Zugbasierte Spiele

Wir haben im ersten Teil unseres Kurses KIs kennengelernt, die zugbasierte Spiele wie Fruchtkräsch oder Reversi spielen können.

Diese lassen sich mit klassischen KI-Verfahren, also ohne maschinelles Lernen, gut lösen.

Letztlich können wir die Lösung als ein Suchproblem verstehen: Alle denkbaren Spielverläufe bilden eine Baumstruktur. Und diese Baumstruktur wird durchsucht nach dem bestmöglichen zukünftigen Spielzustand. Der erste Zug, der zu diesem Spielzustand führt, ist der aktuell beste Zug!

Der Suchbaum eines Fruchtkräsch Spiels

Der Suchbaum eines Spiels für zwei Personen (wie Reversi oder Schach...)

Computerspiele...

Wie sieht es aber mit Computerspielen aus, bei denen es weniger auf das kluge Abwägen von Zügen, sondern auf Schnelligkeit und Geschicklichkeit ankommt? Können KIs auch lernen, solche Spiele zu spielen? Können Computerprogramme etwa klassische Spiele wie Space Invaders, Breakout oder Video Pinball spielen?

Die Spieleklassiker Space Invaders, Breakout und Video Pinball

Beispiel Breakout

Das Video zeigt, wie ein Computer lernt, Breakout zu spielen:

Es ist schwer vorstellbar, dass diese erstaunliche Leistung die Lösung eines Suchproblems ist, wie wir es bei Fruchtkräsch und Reversi gesehen haben! Zwischen zugbasierten Spielen wie Reversi auf der einen Seite und Computerspiele wie Breakout gibt es nämlich erhebliche Unterschiede:

Reversi Breakout

Alle Zustände und Züge sind ganzzahlig und aufzählbar.
Du kannst deinen Stein auf bestimmte Felder setzen, aber nicht zwischen zwei Felder.
Auf einem Feld liegt entweder ein schwarzer, ein weißer oder gar kein Stein. Nichts dazwischen.

Nicht ganzzahlige Zustände möglich
Die Position des Balls und des Schlägers können theoretisch unendlich viele Zustände annehmen.

Zeit spielt keine Rolle
Egal, wie lange du über einen Zug nachgedacht hast: Gleiche Züge führen zu gleichen Ergebnissen.

Zeit spielt eine wichtige Rolle
Es hat einen deutlichen Einfluss auf das Spielgeschehen, wann und wie lange du den Schläger nach links oder nach rechts steuerst. 

Kurzfristige Belohnungen kommen häufig vor
Auch wenn es eigentlich um die langfristige Belohnung geht: Einzelne Züge können die Spielsituation stark zu deinen Gunsten verändern, indem sie zum Beispiel eine große Menge gegnerischer Steine umdrehen oder eine Ecke besetzen.

Kurzfristige Belohnungen sind sehr selten
Es lässt sich für ein "dummes" Computerprogramm fast nie sagen, ob eine bestimmte Bewegung des Schlägers vorteilhaft ist, oder nicht.

Zuletzt geändert: Mittwoch, 12. Februar 2025, 16:01