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Magazin: interview

„Eine KI kann 24 Stunden am Tag spielen“

Wie denken Maschinen? Kaum jemand weiß das besser als Youichiro Miyake. Der Forscher leitet die "Advanced Technology Division" bei Square Enix – und ist damit für die Entwicklung neuer KI-Systeme verantwortlich. Seine Arbeit floss nicht nur in die Square-Enix-Titel Final Fantasy XIV, Final Fantasy XV und Kingdom Hearts 2.8 ein, sondern auch in die From-Software-Titel Chrome Hounds, Demon's Souls und Armored Core V. Miyake bekleidet viele Ämter: Er ist Vorsitzender SIG-AI des japanischen Chapters der International Game Developers Association (IGDA), Vorstandsmitglied der Digital Games Research Association (DiGRA) Japan  – und sitzt auch im Vorstand der Society of Art and Science. Ein Gespräch über KI-Typen, Kostendämpfung und die Zukunft der japanischen Games-Branche.
IGM: Miyake-san, was macht die KI-Entwicklung so spannend?

Youichiro Miyake: KI in Games ist ein sehr vielversprechendes Gebiet, weil Games eine realistische Welt bieten. Dieses Umfeld hilft, KI voranzubringen. In virtuellen Welten kann KI wachsen. Ich denke also, dass die Entwicklung von KI in digitalen Spielen die größte Herausforderung ist.

IGM: Welche Arten von Gaming-KI gibt es?

Miyake: Es gibt drei Arten Künstlicher Intelligenz in Spielen: Character-KI, Steuer-KI [navigational AI] und Meta-KI. Die Character-KI ist sehr einfach: Sie ist das Gehirn des Characters, also wie er die Welt wahrnimmt, Entscheidungen fällt und seinen Körper bewegt. Die Steuer-KI ist so etwas wie das Navigationssystem beim Auto, das einen Weg oder eine bestimmte Position findet. Sie analysiert das Gelände und komplexe Umgebungen, um das Verhalten des Characters daran anzupassen. Für eine unabhängige KI braucht es diesbezüglich viel Rechenleistung. Schließlich gibt es noch die Meta-KI, die wirklich sehr spannend ist. Sie beobachtet genau, welchen Einfluss das Core Game auf die gesamte Spielwelt hat. Das macht das Spiel für die Nutzer noch spannender.

IGM: Inwiefern?

Miyake: In den achtziger und neunziger Jahren waren die Spielwelten sehr klein, aber in diesem Jahrhundert wächst ihr Umfang. Weil die Spielwelt groß und komplex ist, kann die Spieleentwicklung nicht mehr selbst für die Dramatik des Spiels sorgen. Es ist nun die Aufgabe der Meta-KI ist, dynamisch Dramatik für die Nutzer zu erzeugen. Sie beobachtet das Verhalten der Nutzer, indem sie jede Menge Informationen sammelt und protokolliert. Mit diesen Informationen kann die Meta-KI beispielsweise tolle Kämpfe, Storys und Umgebungen für jeden einzelnen Nutzer erschaffen. Ein großes RPG gibt allen Usern die gleiche Erfahrung. Aber seit viele YouTube-Nutzer ihre Spielerlebnisse hochladen, können viele Menschen das Gameplay per Video verfolgen. Das Anschauen der Videos unterhält sie, ganz ohne dass sie selbst spielen. Sie werden sich das Spiel nicht kaufen, weil sie denken, dass sie durch das Anschauen schon genug von dem Spiel mitbekommen. Aber Meta-KI bietet jedem User eine einzigartige Erfahrung. Sie erfüllt diese Aufgabe, indem sie die Besonderheiten und Skills der User berücksichtigt.

IGM: Was ist die Datenbasis der Meta-KI?

Miyake: Sie hat mit der Prozeduraltechnik zu tun. Die Prozeduraltechnik errechnet Geländearchitektur, Wälder und Geschichten.

IGM: Stellt die Meta-KI Vermutungen darüber auf, wie Spieler in der Zukunft handeln? Oder reagiert sie eher auf Handlungen?

Miyake: Beides stimmt teilweise. User Experience in Games hat viele Schichten. Die Interaktion mit Gegnern beispielsweise ist sehr kurz, etwa drei bis fünf Sekunden. Kämpfe können sehr monoton und repetitiv sein. Deshalb ändert Meta-KI das Tempo und den Ablauf jedes Kampfes. Die nächste Stufe liegt zwischen einer und drei Minuten. Meta-KI kann die Aufgabe von Storys und Kämpfen über das gesamte Game hinweg verändern. Sie legt zum Beispiel auch fest, ob es stark zu regnen anfängt. Auf der dritten Stufe kann die Meta-KI über einen langen Zeitraum für jeden User eine andere Story erschaffen.

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Aufgabe
der Meta-KI ist, dynamisch Dramatik zu erzeugen
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IGM: Sprechen wir über Ihre KI-Abteilung. Wie viele Leute arbeiten dort?

Miyake: Mein Team besteht aus elf Leuten. Unsere Abteilung heißt ATD, Advanced Technology Division. Sie kümmert sich um das grundlegende KI-System in den Games von Square Enix. Zehn Mitarbeiter erforschen und entwickeln den Kern der Gaming-KI. Sie arbeiten an der grundlegenden Bibliothek und an den Systemen der KI. Zwei Leute erschaffen die Meta-KI, die in allen Games genutzt werden kann. Vier Leute arbeiten an der KI für die Qualitätssicherung. Sobald ein Spiel entwickelt ist, beginnt die Qualitätssicherung. Das Spiel wird gespielt, und es werden Anpassungen beim Balancing und beim Schwierigkeitsgrad gemacht. Weil die Games immer größer werden, nimmt die Zahl der Tester erheblich zu – auf über 100 Leute. Wir müssen diese Zunahme stoppen, indem wir QA durch KI erledigen lassen. Menschliche Tester spielen das Spiel, um Bugs zu finden, aber wir sollten sie durch KI ersetzen. Sie wird das Spiel spielen, Bugs finden und selbst komplexen Games automatisch ein gutes Balancing geben.

IGM: Eine gute KI reduziert also die Produktionskosten für ein Game...

Miyake: Ja. Besonders, weil die Bevölkerung Japans jetzt abnimmt. Wir outsourcen in anderen Länder, aber das hat seine Grenzen. Wir müssen also die menschlichen Tester so schnell wie möglich durch KI ersetzen.

IGM: Glauben Sie, dass QA mit menschlichen Testern mit der Zeit komplett verschwinden wird?

Miyake: Absolut. Das Managen menschlicher Tester kostet viel Zeit und Geld. Sie können höchstens acht Stunden am Tag arbeiten. Aber eine KI kann 24 Stunden am Tag spielen.

IGM: Ihr Team forscht also daran, was in den Square-Enix-Spielen zum Einsatz kommt...
 
Miyake: Das stimmt. Einige Mitglieder meines Teams haben zu den großen Games und zu Mobile Games beigetragen. Aber das macht nur einen Teil der Arbeitszeit aus. Normalerweise arbeiten wir an einem allgemeinen System für alle Spiele. Im Idealfall kann das dann – ohne Tuning – in bestimmten Spielen eingesetzt werden. Aber das Anpassen ist schwierig. In Zeiträumen von Monaten, vielleicht auch von ein bis zwei Jahren verändert sich die Spieleentwicklung, und neue Technologien kommen zum Einsatz. Die Einführung neuer Game-Technologie ist sehr schwierig. Wir müssen aber neue Technologien in den Workflow der Spieleentwicklung implementieren. Im Moment läuft in den Workflows sehr viel falsch. Mehr als 100 Leute sind daran beteiligt. Wir müssen aber neue Technologien implementieren, weil die Games weiter wachsen. Das Ganze muss effektiver werden.

IGM: Welche jüngeren Fortschritte bei Gaming-KI haben Sie besonders beeindruckt?

Miyake: KI bei Games entwickelt sich schnell, besonders in der Qualitätssicherung – das ist sehr spannend. Sie ist nicht Teil der Games selbst, was bedeutet, dass uns günstigere Ressourcen und viel Arbeitsspeicher in den Entwicklermaschinen zur Verfügung stehen. Deep Learning und andere Techniken maschineller Verarbeitung benötigen eine Menge GPU-Power und viel Arbeitsspeicher, können also nicht innerhalb des Games eingesetzt werden – wohl aber außerhalb. Wir wenden jetzt neue KI-Technologien wie Deep Learning und Evolutionäre Algorithmen auf den Prozess der Spieleentwicklung an.

IGM: Was können Sie uns über die Zukunft von Game-KI erzählen?

Miyake: Es gibt zwei Aspekte. Einer betrifft Games von innen – ein neues Meta-KI-System für die neuen großen Titel, zum Beispiel große RPGs. Aber der schnellste Weg, die Kosten bei QA zu reduzieren, ist die Nutzung von KI. Das macht nicht nur Square Enix so, sondern die ganze Industrie. Heutzutage beschäftigt sich jede Firma mit KI für Quality Assurance. Allerdings ist es noch keiner Firma gelungen, eine gute KI dafür zu erschaffen. Ein Grund dafür ist, dass die KI den Bildschirm betrachtet. KI-Systeme, die ein Spiel automatisch spielen, sind schwieriger zu erschaffen als geskriptete KI im Spiel. Das Ganze ist also noch zu schwierig. Wir erwarten aber, dass neue Lernsysteme wie Deep Learning den Durchbruch bringen.

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Wir outsourcen in anderen Länder, aber das hat seine Grenzen
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IGM: Das wäre also ein sehr eigenständiges System...

Miyake: Eigenständig und mit einem neuen Erkennungssystem. Deep Learning ist der Schlüssel zur Erkennung von Game-Inhalten. Denn Deep-Learning-Systeme sind gut in visueller Erkennung, einem weiteren Bereich der Games-Analyse. Die KI betrachtet den Game-Bildschirm und drückt die Knöpfe.
 
IGM: Können sich kleine Spielefirmen überhaupt eine komplexe KI leisten? Andernfalls würde die Kluft zu den großen Firmen ja noch breiter werden...

Miyake: Die Technik hinter Game-KI ist sehr einfach. Viele Firmen halten wöchentliche KI-Seminare ab, dadurch lernen viele Leute diese neue KI kennen. Und was noch wichtiger ist: Die Unreal Engine und die Unity Engine enthalten KI-Systeme. Speziell die Unreal Engine ist dafür eine sehr gute Engine. Ich erkläre KI-Techniken in meinen Seminaren. Aber die Unreal Engine 4 hat schon viele KI-Systeme, zum Beispiel Steuer-KI, einen Behavior Tree, ein Tactical-Point-System und Wegfindung. Wenn Indie-Entwickler die Unreal Engine downloaden, wird das mitinstalliert.

IGM: Das hat dann quasi einen demokratisierenden Effekt auf die KI-Nutzung...

Miyake: Ja, wobei ich denke, dass Indie-Entwickler die KI-Techniken nicht wirklich verstehen – oder wie man ein Tactical-Point-System verwendet.

IGM: Welches ist Ihr Lieblings-KI-Character in einem Game von Square Enix?

Miyake: Es gibt einen sehr alten PlayStation-Titel namens Astronoka, der eine sehr gute KI mit genetischen Algorithmen hat. Die Gegner entwickeln sich dem Spielerverhalten entsprechend. Astronoka ist nicht sehr bekannt (lacht). Der Schöpfer Mr. Morikawa ist ein japanischer Game-Designer und KI-Experte, er hat in zwei weiteren Fällen KI für Games erschaffen – ein neuronales Netzwerk und einen Song-Generator. Das war vor 20 Jahren, aber sehr wichtig für die Game-KI. Und das lange bevor KI in westlichen Games zum Einsatz kam. Mr. Morikawa hat enge Verbindungen zu Square Enix.

IGM: Glauben Sie, der Schlüssel für interessantere Games sind größere Spielwelten – oder eine bessere KI?

Miyake: Wie Sie schon sagen: Der Umfang der Games wächst. Aber die japanische Games-Industrie ist nicht so groß wie die westliche. Genau deshalb ist die Art und Weise, wie Spiele entwickelt werden, für die japanische Games-Industrie so wichtig. Eine Schlüsselrolle spielen prozedurale Techniken, also das Erzeugen von Spielinhalten durch Algorithmen oder Prozesse. Beispielsweise werden Vegetation, Gelände und Wolken inzwischen von Algorithmen erzeugt, ganze ohne Modelling durch Menschen. Ich glaube, dass die Zukunft der japanischen Games darin liegt, sie durch KI-Technik zu erzeugen, speziell durch Meta-KI. Spielwelten werden durch KIs erzeugt und angepasst, Inhalte und die Storys werden durch Meta-KIs erschaffen. (Achim Fehrenbach)