USE OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE (AI) IN THE ELECTRONIC GAME “NO MAN’S SKY”
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/ar10202410301059
Ricardo Mazetto Pereira¹;
Orientador: André Luiz da Silva²;
Coorientador: Fabiana Florian³.
Resumo: O trabalho tem o objetivo de apresentar a utilização da inteligência artificial em jogos eletrônicos. Foi realizada pesquisa bibliográfica e foi utilizada a apresentação de conceitos básicos, evolução do uso, principais tipos de inteligência artificial e os desafios futuros na utilização desta tecnologia em jogos eletrônicos. Para delimitar o campo de abrangência do conteúdo foi utilizado como principal objeto de análise o jogo “No Man’s Sky”, que é conhecido por ser um dos jogos eletrônicos que utilizam a inteligência artificial de uma forma bem especifica.
Palavras-chave: Algoritmo. Evolução. Inteligência artificial. Jogos eletrônicos. Programação. No Man’s Sky.
Abstract: The objective of this work is to present the use of artificial intelligence in electronic games. A bibliographical research was conducted, and basic concepts, the evolution of its use, the main types of artificial intelligence, and future challenges in the use of this technology in electronic games were presented. To narrow the scope of the content, the main object of analysis was the game “No Man’s Sky”, which is known for being one of the electronic games that utilizes artificial intelligence in a very specific way.
Key-words: Algorithm. Evolution. Artificial Intelligence. Electronic Games. Programming. No Man’s Sky.
1 INTRODUÇÃO
Com a rápida evolução das tecnologias dos dias atuais fica cada vez mais incerta a previsão de qual rumo os novos produtos a serem lançados utilizarão, uma vez que os próprios usuários e o mercado como um todo exigem novidades cada vez mais completas, inéditas e até imprevisíveis.
O trabalho apresenta o contexto da Inteligência Artificial (IA) nos jogos eletrônicos.
A escolha específica do tema é baseada no fato de que nos jogos eletrônicos, a inteligência artificial já vem sendo utilizada há algumas décadas e possivelmente continuará evoluindo, sendo um dos campos de testes e experimentação de novos avanços na evolução da IA. Para Carneiro Junior (2023): “inteligência artificial é uma área da ciência da computação que tem como objetivo criar programas de computador capaz de pensar e tomar decisões de forma semelhante a humanos”, e além disso “a IA em jogos é fundamental para criar uma experiência mais imersiva e desafiadora”.
Alguns jogos eletrônicos conhecidos como Mortal Kombat, The Last of Us, Civilization VI, Overwatch e The Sims já se utilizaram da IA ainda que de forma simples.
Muitas vezes há dificuldade em identificar o uso da IA, que acaba sendo confundido com a simples utilização de programação básica em jogos eletrônicos. Portanto, definir o conceito de IA e diferenciá-la da simples programação é ponto central deste trabalho.
Foi realizada pesquisa bibliográfica e foi desenvolvido o conhecimento sobre a IA no jogo “No Man’s Sky”, que é um jogo de grande popularidade que utiliza a inteligência artificial para gerar formas diferentes e proporcionar ao usuário uma sensação de exclusividade, sem que seja necessário programar item por item no código do jogo. O trabalho incluiu em uma primeira etapa a consulta a podcast e sites especializados no gênero. Logo após, com a escolha do tema foi realizada a pesquisa bibliográfica em obras especificas relacionadas na seção referências bibliográficas e por fim uma pesquisa de campo com colheita de dados através do google forms.
2. Breve apresentação da IA e sua aplicação em jogos eletrônicos
Esta seção apresenta os conceitos básicos sobre Inteligência Artificial (IA): conceito, classificação bem como sua aplicação nos jogos eletrônicos.
2.1 – IA: conceito, classificação e aplicação.
Para a IBM Brasil: “Inteligência artificial é a utilização de computadores e máquinas para imitar a capacidade de resolução de problemas e tomada de decisão da mente humana”. Essa definição considera a forma popular e divulgada da IA.
McCarthy (2007): It is the science and engineering of making intelligent machines, especially intelligent computer programs. It is related to the similar task of using computers to understand human intelligence, but AI does not have to confine itself to methods that are biologically observable.”, o que podemos traduzir como: “É a ciência e a engenharia de fabricação de máquinas inteligentes, especialmente programas de computador inteligentes. Está relacionado com a tarefa semelhante de utilizar computadores para compreender a inteligência humana, mas a IA não tem de se limitar a métodos que sejam biologicamente observáveis”. Já esta última definição leva em consideração um aspecto mais técnico da inteligência artificial.
Para classificar os diferentes tipos de IA considera-se a capacidade de execução ou suas técnicas e funções. Quanto à capacidade a IA pode ser: máquinas reativas, memória limitada, teoria da mente e autoconsciente.
Ao considerar as técnicas e funções pode-se classificar também como: inteligência artificial estreita (ANI), inteligência geral artificial (AGI) e superinteligência artificial (ASI).
Das inúmeras aplicações da IA, como a utilização em carros autônomos, sistema de reconhecimento facial e robôs domésticos e industriais, há a utilização especifica em jogos eletrônicos. Carneiro Junior (2023): “a IA em jogos é fundamental para criar uma experiência mais imersiva e desafiadora.”
De todas as aplicações práticas da IA, uma delas chamou a atenção pela forma como é utilizada nos jogos digitais. Trata-se da criação procedural de cenários, personagens e trilha sonora. Essa forma de utilização pode ser claramente vista no jogo “No man’s sky”, que foi lançado em 2016, com a promessa de apresentar um universo gigantesco e inédito para cada jogador a cada nova partida.
Em um programa de áudio (Podcast:”UP”, episódio #84), foi possível conhecer um pouco mais da história desse interessante jogo e da curiosa forma de utilização da IA.
Inteligência artificial é a utilização de computadores e máquinas para imitar a capacidade de resolução de problemas e tomada de decisão da mente humana. Para a existência da inteligência artificial é necessário ter no mínimo a utilização de máquinas e computadores e que estes devem ao menos tentar imitar a tomada de decisão humana. Para Carneiro Junior (2023) “Inteligência artificial é uma área da ciência da computação que tem como objetivo criar programas de computador capazes de pensar e tomar decisão de forma semelhante a humana”.
A IA pode ser classificada pelo grau de replicar as decisões humanas, sendo que quanto maior a sua capacidade de executar essas funções a IA é mais evoluída ou mais simples.
Considerando unicamente a capacidade da IA, a classificação consiste em:
– Máquinas Reativas: com a capacidade limitada, são as formas mais antigas conhecidas de IA. Elas tentam imitar a capacidade da mente humana respondendo a diferentes estímulos, mas não possui funções baseadas em memória.
– Memoria Limitada: são aquelas além dos recursos das máquinas reativas também conseguem aprender com dados históricos e assim tomar decisões mais próximas e complexas do que as vistas anteriormente.
– Teoria da Mente: este seria um próximo nível de IA que ainda não possui nada além de meros estudos e pesquisas inovadoras. Essa teoria seria capaz de uma melhor compreensão com os seres que está interagindo, se antecipando às suas necessidades, crenças e emoções.
– Autoconsciente: Se a teoria da mente é considerada como algo ainda em desenvolvimento, esta classificação de IA (autoconsciente) pode ser tratada como uma formulação meramente hipotética onde a IA além de aprender interagir com os seres, também teria emoções, necessidades e até desejos próprios. Este é o tipo de IA que coloca medo e desconfiança nos pessimistas da tecnologia, já que apesar de impulsionar o progresso da humanidade existiria potencial chance de catástrofes e o inimaginável domínio das máquinas, uma vez que autoconscientes estas poderiam ter ideias como autopreservação e seu intelecto seria infinitamente superior ao dos seres humanos.
A IA é dividida em dois grandes grupos, quais sejam IA fraca e IA forte, conforme apresentado em artigo sobre o tema no site da IBM. No grupo da IA fraca, existe unicamente o tipo Inteligência Artificial Estreita (ANI). Já no grupo da IA forte a Inteligência Geral Artificial (AGI) e a Superinteligência Artificial (ASI). Assim, a classificação divide-se em:
– Inteligência Artificial Estreita (ANI): Esta IA acaba sendo muito limitada por não poder fazer nada mais do que foi programada. É do tipo que só pode realizar uma tarefa especifica da forma autônoma. Este tipo engloba toda IA existente desde a mais simples até as mais complexas.
– Inteligência Geral Artificial (AGI): Uma das espécies do grupo das IA’s fortes, a AGI é a habilidade do agente em aprender, perceber, compreender e funcionar como um ser humano sendo capazes de construir de forma independente várias conexões o que reduz muito o tempo de treinamento.
– Superinteligência Artificial (ASI): Trata-se de uma classificação que seria o limite da IA, que consiste em tarefas que vão muito além do que simplesmente replicar inteligência humana. A ASI por conta de sua capacidade de memória muito maior será capaz de realizar a análise e processamento de dados de forma bem mais complexas e tomadas de decisões autônomas.
2.2 – Aplicação da IA nos jogos eletrônicos
A inteligência artificial nos jogos eletrônicos é utilizada para entregar ao jogador uma experiencia mais completa e inovadora quando comparada a jogos que não a utilizam. Uma simples programação não é capaz de apresentar ao jogador desafios em nível imprevisíveis. O uso da IA proporciona por exemplo, inimigos nos jogos que aprendem e evoluem com base nas ações do jogador, tornando o jogo muito mais desafiador.
No entanto é equivocado imaginar que a IA é utilizada em jogos apenas para criar inimigos mais difíceis. Existe um grande conjunto de utilidade da IA nos jogos que vão desde a programação de personagens, passando por criação de cenários e até trilha sonoras.
Muitos jogos conhecidos e populares utilizam a IA de uma forma bem evidente.
– The last of us: O jogo possui uma emocionante narrativa de um mundo pós-apocalíptico com personagens marcantes e uma jogabilidade cheia de suspense. Neste jogo os personagens inimigos usam táticas de combate baseadas em uma inteligência artificial que torna o desafio mais difícil se o jogador estiver se saindo bem nos combates, com possibilidade de chamarem reforços e até realizarem emboscadas para surpreender o jogador. Assim observamos que em uma mesma fase, mas com jogadores diferentes o jogo irá apresentar níveis diversos de dificuldade.
– Civilization VI: O sexto jogo da franquia onde o objetivo do jogador é o desenvolvimento de uma civilização desde a sua origem até se tornar uma potência mundial, a tomada de decisões pelo jogador afeta o rumo do jogo ao longo da passagem do tempo. A IA neste jogo é capaz de tomar decisões complexas considerando inúmeras variáveis que dependem exclusivamente da vontade e agilidade de quem está jogando, podendo se tornar uma experiência extremamente desafiadora.
– Overwatch: Um jogo de tiro em que o jogador escolhe entre vários personagens com diferentes habilidades para um combate online contra outros jogadores. Neste jogo a IA é utilizada para balancear as partidas, deixando cada uma das equipes com um nível de habilidade equiparado criando assim partidas muitos equilibradas, independentemente dos personagens escolhidos.
– The sims: Neste conhecido jogo de simulação, onde o jogador deve criar e evoluir o seu personagem, atentando-se principalmente para os cuidados das suas necessidades básicas, a IA do jogo simula de forma continua as personalidades e desejos dos personagens jogáveis e não jogáveis, criando um ambiente único a cada novo jogo.
Após o conceito, a origem, as classificações, o uso de forma geral e destaque de um dos jogos mais icônicos na utilização da IA, inevitavelmente surge a discussão de como os jogos eletrônicos se utilizarão da inteligência artificial nos próximos anos e décadas.
Considerando as classificações apresentadas observa-se que duas delas já tratam de um aspecto futuro das IAs. Tanto a AGI como a ASI, que fazem parte do grupo de IAs fortes não são nos dias atuais utilizadas comercialmente ou em larga escala. A capacidade da inteligência artificial em aprender e identificar as necessidades de forma autônoma pode representar um grande avanço, mas precisa ser desenvolvido com o cuidado necessário para que não represente um perigo à humanidade já que a independência das máquinas sempre foi um assunto que despertou preocupação desde que se ouviu falar em inteligência artificial.
Quanto a utilização em jogos, um interessante artigo publicado pela IGN Brasil no seu site na internet, listou o que algumas autoridades no assunto pensam a respeito quando questionados sobre: “Qual você acha que a tecnologia de IA de maior impacto terá na indústria de videogames?”
Pawel Sasko, Designer chefe de quests da CD Projekt Red: Eu realmente acredito que a IA e as ferramentas de IA serão exatamente as mesmas de quando o Photoshop foi inventado. Você pode ver isso ao longo da história da animação. Do desenho à mão ao desenho no computador, as pessoas tiveram que se adaptar e usar as ferramentas, e acho que a IA será exatamente isso. Será apenas mais uma ferramenta que usaremos para produtividade e desenvolvimento de jogos.
Tim Sweeney, CEO da Epic Games: Acho que há um longo processo de seleção para descobrir como tudo isso funciona e vai ser complicado. Essas tecnologias de IA são incrivelmente eficazes quando aplicadas a algumas formas de dados realmente em massa, nas quais você pode baixar bilhões de amostras de projetos existentes e treiná-las, mas isso funciona para texto e gráficos e talvez funcione para objetos 3D também, mas não funcionará para construções de nível superior, como um game todo. Simplesmente não há função de treinamento que as pessoas conheçam que possa conduzir um feito como esse. Acho que vamos ver alguns avanços realmente incríveis e progresso real misturados com o ciclo de hype, onde muitas coisas malucas são prometidas. Ninguém vai conseguir entregar.
Michael Spranger, COO da Sony AI: Acho que a IA vai revolucionar a grandeza dos mundos dos games; quão reais eles parecem e como você interage com eles. Mas também acho que terá um grande impacto nos ciclos de produção. Especialmente nesta era de live-services. Vamos produzir muito mais conteúdo do que no passado.
Julian Togelius, Professor Associado de Ciência da Computação na Universidade de Nova York e co-autor do livro Artificial Intelligence and Games: No longo prazo, veremos cada parte do desenvolvimento de jogos co-criados por designers em colaboração com AI em tudo, desde prototipagem, arte conceitual, mecânica, balanceamento e assim por diante. Mais adiante, poderemos ver jogos que são realmente projetados para usar IA durante o tempo de execução.
Deste modo, existem diferentes visões sobre o futuro da IA nos jogos eletrônicos, mas todas convergem para a opinião de que, cada vez mais, os jogos apresentarão utilidades e recursos baseados em IA. Para os jogadores, fica a expectativa de que novos e surpreendentes jogos apareçam no mercado de forma cada vez mais frequente e acessível.
3. Aplicação da IA no jogo “No man’s sky”
O jogo “No man’s sky” foi desenvolvido sob uma enorme expectativa de que fosse um produto inovador e de proporções jamais vistas em um jogo eletrônico. Esperava-se que o jogador fosse capaz de viajar entre galáxias, explorando cada um dos planetas em busca de recursos e estabelecendo base para a sua evolução e sobrevivência, tendo a IA uma grande influência na jogabilidade.
Ocorre que, assim como inúmeros outros projetos, o jogo foi lançado sem que proporcionasse nada do que foi esperado para grande frustração de todos aqueles que estavam na expectativa de algo inovador. Neste ponto o jogo já trazia uma IA, mas que ainda se mostrava muito simples. Porém, tendo nos bastidores o apoio e o financiamento de uma grande produtora (Sony), após cerca de 3 anos do lançamento, houve uma grande atualização que de fato elevou o jogo a um nível de destaque.
Com a inteligência artificial trabalhando de forma melhorada, foi proporcionado aos jogadores a inédita experiência da criação de mundos únicos, personagens com visuais exclusivos e uma trilha sonora dinâmica que acompanha as ações do jogador.
A seção 3 apresenta como o jogo“No man’s sky” se tornou um jogo de referência quando o assunto é o uso da inteligência artificial nos jogos eletrônicos.
“No man’s sky” é um jogo de exploração espacial que utiliza IA generativa para criação de um mundo inédito a cada nova partida. São utilizados algoritmos para criação de sistemas solares, planetas, espécies alienígenas, tudo isso em tempo real, o que garante que o jogador tenha uma experiência exclusiva e única, tendo sempre a impressão que aquele mundo é exclusivamente personalizado.
Além disso, conforme pode-se observar em artigo publicado na internet, disponível no site “Nós Nerds”, a IA utilizada vai muito além disso:
“A IA generativa também é empregada para gerar missões, eventos e encontros aleatórios, mantendo a experiência sempre renovada e emocionante, mesmo após várias horas de jogo. A implementação bem-sucedida da geração procedural e IA generativa em No Man’s Sky estabeleceu um novo padrão para os jogos de exploração espacial.”
Deste modo existe no jogo uma utilização variada de inteligência artificial, que não se limita a programação de nível de dificuldade e proporciona uma amostra surpreendente de vários tipos de aplicação que a IA pode oferecer nos jogos eletrônicos.
Como destaque existe a geração procedural de conteúdo, que é a capacidade do jogo de criar, sem qualquer tipo de programação prévia, mundos, personagens e trilhas sonoras. Esse recurso foi muito bem explorado no jogo “No Man’s Sky“, que é enriquecido com ambientes e músicas que se adaptam e mudam dependendo das ações do jogador.
Além disso há inúmeras outras aplicações da IA generativa que incluem a geração de enigmas e desafios personalizados, a adaptação do gameplay e mecânicas do jogo de acordo com a habilidade do jogador, a possibilidade de experiências de histórias narrativas multicamadas, que se entrelaçam e tornam o conteúdo mais completo, a existência de uma interação avançada com os personagens não jogáveis e por fim uma customização avançada e criação continua de personagens inéditos.
Para ilustrar a visão dos jogadores de “No Man’s Sky” um formulário foi disponibilizado no Google Forms com 7 questões relativas ao jogo, sendo 3 delas de resposta aberta e 4 delas contendo opções de escolha fechada, que foi postado e ficou disponível em fóruns específicos do jogo durante o período de 45 dias. Neste intervalo de tempo houve o retorno de 15 formulários preenchidos, com todos eles sendo considerados na apuração dos dados. As perguntas foram realizadas em inglês, por ser um idioma universal, com objetivo de conhecer o nível de experiencia dos jogadores, o tempo diário dedicado ao jogo e a avaliação sobre o uso da IA na visão dos jogadores. O tempo médio de resposta do questionário ficou em torno de 7 minutos e os dados colhidos são abaixo apresentados:
Tempo de jogo
Quanto ao tempo de jogo foram utilizadas duas abordagens diferentes: uma com relação ao tempo que joga e a outra com relação à quantidade média de horas jogadas.
Gráfico 1: Há quanto tempo joga “No man’s sky”?
Gráfico 2: Aproximadamente quantas horas você jogou No Man’s Sky?
Quanto ao uso da IA no jogo
A inteligência artificial, ao ser abordada em diferentes aspectos, inclusive com uma questão de resposta aberta para possibilitar uma maior descrição da visão dos jogadores.
Gráfico 3: Classificação da qualidade do uso da IA em “No man’s sky”
Gráfico 4: Em qual parte do jogo a inteligência artificial tem mais impacto? (mais de uma opção possível)
Gráfico 5: Que melhoria você gostaria de ver na IA de “No man’s sky” (mais de uma opção possível)
QUADRO 1: A IA em jogos como em No Man’s Sky poderia ser usada para outros propósitos além do entretenimento?
| Resposta | Quantidade | Área de aplicação da IA |
| Não | 2 | Nenhuma além do entretenimento |
| Sim | 5 | Saúde, Educação, Treinamento |
| Sim | 3 | interação social, treinamento e criatividade |
| Sim | 2 | Pesquisa e Desenvolvimento |
| Sim | 3 | treinamento e simulação |
Mudanças após a atualização de 2018
Em 2018 o jogo “No Man’s Sky” passou por uma grande atualização, que segundo as respostas obtidas pelo preenchimento do formulário foram muito bem vindas pela comunidade do jogo.
QUADRO 2: Quais aspectos você acha que mudaram mais depois da grande atualização em 2018, depois da redenção? O que melhorou e o que piorou?
| Quantidade | Melhorias | Piora |
| 4 | Gráficos, diversidade de terrenos, mais coisas para fazer, construção, multijogador | O jogo ficou muito movimentado, perdendo um pouco da sensação de exploração simples |
| 2 | Gráficos, visuais, efeitos de iluminação, texturas, detalhes de planetas e criaturas | |
| 1 | Exploração geral, coleta de recursos | |
| 2 | Gráficos, visuais, multijogador, construção de base | Combate ainda obsoleto |
| 1 | História, missões, interface, jogabilidade | |
| 1 | Todos os aspectos | |
| 1 | Gráficos, jogabilidade, história, multijogador inseridos | |
| 1 | Multijogador | |
| 2 | Transformação completa do jogo para melhor | Complexidade adicional no sistema de construção |
5 CONCLUSÃO
A partir do objetivo proposto conclui-se que a tecnologia da inteligência artificial está em pleno desenvolvimento e evolução. Atualmente são inúmeras as áreas em que a IA é utilizada e os jogos eletrônicos estão neste meio.
Apesar do amplo investimento na indústria de jogos eletrônicos, observa-se que a IA possui ainda uma aplicação discreta neste segmento. O jogo analisado (“No Man’s Sky“), sendo um dos precursores do gênero é considerado um marco na evolução do uso da IA em jogos eletrônicos.
É possível assim uma maior e mais rápida evolução desta tecnologia em uma área que pode ser considerada área de teste, já que a utilização da IA em jogos pode ser vista como experimental para diversas outras aplicações.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CARNEIRO, J.J. Inteligência artificial em jogos digitais: conceitos e aplicações. Formato: eBook Kindle. Publicado em 06 de maio de 2023, p. 1-5.
IBM Brasil. O que é inteligência artificial (IA)? Disponível em: https://www.ibm.com/br-pt/topics/artificial-intelligence. Acesso em 30.mai.2024.
KOVACS, L. Quais são os tipos de inteligência artificial? Site tecnoblog. Disponível em: https://tecnoblog.net/responde/quais-sao-os-tipos-de-inteligencia-artificial/. Acesso em 30.mai.2024.
MCCARTHY, John. WHAT IS ARTIFICIAL INTELLIGENCE? Stanford, Publicado e revisado em 12 de novembro de 2007. Disponível em: https://www-formal.stanford.edu/jmc/whatisai.pdf. Acesso em 30.mai.2024.
Nós Nerds. HyperX Destaca a Inteligência Artificial nos Games. Disponível em https://nosnerds.com.br/hyperx-destaca-a-inteligencia-artificial-nos-games/. Acesso em 30.mai.2024.
Podcast UP: Episódio #84, Locutores: Dan Schettini, Rodrigo Coelho e Cardoso, Convidado: Ricardo Regis. Disponível em: https://open.spotify.com/episode/3tKVUgTX0bc1SggihZrpIX?si=DMD9p-xxQ1WmdgnZdVODzg. Acesso em 30.mai.2024.
WINKIE, L.; PAES, J.: A Inteligência Artificial mudará os games? IGN Brasil. 17 de abril de 2023. Disponível em: https://br.ign.com/games/107938/news/a-inteligencia-artificial-mudara-os-games-falamos-com-especialistas-e-alguns-sao-mais-ceticos-do-que. Acesso em 30.mai.2024.
¹Graduando do Curso de Sistema de Informação da Universidade de Araraquara- UNIARA. Araraquara-SP. E-mail: ricardomp279@gmail.com
²Orientador. Docente Curso de Sistema de Informação da Universidade de Araraquara- UNIARA. Araraquara-SP. E-mail: alsilva@uniara.edu.br
³Coorientador. Docente Curso de Sistema de Informação da Universidade de Araraquara- UNIARA. Araraquara-SP. E-mail: fflorian@uniara.edu.br.