用AI玩转微信跳一跳:我的坎坷实践
2023-10-14 14:30:17
近年来,随着人工智能技术的飞速发展,人们对AI的应用领域也不断拓宽。而最近微信上爆火的跳一跳小游戏,自然也吸引了广大程序员的兴趣。但是,当笔者尝试用AI来征服跳一跳时,却遇到了意想不到的坎坷。
第一步:调研与方案设计
在开始实践之前,笔者做了充分的调研。Github上已有不少相关项目,其中有些项目已经积累了数千个star。这些项目大多采用计算机视觉与强化学习相结合的方式,通过图像识别来判断小方块的位置和高度,再通过强化学习来训练AI的跳跃策略。
于是,笔者也决定采用类似的方案,使用深度学习模型来识别小方块,并采用策略梯度算法来训练跳跃策略。
第二步:图像识别模型训练
接下来,笔者开始训练图像识别模型。笔者使用了TensorFlow框架,并选用了预训练的MobileNet模型作为基础网络。为了提高模型的准确率,笔者还收集了大量的跳一跳游戏截图作为训练数据。
经过数小时的训练,图像识别模型的准确率达到了令人满意的水平。笔者可以通过模型将小方块的位置和高度准确地识别出来。
第三步:策略梯度算法训练
接下来,笔者开始训练跳跃策略。笔者采用的是策略梯度算法,该算法可以根据模型的行动结果来更新模型的参数,从而逐渐优化策略。
笔者将跳一跳游戏的环境抽象成一个马尔可夫决策过程,其中状态是由小方块的位置和高度组成的,动作是跳跃的力度。笔者通过模拟游戏环境,收集了大量的状态-动作对,作为训练数据。
经过数小时的训练,跳跃策略模型也取得了不错的效果。笔者通过模型可以根据小方块的位置和高度,计算出最佳的跳跃力度。
第四步:实践与挫折
万事俱备,笔者迫不及待地将训练好的模型应用到实际游戏中。然而,现实却给了我重重一击。
尽管图像识别模型和跳跃策略模型都表现良好,但当将它们整合到游戏中时,却遇到了意想不到的问题。由于小方块的运动速度很快,图像识别模型偶尔会出现识别错误的情况。而跳跃策略模型虽然能计算出最佳跳跃力度,但实际跳跃距离却与预期有较大偏差。
经过一番调试,笔者发现游戏中的物理引擎与笔者模拟的环境存在差异,导致跳跃策略模型的输出无法直接应用。
第五步:调整与优化
为了解决这个问题,笔者对图像识别模型和跳跃策略模型进行了多次调整和优化。笔者首先提高了图像识别模型的识别频率,并通过在识别结果中引入时间序列信息来提高模型的稳定性。
其次,笔者对跳跃策略模型进行了重新训练,并采用了在线学习的方式,即在游戏中实时收集数据并更新模型。通过这种方式,模型能够逐渐适应游戏中的物理引擎。
经过一番努力,笔者的AI跳一跳辅助工具终于能够稳定地运行了。虽然还不能像人类玩家那样连跳数百次,但也能达到200+的成绩,远超手动操作水平。
总结与展望
这次AI玩跳一跳的实践,虽然坎坷不断,但最终还是取得了成功。在实践过程中,笔者不仅学到了很多AI技术,还对图像识别、强化学习等领域有了更深入的理解。
未来,笔者将继续探索AI在游戏领域的应用。随着AI技术的不断发展,相信AI在游戏中的作用会越来越大,而玩家的游戏体验也会因此变得更加丰富多彩。