互联网资讯 / 人工智能 · 2024年1月2日

AI赛车手在赛道上超越人类

近年来,高能力的AI在各种游戏中屡次击败人类选手的消息频频传出。

无论是早期的国际象棋、问答比赛,还是近年来的围棋、星际争霸和刀塔2,AI的表现都让人类专业选手感到无奈。

今日,AI赛车手再次战胜人类玩家,成功登上《Nature》杂志封面!

索尼公司开发的AI「GT Sophy」,使电子赛车游戏加入了这一胜利的行列。不论是日本还是其他国家的顶尖电竞选手,在GT赛车中都无法与经过1000台PS4训练出的AI抗衡。

GT Sophy,亲切地称为「苏菲」,是索尼内部AI事业部、PDI工作室和互动娱乐子公司联合研发的项目,历时超过5年。

作为一种神经网络驱动的程序,GT Sophy在遵循赛车规则的同时,展现出超凡的行驶速度、操控能力和驾驶战术。

斯坦福大学教授Christian Gerdes在《Nature》上提到:“在这场面对面的竞争中,AI车手如此熟练地超越人类选手,标志着人工智能的一项里程碑式成就。”

在龙之径上演的比赛中,赛车的目的很简单,就是用更短的时间超越对手。

索尼PDI工作室在东京提供了场地,邀请GT赛车游戏全球顶尖电竞选手与「GT Sophy」及其变体进行比赛。

比赛节选

GT Sophy与人类选手的首场比赛在Dragon Trail龙之径展开,赛道全长5209米,划分为S1、S2、S3三个区间,并设有17个弯道。

比赛的起始位置由AI与人类选手交错排列,共8名车手参赛。比赛一开始,名为薇奥拉(Violette)的GT Sophy变体便超越了人类选手,迅速升至第二位。

AI队友波尔多(Bordeaux)则牢牢占据第一位置。在T2/3转弯处,AI选手维特(Verte)迅速超越了人类选手山中智瑛。

在比赛中,排在前两名的Sophy AI选择了最佳路线,毫无阻碍地行驶。

比赛进行到最后一区S3,赛车手们需要绕过T17大弯道后迅速冲向终点。最终结果显示,GT Sophy占据了前三名中的两个席位,只有人类选手国分凉太跻身前三。

国分凉太是一名冷静沉着的赛车手,曾于2019年获得国际汽车联合会跑车锦标赛东京国家杯冠军,并在2020年FIA GT Championship国家杯中获得第三名。

资格赛中,AI选手在过弯时展现出更稳定的表现,选择的路线明显优于人类玩家。

在马焦雷湖赛道的另一场比赛中,四款AI成功击败了四名人类对手。AI军团中的佼佼者“GT罗格”在三个计分圈中均位列第一,领先最快的人类选手超过5秒。然而,在马焦雷湖赛道上,也有AI选手因转向不足而失误,撞上了墙壁。

GT Sophy在2021年7月的实验中,仅能在没有其他车的虚拟空赛道上跑出超过人类选手的成绩。经过训练到2021年10月,GT Sophy能够在实际游戏中击败多名人类对手。

2020年GT赛车世界杯明星选手宫园拓真曾表示:“AI的驾驶方式令我们难以想象。”他同时承认“GT Sophy”的战术决策非常有效。

尽管赛车不仅仅是速度和反应时间的问题,驾驶赛车也极其考验选手的战略能力,使得机器掌握变得复杂。正如《Nature》所指出的,要实现这一目标需要克服复杂的物理挑战,赛车道上的谨慎驾驶则需充分利用轮胎与地面之间的有限摩擦力。

例如,使用摩擦力进行刹车会降低过弯的力量。当汽车加速时,重心会转移到后轮,使前轮的摩擦力减小,从而可能导致转向不足。反之,当汽车刹车时,重心转移至前部,可能引发转向过度,导致后轮失去牵引力,汽车失控。

再加上复杂的赛道地形及负荷转移的调整,各种挑战显而易见。

为了赢得比赛,车手必须选择使赛车在摩擦限制范围内保持最佳轨迹。如果转弯时刹车过早,赛车速度会下降,浪费时间;若刹车过晚,则无法保持所需的赛车线。过于用力的刹车可能导致赛车失控。

尽管赛车的操控极限复杂,物理学对此已有很好的解释,因此这些极限可以被计算或学习。

在对抗赛中,GT Sophy不仅没有利用单圈时间的优势击败对手,反而在最后轻松超过竞争者。在比赛的最后冲刺阶段,两名人类赛车手试图阻挡两名AI赛车手的路径,但GT Sophy成功找到了两条不同的路线,最终超越人类选手冲向终点。

通过神经网络模型训练,GT Sophy学会了在不同情况下选择不同的过弯路线。

那么,这位AI赛车手究竟是如何炼成的呢?

与其他规则相对固定的游戏不同,GT赛车游戏的战术选项非常开放。此外,该游戏较好地模拟了真实世界的物理定律。因此,兼具虚拟与现实双重挑战的GT赛车游戏,让AI的表现更为复杂。

首先,需要一个超真实的模拟器作为训练环境。

AI赛车手狂虐人类登Nature!1000台PS4训练,极限超车独霸赛道

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