La industria de los videojuegos vive preocupada por ofrecer cada vez mejores gráficos y una tecnología más avanzada en términos de imagen y sonido. Sin embargo, hay otro factor clave para su desarrollo: la inteligencia artificial. En este artículos vemos las características y evolución de la inteligencia artificial en videojuegos, y repasamos alguno de los títulos que han marcado un hito en este aspecto.
¿Qué es la inteligencia artificial en los videojuegos?
La inteligencia artificial es la tecnología que a través de técnicas de machine learning, aprendizaje profundo o procesamiento del lenguaje, permite a una máquina, software o sistema, aprender a analizar la información de su entorno para comportarse de una forma “humana”.
Si hablamos de videojuegos, la IA se podría definir como el conjunto de técnicas empleadas para diseñar el comportamiento de los ‘Non Playable Characters’ (NPC) o Personajes No Jugadores (PNJ).
Sin embargo, a día de hoy, esta definición se quedaría bastante corta. Y es que la I.A. en videojuegos no solo se emplea para determinar el comportamiento de los enemigos, sino que va mucho más allá. Por ejemplo, para el diseño de mapas o niveles, o incluso para crear juegos desde cero.
A continuación profundizamos en todos estos aspectos y hacemos un recorrido por la inteligencia artificial en la historia de los videojuegos.
Características especiales de la IA en los videojuegos
La inteligencia artificial en los videojuegos tiene una serie de características que la diferencian de la aplicación de esta tecnología en otros campos. La más evidente es que está orientada al entretenimiento dentro del propio juego, su objetivo es funcionar en un entorno virtual, sin aplicaciones en el mundo real. Es decir, cumple una función lúdica que es intrínseca al videojuego, y su aplicación no tiene cabida fuera del mismo.
Esto la diferencia de la inteligencia artificial en medicina o de la inteligencia artificial en Derecho, ámbitos en los que esta tecnología busca una aplicación práctica en la realidad.
Por ello, la inteligencia artificial de un videojuego no está sometida a ciertas cuestiones morales. No tiene el componente ético que puede tener en otros campos. En el ejemplo anterior de la medicina o el Derecho, las decisiones tomadas por una I.A. pueden afectar a la vida real de las personas. En un videojuego, las decisiones de la I.A. solo afectan a la partida, al mundo creado dentro del juego.
Los últimos avances de la inteligencia artificial en videojuegos han permitido crear herramientas capaces de diseñar videojuegos desde cero (tal y como veremos más adelante). Estas herramientas han demostrado que la I.A no necesita precedentes para desarrollar un juego único. Es capaz de diseñar juegos completos solo con los datos que maneja en el momento. En cambio, una I.A. destinada a la medicina debería tener datos sobre patologías de pacientes, casos anteriores, tratamientos eficaces o fallidos, etc.
Por otra parte, el desarrollo de esta tecnología en otros campos avanza hacia el desarrollo de I.A. cada vez más eficaces, cuyo objetivo es procesar la mayor cantidad posible de datos y, en consecuencia, actuar de la manera más eficiente posible. Sin embargo, en los videojuegos no es así. ¿Te imaginas un enemigo que te acierte todos los disparos a 2 Km de distancia? ¿Un boss con una I.A. tan elevada que fuera invencible? Mataría uno de los aspectos más importantes de un videojuego: la jugabilidad. El objetivo son inteligencias artificiales con un comportamiento más humano, no más perfecto.
En el siguiente punto vemos algunos de los títulos que han llevado a la inteligencia artificial en videojuegos hasta la situación que se encuentra en nuestros días.
Primeros juegos con inteligencia artificial
Se podría decir que el origen de la inteligencia artificial de los videojuegos se remonta al inicio de la propia industria. O incluso antes.
Uno de los procedentes más conocidos se encuentra en los juegos de ajedrez por ordenador que se desarrollaron en los años 50 en base al algoritmo MiniMax. Estos software eran capaces de analizar la posición de las piezas en el tablero para elegir la mejor jugada posible (en aquella época, de forma bastante limitada).
Algunos de los avances conseguidos en aquellos experimentos se utilizaron en los primeros videojuegos. En ejemplo es el Pong de 1972, en el que el oponente virtual era capaz de moverse en base al movimiento de la bola, para devolver el golpe.
Otro títulos de la década de los 70 que supusieron importantes avances para la inteligencia artificial en los videojuegos fueron Space Invaders, que contaba con enemigos más inteligentes, o Pacman (ya en 1980), que fue uno de los primeros en contar con un sistema de búsqueda de rutas para los enemigos.
Evidentemente, se trata de inteligencias artificiales muy precarias, que nos hacen preguntarnos hasta qué punto la decisión es tomada por la máquina, y no por los programadores mediante los scripts. Es decir, la máquina no sabe por qué ha tomado una decisión u otra y, sobre todo, no aprende en base a sus errores o al comportamientos del jugador humano.
En los años 80 surgieron otros títulos que consiguieron dar otro paso más en la aplicación de la inteligencia artificial en videojuegos. Se trata de juegos de aventuras y estrategia como Rogue o Elite, que eran capaces de generar escenarios de forma aleatoria en base a algoritmos.
Estos juegos son el germen de los denominados juegos procedurales, los cuales son capaces de generar su contenido de forma automática mediante algoritmos. Sin embargo, técnicamente, estos juegos tampoco desarrollaban una inteligencia artificial en sentido estricto. Simplemente siguen una serie de reglas fijas para diseñar variantes, es decir, órdenes del estilo “no poner más de dos enemigos por pantalla” o “si este escenario tiene un elemento A, el siguiente no puede tener un elemento B”.
Evolución de la inteligencia artificial en los videojuegos
La inteligencia artificial en videojuegos siguió evolucionando poco a poco, con la introducción de nuevas posibilidades. Jugos como Karate Champ (1984) hacían uso de la misma para otorgar diferentes personalidades a sus luchadores, mientras que First Queen (1988) fue el primer juego con NPCs que seguían al jugador.
La década de los 90 supuso un importante avance en la inteligencia artificial de los videojuegos gracias, entre otros, a pa aparición de los RTS como Starcraft o Age of Empires. En estos juegos los enemigos ya eran capaces de diseñar tácticas y estrategias en base a los movimientos del jugador, o utilizar sus recursos de forma eficiente. Asimismo, podían modular la efectividad de sus tácticas para ofrecer diferentes nivel de dificultad.
Un ejemplo del uso de la inteligencia artificial en videojuegos para crear enemigos con un comportamiento más humano fue Metal Gear Solid (PSX, 1998). En este juego de infiltración, los soldados enemigos no solo seguían una rutina predefinida. Además eran capaces de saltársela si escuchaban un ruido extraño, veían pisadas en la nieve, etc. Incluso algunos soldados eran más perspicaces que otros cuando nos veían escondidos dentro de una caja.
Los First Person Shooter (FPS) también han contribuido a mejorar la inteligencia artificial en videojuegos, gracias a la implementación en los enemigos de tácticas de combate y estrategias conjuntas. Por ejemplo, en Half Life (1998) los enemigos usaban rifles o granadas según la distancia o posición a la que nos encontráramos, y eran capaces de crear estrategias para flanquear al jugador.
Otro género que ha contribuido a mejorar la inteligencia artificial en videojuegos es el de la conducción. Una de ls metas de los juegos de coches es tener oponentes que pongan las cosas difíciles al jugador, pero que a la vez tengan un comportamiento realista: se salgan de la carretera, choquen entre ellos o reaccionen ante nuestro pilotaje. Un juego que dió un paso adelante en este sentido fue Forza Motorsport (2005). En él la inteligencia artificial era capaz de reconocer el estilo de conducción del jugador para elaborar un Drivatar o perfil de piloto.
Siguiendo con los avances en el comportamiento de la IA, se puede citar a la saga Farcry. En su segunda entrega, los enemigos eran capaces de ponerse a cubierto si les faltaban balas o si estaban heridos, o de pedir ayuda para un compañero caído. Farcry 3 dio un paso más al incluir comportamiento de IA avanzada en los animales. No se limitaban a ser un mero adorno, sino que tenían sus propias rutinas: cazaban, se alimentaban, huían o atacaban si nos veían, luchaban entre ellos, etc.
El juego de rol Skyrim (2011) también aportó su granito de arena a través del uso de la inteligencia artificial en videojuegos para el diseño de misiones. El juego combinaba localizaciones, armas, enemigos y objetivos para generar misiones, lo cual ahorró un importante trabajo a sus diseñadores. En este punto, ya no se trata de la inteligencia artificial dentro del videojuego, sino para crear el propio juego.
Siguiendo con el comportamiento de los enemigos, Alien Isolation (2014) dio otro paso adelante, mediante el uso del aprendizaje progresivo. El enemigo del juego es capaz de ir desbloqueando nuevos comportamientos y habilidades para dar una sensación de progresión a medida que avanza el juego.
Lo último en inteligencia artificial es el perfeccionamiento de los sistemas procedurales. De las técnicas básicas de generación de antaño se ha pasado a otras capaces de generar terrenos y escenarios casi infinitos, por ejemplo en juegos como Minecraft, No Man´s Sky o Spelunky, entre otros.
I.A. que diseña videojuegos
Como ya hemos mencionado, la inteligencia artificial en videojuegos ya no se encamina al comportamiento de enemigos. El futuro de la aplicación de esta tecnología está en el propio desarrollo de videojuegos.
Un ejemplo es la inteligencia artificial llamada Angelina, desarrollada por Michael Cook en 2011. Esta I.A.es capaz de diseñar videojuegos desde cero de una manera que resulta sorprendentemente simple.
Basta con darle información como fotografías o textos para que pueda crear juegos completamente nuevos, con un lenguaje de programación única y niveles y reglas totalmente originales. Además, no tiene límites. Podrías darle una foto de Obama y un texto sobre el apareamiento de los leones marinos, y se encargaría de crear un videojuego en base a esos parámetros.
Angelina comenzó como una inteligencia artificial que únicamente era capaz de diseñar videojuegos de plataformas, pero con las nuevas actualizaciones ya es capaz de sumergirse en otros géneros, como las aventuras o los puzzles.
Y esto es solo el principio. Numerosas compañías del sector ya han visto las posibilidades que esto puede tener. Una de ellas es Ubisoft, que ya está estudiando la manera de incorporar la inteligencia artificial en el diseño de videojuegos triple A. Según un artículo publicado por la compañía francesa, en colaboración con la Universidad de Lyon, en el futuro los desarrolladores solo tendrán que preocuparse por diseñar un horizonte, y esperar a que la I.A. se encargue de completar el mapeado.
Ejemplos de inteligencia artificial en videojuegos
¿Cómo se implementa la inteligencia artificial en la mecánica de los videojuegos? Vemos algunos de los ejemplos más comunes.
El ejemplo más obvio del uso de la inteligencia artificial en videojuegos es el comportamiento de los NPC. Cada vez más juegos hacen uso de ella, aunque los más común siguen siendo las secuencias de comandos.
Por ejemplo, se emplea para la búsqueda de rutas. Es decir, los caminos que siguen los enemigos para moverse de una parte a otra del mapeado, teniendo en cuenta la orografía del terreno, obstáculos o peligros en forma de enemigos.
Relacionado con el párrafo anterior está la navegación por el entorno. Esto significa que los NPC sean capaces de moverse en su entorno de forma coordinada, buscando caminos, evitando las colisiones entre ellos y colaborando para encontrar soluciones.
La inteligencia artificial en videojuegos también se emplea para encontrar un equilibrio en la dificultad. Es decir, que los oponentes no humanos sean capaces de adaptar su estrategia a la habilidad demostrada por el jugador.
Por otro lado está lo que se denomina habilidad para cazar. Antes, los enemigos utilizaban solo dos tácticas: la ofensiva y la defensiva. Pero gracias al avance de la inteligencia artificial son capaces de analizar marcadores realistas para analizar sus opciones en la batalla. Por ejemplo, ser más agresivas si el jugador está desprotegido, organizar estrategias conjuntas, rodear al jugador, atacar de larga o corta distancia, etc.
El punto anterior está unido con el instinto de supervivencia. Dicho de otro modo, enemigos que no quieren morir, o hacen lo que sea por evitarlo, aunque sea de modo ficticio. Por ejemplo, los enemigos de algunos juegos actuales puede saber la cantidad de vida que les queda, y activar un comportamiento concreto en función de ello. También, saber el número de balas que les quedan o las armas que porta el jugador, para analizar las posibilidades de salir victoriosos en un enfrentamiento.
Para terminar con este punto, hay que mencionar la capacidad de aprender. Esto se puede ver en los típicos juegos de mascotas, estilo Nintendogs. Estas mascotas virtuales son capaces de reaccionar y aprender comportamientos en base a las acciones del jugador.
Otros usos de la inteligencia artificial en videojuegos
Antes hablamos de una I.A. que era capaz de diseñar sus propios videojuegos. Pero en la actualidad, la IA también se está diseñando para mejorar juegos ya existentes. Efectivamente, hablamos de la inteligencia artificial para remasterizaciones de videojuegos.
Hasta ahora, la remasterización de videojuegos era un proceso “manual”. Sin embargo, con la aparición de herramientas como GAN, pasa a ser un proceso casi automático que puede llevar tan solo unas horas.
Este programa ha sido creado por Ian Goodfellow, un investigador del Instituto Tecnológico de Massachusetts y ha sido adoptada por Nvidia para el diseño de su propia IA: StyleGAN.
StyleGAN es una herramienta de código abierto gracias a la cual muchos desarrolladores han podido realizar remasterizaciones, de momento no oficiales de juegos como Doom o Final Fantasy VII, como puedes ver en este vídeo.
Por otro lado, aunque al principio decíamos que la inteligencia artificial en videojuegos no busca enemigos perfectos, sino humanos, también es cierto que en algunos casos sí se usa para ver hasta donde llega el potencial del hombre y de la máquina (no hace falta decir cuál es superior). Es decir, nuevos retos para jugadores profesionales.
El origen de esta aplicación de la inteligencia artificial lo podemos encontrar en las partidas de ajedrez entre el ordenador Deep Blue y Gary Kasparov. En el primer enfrentamiento en 1996, Kasparov logró vencer a la máquina. Sin embargo, IBM mejoró su inteligencia artificial para un segundo enfrentamiento, en 1997, y en esta ocasión logró derrotar al maestro ruso.
Enfrentamientos similares se han podido ver también en el ámbito de los videojuegos. Un ejemplo es el torneo disputado entre AlphaStar, una versión prima-hermana de AlphaZero diseñada por la compañía DeepMind, y varios campeones del juego e estrategia Starcraft II.
En concreto, AlphaStar se enfrentó a TLO o MaNa, dos de los jugadores más destacados del mundo, venciendo al primero por 5-0 y al segundo por 5-1. Por tanto, si se trata de seguir buscando la perfección de la inteligencia artificial en los videojuegos, no tiene sentido. Ya supera claramente las posibilidades del ser humano.
Los 10 juegos con mejor inteligencia artificial
Para cerrar el artículo vamos a hablar de algunos de los videojuegos con mejor inteligencia artificial de la historia, o que supusieron un hito en este campo. Obviamente, no es un concepto medible y cada uno puede tener su opinión. No están todos los que son, pero son todos los que están.
Half Life 2
Seguro que muchos aficionados a los videojuegos siguen recordando las famosas cucarachas de Half Life 2. Éstas eran capaces de abalanzarse sobre los restos de los enemigos para devorarlos, o dispersarse cuando llegaba algún ser humano. Además, todas ellas funcionaban de forma independiente, sin moverse como un bloque.
Medal of honor
Este juego de PSX fue uno de los FPS que más sorprendió en su momento por a avanzada inteligencia artificial de sus enemigos. Se parapetaban para cubrirse, devolvían las granadas que le lanzaba el jugador, o incluso si estaba heridos se lanzaban encima de las granadas para sacrificarse por sus compañeros.
The Last Guardian
En este videojuego se maneja a un niño que tiene una conexión especial con Trico, un animal ficticio de tamaño colosal. La inteligencia artificial de Trico está diseñada para ser lo más real posible, y para crear un vínculo con el jugador. Por ejemplo, al conocernos tiene recelo de nosotros, y en ocasiones no obedece las órdenes que se le dan. En cierto modo, se puede decir que da la sensación de tener autonomía y vida propia.
Gears of War
Ese exclusivo de Microsoft tiene lo que se ha dado en llamar una IA física. Por ejemplo, si un enemigo detecta que se va a caer por un precipicio, automáticamente intentará agarrarse al borde. Además, eran capaces de desarrollar tácticas de combate complejas, como distraer al jugador desde un flanco para atacar desde otro.
Crysis
No solo fue un hito en el apartado gráfico que puso en aprietos a los ordenadores más potentes de la época y que sigue luciendo casi insuperable en la actualidad. Además, es un gran ejemplo de cómo usar la inteligencia artificial en videojuegos. Sus enemigos tenían un comportamiento muy real. Actuaban en base a los movimientos del jugador y podrían desarrollar numerosas tácticas de ataque y defensa.
Forza Motorsport
Un juego que supuso un paso adelante en la inteligencia artificial de videojuegos de conducción gracias a la novedad del Drivatar. Se trataba del perfil de piloto del usuario, el cual adaptaba la conducción de los vehículos al estilo del jugador.
F.E.A.R.
Utilizaba la combinación de dos técnicas: la teoría de la utilidad o IA Utility, y un sistema de planificación llamado GOAP. Gracias a ello los soldados del juego eran capaces de desenvolverse de forma realista en un contexto de batalla; usaban fuego de cobertura, se ocupaban en zonas oscuras y no repetían patrones como asomarse dos veces por el mismo hueco.
Dwarf Fortress
Considerado como uno de los videojuegos más complejos del mundo, es un juego de estrategia en el que se genera todo un universo de forma aleatoria. Pero no solo se generan mapeados, recursos, terrenos o armas, sino que también desarrolla una historia milenaria para cada partida.
Black & White
Hoy en día Peter Molineux es considerado como uno de los grandes vendehumo de la industria, pero a finales de los 90 fue todo un visionario gracias a juegos como Black & White. Era un juego de estrategia que destacaba por la posibilidad de manejar monstruosas criaturas que marcaban los designios de la civilización. La IA analizaba al jugador, aprendía de las acciones del mismo y variaba su comportamiento en función de su el jugador era malvado o benevolente.
Age of Empires
Una de las grandes sagas de estrategia de la historia, cuyos juegos empezaron haciendo uso de una inteligencia artificial básica. En un principio, su modo de actuar era “si tengo un determinado recurso, construyo determinado edificio”. Con el tiempo, este comportamiento básico fue haciéndose más complejo. Por ejemplo, tenían en cuenta las acciones del oponente, la cantidad de recursos disponibles de cada tipo, o las necesidades más urgentes en función del desarrollo de la partida (por ejemplo, crear tropas o construir edificios).
Con esto llegamos al final de este viaje por la inteligencia artificial en videojuegos. Esperamos que con la nueva generación de consolas se intente trabajar más en este campo, que en los últimos años ha estado un poco olvidado.
De hecho, aunque ha habido mejoras evidentes, muchos jugadores afirman que a finales de los 90 y principios del 2000 se llegó a unos niveles que los juegos actuales todavía no han conseguido superar. ¿Será el futuro más prometedor?
