIDE是“互动数字娱乐AI(AI for Interactive Digital Entertainment)的缩写。这个竞赛也得到了暴雪、DeepMind和FAIR等机构的赞助。(DeepMind并没有参与这次竞赛。)


AIIDE表示,举办星际争霸竞赛的目的是促进和评估用于实时战略(RTS)游戏的人工智能研究进展。有鉴于其隐藏信息,庞大的状态和动作空间以及快速采取行动的要求,RTS游戏对于AI研究而言是比国际象棋更大的挑战,而AI玩星际争霸更是比下围棋的难度更高。目前,顶级的人类职业玩家仍然在RTS游戏中占据主导地位,但AI游戏研究人员的目标便是在不久的将来改变这一现状。


AIIDE已经举办多年,一直使用星际争霸I,2017年的竞赛也一样。虽然整体而言,星际II对人类玩家的要求(尤其是创造力)更高一点,但对于软件/机器而言,实际上星际I和星际II要做的事情都一样,资源采集优化,地图对战优化,决定建造基地和使用什么技术……因此,使用星际I也一样检测能最先进的AI bot。


根据竞赛组织负责人、加拿大纽芬兰大学David Churchill和他的同事Richard Kelly的报告,共有28支队伍参加了本次竞赛。要说星际争霸AI竞赛与其他竞赛最大的不同,或许就下图可见,超过一半都是以个人名义参赛(Independent)。



比赛中,参赛程序使用BWAPI(一种可将程序连接到星际争霸游戏引擎的软件库),在Starcraft Broodwar: Fog of War Enabled这款游戏中对战,最终根据胜率进行排名。


前十名如下:



Facebook的AI CherryPi排名第6,排名第一的ZZZKBot就是上文所说的独立开发者Chris Coxe开发的bot。


在公布结果前一天,Coxe谦虚地表示,“ZZZKBot的设计初衷仅仅是证明一个概念。源代码并不完美。”


爱好者与巨头的不同玩法:一个是硬编码,一个是机器学习


不过,值得注意,ZZZKBot——以及大多数排名靠前的个人参赛bot——的大多数决策都是由手工编码(hard-code)实现的,基于过往游戏结果和具体游戏场景的规则等因素,考虑了各种情况和优先级。


目前领先的星际争霸bot都基于其设计者制定的规则和策略。Coxe说,他的bot最大特征就是一个简单的学习功能,每个bot都有一个预编程的策略,关注哪种策略奏效,就让bot在下一场比赛中做好准备。具体到ZZZKBot,就是单基地rush战术,4农民造狗池,然后出提速狗,刺蛇,飞龙,后期升级飞龙及守护者的科技。这种方法相当于一个“N-trick pony”,系统做的全部事情就是单基地速攻战术(1-base rush build)。很多现有bot对于这样简单粗暴的策略很弱,因此它能够胜出。


ZZZKBot的对战观几乎不存在,仅有的对战逻辑就是等待(个别情况)、攻击(几乎所有场景)和防御(极少发生)。


此外,手工编码系统最致命的一个弱点,就是无法扩展。



Facebook和谷歌等技术巨头以不同的方式进入星际争霸,他们的策略是机器学习,通过检查过去游戏中的大量数据,从头制定自己的策略。不同于手工编码,采用机器学习(或者说让机器自己学习)的方法能够扩展,也是Facebook AI这次挑战的主要看点所在。


Facebook的研究科学家Gabriel Synnaeve表示,CherryPi是未来研究星级争霸的基础。“我们想看看它与现有bot的区别,尤其是测试它是否存在需要纠正的缺陷。”


根据HackerNews的讨论,参与开发CherryPi的Facebook研究人员“尽量避免使用硬编码”。


这次Facebook的AI虽然没有夺得桂冠,但亚军bot PurpleWave的开发者Dan Gant预见到了其发展前景。Dan Gant在接受Wired采访时说,大多数机器人根据敌人军队的数量选择攻击或者撤退,但从比赛视频中可以看到,CherryPi似乎知道什么时候应该快速移动,潜入敌军发动攻击



资深AI专家袁泉也关注了2017年度AI星际争霸赛,他告诉新智元,Facebook这次参赛的AI CherryPi,我们推测采用的是机器学习与手工编码相结合的方式——毕竟现阶段还没有办法全部用机器学习去做。目前,AI玩星际的难点还是集中在:


  • 环境更加开放,有更大的决策和活动空间;

  • 更强调AI长期规划和推理能力;

  • 星际(尤其是星际II)更要求创造力和想象力,包括出奇兵和隐身策略


虽然Facebook AI这次只取得第6名的成绩,但组织者David Churchill透露,系统内有一些bug,调试后还会再跑一次,成绩应该有所提升。


星际争霸AI bot,轻松实现数亿美元潜在收入


这次参赛表明,Facebook很重视与谷歌等巨头在人工智能领域的竞争。谷歌DeepMind的AlphaGo去年击败了顶尖人类棋手,风头一时无两。今年8月,DeepMind宣布下个目标将是星际争霸II。Facebook的人工智能研究小组FAIR发表了很多研究论文,但并没有像DeepMind一样取得举世瞩目的突破性成就。目前,Facebook发表了3篇关于星际争霸的论文,但似乎并没有在这方面特别下功夫。


制造星际争霸AI给科技巨头带来的不仅仅是满足感。谷歌表示DeepMind的机器学习有助于减少数据中心的制冷费用。微软今年的机器学习研究报告称,哪怕只有0.1%的预测用户点击广告提升,都会带来数亿美元的收入。一个能够击败人类玩家的AI bot将会很快赚回其研发费用。


但别期待独立参赛玩家一夜间消失,或者轻易征服星际争霸。


Churchill说,“几年内,业余玩家,大多数以规则为基础的bot,仍会做得很好。”他猜测,bot击败人类玩家大概需要五年,不过也许这会来的更快。


***


最后提一下获得本次竞赛第四名的bot CPAC,由中科院自动化所团队开发,今年首次参赛,用了几个月的研发时间,团队成员 Junge Zhang, Xun Zhang, Qiyue Yin, Dong Zhan,Shihong Deng, Huikai Wu, Peixi Peng, Wenzhen Huang, Jing Kong, Debang Li, Yange Fang, Tairan Zhang, Junliang Xing。


自动化所的CPAC基于Steamhammer bot,也使用了机器学习,“当修建指令队列(build order queue)为空时,我们训练一个多层感知器网络来生产战斗单位”。



参考资料

  1. 2017星际争霸AI竞赛官网:https://www.cs.mun.ca/~dchurchill/starcraftaicomp/

  2. 主办者David Chruchill和同事的报告:https://www.cs.mun.ca/~dchurchill/starcraftaicomp/2017/AIIDE2017_StarcraftAICompetition.pdf

  3. HN讨论线索:https://news.ycombinator.com/item?id=15433004

  4. Wierd报道:https://www.wired.com/story/facebook-quietly-enters-starcraft-war-for-ai-bots-and-loses/

  5. Engadget报道:https://www.engadget.com/2017/10/09/facebooks-starcraft-ai-was-defeated-by-hobbyists/

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