OpenAI Dota2 5v5模式击败人类,AI每天训练量抵人类180年
今天凌晨,OpenAI通過官方博客宣布了其在Dota對抗上的新進展——由五個神經網絡組成的團戰AI團隊,在5v5中擊敗了業余人類玩家,并表示,將有望挑戰頂級專業團隊。
打Dota乍一聽可能沒什么了不起的,但這可以被視作AlphaGo的延續:構建可以在看似簡單的游戲中擊敗人類的機器。
OpenAI干了這么一件事:組織了5個神經網絡構成團隊,在5v5游戲中擊敗了Dota 2的人類業余選手。他們的目標是在8月份擊敗國際頂級專業團隊(僅限一組英雄的條件下)。
OpenAI也給了這個能力x5的AI一個簡單易懂的名字——OpenAI Five!
戳這里看5v5比賽視頻
OpenAI是Elon Musk聯合創立的非盈利AI研究機構,旨在提高人們對AI技術現在所處的位置的認識,以及促進科技的安全進步。這不是OpenAI首次公開試玩Dota 2,去年,OpenAI在Dota2 1v1比賽中戰勝了人類選手Dendi。
OpenAI Five的訓練量級非常大,每天都會玩相當于180年時長的游戲,通過自我對決來學習。它使用在256個GPU和128,000個CPU內核上運行的擴展版近端策略優化進行訓練,這是OpenAI去年發布的1v1 Dota AI的更大規模版本。對每個英雄使用單獨的LSTM并且不使用人類數據,由此學習可識別的策略。
從Deep Blue到AlphaGo,再到現在的Dota2,將人工智能與人類之間進行較量,一直是計算機科學領域的有趣傳統。
與圍棋和國際象棋等回合制的游戲模式不同,Dota2更需要大量的實時決策以及隊友之間的默契合作。還記得AlphaGo與柯潔那場圍棋之戰么,人工智能在運籌帷幄的時候總有幾分鐘的思考時間。但是如果你在Dota2中靜止深思,那么你可能會被對手gank。OpenAI表示,游戲的平均運行時間為每秒30幀,也就是說,在平均45分鐘的游戲中會產生大約80000幀,而AI大約分析了其中的四分之一。
OpenAI技術細節
問題描述
在星際爭霸或者Dota這樣復雜的視頻游戲中超越人類的能力,是人工智能發展的里程碑。相對于之前的AI在國際象棋或圍棋上的里程碑式進步,復雜的視頻游戲更能夠效仿現實世界的混亂和連續性。具有很高的通用性,在游戲之外也有可用之處。
Dota 2是一款實時戰略游戲,有兩支隊伍,每隊5個玩家,每個玩家控制一個稱為“英雄”的角色。玩Dota的AI必須掌握以下幾點:
1.長時間。Dota游戲以每秒30幀的速度運行,平均時間為45分鐘,每場游戲產生80,000幀。大多數行為(例如命令英雄移動到某個位置)單獨產生較小的影響,但回城等一些個別行為可能會在戰略上影響游戲。一些策略可能貫穿游戲全程。OpenAI Five每四幀觀察一次,產生20,000次移動。國際象棋通常在40次移動之前結束,圍棋在150次移動之前結束,幾乎每一次移動都是戰略性的。
2.不完整信息。單位和建筑物只能看到他們周圍的區域。地圖的其他部分隱藏在霧中,隱藏了敵人和他們的戰略。AI需要根據不完整的數據進行推斷,并且需要對對手行為建模。象棋和圍棋都是全信息游戲。
3.動作高度連續。在Dota中,每個英雄可以采取數十個動作,許多動作都是針對另一個單位或地面上的某個位置。OpenAI將每個英雄的空間分割成170,000個可能的行動(不是在每個幀都有效,比如冷卻動作);不計算連續部分,每幀平均有大約1000次有效操作。國際象棋中的平均動作數為35,圍棋中是250。
4.高維度、連續的觀察空間。Dota包含十個英雄,數十個建筑物,幾十個NPC單位以及諸如符文、樹木等一大堆游戲特征,和大型連續的地圖。AI通過Bot API觀察游戲,被允許觀察2萬個數值(人類所被允許觀察的所有值)。國際象棋棋盤有大約70個枚舉值(一個8x8的棋盤,6種棋子類型和少量歷史信息),一個圍棋棋盤有約400個枚舉值(一個19x19的棋盤,兩種棋子類型加上“劫”)。
此外,Dota規則也非常復雜。游戲開發已經持續了十多年,游戲邏輯在數十萬行代碼中實現。這個邏輯需要幾毫秒的時間才能執行,而國際象棋或圍棋引擎則需要幾納秒。游戲也每兩周更新一次,不斷改變環境語義。
方法
OpenAI系統使用大規模版本的Proximal Policy Optimization進行學習。 OpenAI Five和我們早期的1v1機器人都完全從自我對抗中學習。他們從隨機參數開始,不使用來自人類玩家的回放視頻進行搜索或引導。
強化學習研究者通常認為,對于長時空上的建模,需要全新的算法,比如分層強化學習。但是OpenAI的結果表明,只要采取合理的方式,目前的算法在大規模資源上運行的結果還不錯。
AI經過訓練可以通過指數衰減因子γ進行加權,從而最大化指數衰減的未來獎勵總和。在最新的OpenAI Five訓練中,衰減因子γ從0.998(評估未來獎勵的半衰期為46秒)增大到0.9997(評估未來獎勵的半衰期為五分鐘)。對比而言,PPO這篇論文上最長的推理時間是0.5秒,Rainbow論文上最長的推理時間是4.4秒,Observe and Look Further這篇論文使用的半衰期為46秒。
PPO論文:
https://arxiv.org/abs/1707.06347
Rainbow論文:
https://arxiv.org/abs/1710.02298
Observe and Look Further論文:
https://arxiv.org/abs/1805.11593
盡管當前版本的OpenAI Five在最后一擊時表現不佳,但是專業Dota評論員Blitz認為OpenAIFive的表現可以比得上一般的人類玩家。
原因是,OpenFive在游戲中對收益的取舍和頂尖的戰略決策類似。例如,短期內“補兵”可以獲得金錢,而準備團戰推塔可能花費更多的時間。如果選擇團戰,就會喪失小兵收益,然而在勝利以摧毀防御塔為前提的游戲中,放棄團戰可能不是明智的選擇。所以,AI是朝著長期目標進行優化的。
OpenAI仍需要一些限制條件,比如,和AI比賽的人類對手必須遵守某些規則,包括不使用某些物品和策略。
OpenAI將在下個月舉辦一場Dota 2巡回賽,展示自己在與頂級玩家競爭時的實力。
當然,也沒必要過度擔心,因為這個AI雖然可以打Dota,但也只能做這一件事。
原文發布時間為:2018-06-26
本文作者:文摘菌
本文來自云棲社區合作伙伴“大數據文摘”,了解相關信息可以關注“大數據文摘”。
總結
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