NPC有望自主思考？研究者用25個智能體創造出一座虛擬小鎮_風聞

來源：觸樂

“你已經是一個成熟的NPC，該知道自己應當做什麼了。”

NPC是遊戲中必要的組成部分，相應地，玩家也經常吐槽NPC們像是復讀機，只能簡單重複固定的對話或演出，在一些極端狀況下，NPC演出與劇情不匹配甚至會給人帶來割裂感。

要改變這種情況，以前需要開發者們投入更多時間、精力，設計更復雜的腳本和更多對話。儘管隨着技術發展，這類情況整體來説有所改善，但很難從根源上解決問題，哪怕是前段時間頗受關注的“AI編劇寫作工具”，也僅是幫助編劇從AI生成的對話和場景中做出選擇，並不能真正賦予NPC自主行動和交流的能力。偶爾，我們也會暢想“當玩家不在的時候，NPC們都會做些什麼”，但我們也知道，那是一種藝術上的想象，並非真實。

然而，假如這個構想也能成真，讓虛擬角色擁有思考、記憶等等能力，讓他們像個活人一樣在虛擬世界裏生活、工作、社交，又會變成什麼樣？

不久前，美國斯坦福大學和Google Research的研究者們發表了一篇相關論文，很快引起了關注。按照論文的描述，研究者們在一個類似沙盒遊戲的場景中成功構建了一個小鎮，小鎮裏有25個生成式智能體（Generative Agent）。在論文附上的Demo中，智能體們能通過基於ChatGPT 3.5的大型語言模型生成可信的行為，在小鎮中模擬人類的生活方式，自主完成基本的日常活動和社交，甚至共同參與了一個情人節派對。

研究者給生成式智能體的定義是：他們能對自己、其他智能體和他們身處的環境進行多樣化的推斷；他們能制訂反映自身特徵和經驗的日常計劃，執行這些計劃，作出反應，並在合適的狀況下重整計劃；在終端用户（在論文中即為研究者與測試者）改變他們的環境或用自然語言下達命令時作出反應。

25位生成式智能體開始了他們的一天

為了方便理解，也更貼近遊戲的語境，我們暫時將這些智能體稱為NPC。

論文中提及的小鎮由幾幢功能完備的住房和一些社交場所組成，包括咖啡館、酒吧、學校、宿舍和房屋。每個建築內都有相應的可互動物品，比如爐子、水池、衣櫃、書桌等。

研究者會賦予每個NPC一個基礎人設，他們的日常行為都圍繞這個基礎人設進行。比如Abigail Chen是一名藝術家，正在為一個動畫項目工作，旨在激發低收入人羣的創造力。所以，她除了花大量時間進行動畫製作外，還會與擅長寫作的另一位NPC討論合作事宜，也會與其他NPC交流如何更有效地推廣她的理念。除了基礎人設外，這些對話和關係的構建均由NPC自主生成。

終端用户也能用自然語言直接控制小鎮中的場景和人物行為。比如，研究者可以設定兩位NPC互相愛慕，並要求另一位NPC舉辦派對。研究者也可以讓房屋中的某個用品損壞，觀察NPC的反應。

每個NPC對當天的生活都有自己的規劃

在論文中，研究者從兩個方面對這些NPC的行為進行觀察和記錄，並對這些行為的合理性作出評估。

第一，評估他們是否能在獨自行動時作出可信的行為，比如模擬人類每天早上起牀做早飯、洗漱、吃飯，然後換衣服出門的過程。

第二，評估他們能否在一定時間內（研究者取用了小鎮中2天的時間）與周圍的其他NPC和環境進行合理交互，甚至彼此合作，構建新的關係。比如，洗手間被佔用時NPC會在一旁等待，發現水龍頭漏水時NPC會嘗試維修。在對話當中，NPC應當根據自己被設定的基礎人設對答，並且記住在此前的對話、互動中獲得過的信息，在行為上具有連貫性。

其中，保證行為的連貫性這一點比較困難。因為NPC並不存在真正的“記憶”，可能會忘記基礎人設之外的環境給自己帶來的改變。所以，研究者構建了一個“記憶—計劃—反思”的框架模型。

準確地搜索和調取記憶流中的數據是件很有技術含量的事

在這個模型中，“記憶”指的是NPC在感知到環境後，會把環境特徵記錄在記憶流中。在面臨新狀況時，NPC會對記憶流中的數據進行檢索，根據檢索到的結果進行推理，再決定如何反饋。

模型中的“計劃”是指，NPC會先把當天的大致計劃（比如起牀、上課、完成作業、睡覺）儲存在記憶流中，再把計劃分解成各種細化的行為，以便根據實時狀況調整計劃。

“反思”則是一種更高級的記憶，促使NPC通過已知數據推斷，形成更高級的思維。用以反思的數據不僅可以來自當事NPC自己的觀察，也可以來自其他NPC的觀察。

具體來説就是，首先，研究者需要讓NPC確定反思的內容。舉個例子，研究者在Demo中用大型語言模型查詢記憶流中的100條最新記錄，其中包含“Klaus Mueller正在閲讀一本關於城市化的書”“Klaus Mueller正在與圖書管理員談論他的研究項目”“ 圖書館的桌子目前沒人在用”等數據。

接下來，NPC需要思考根據這些信息能問出哪些比較高級的問題，比如：“Klaus Mueller對什麼話題充滿熱情？” “Klaus Mueller和Maria Lopez之間的關係是什麼？”最終，NPC也許會在反思後得出結論，認為Klaus Mueller正在致力於他對城市化的研究。這相當於這名NPC對Klaus Mueller產生了新的認識，今後他們也許會圍繞這一認識在與Klaus Mueller的交往中作出反應。

“反思”能讓NPC通過已有數據得出一些更高級的結論

總之，這篇論文和Demo用沙盒地圖和ChatGPT中的語言模型，構築了一個看起來像模像樣的虛擬小鎮以及當中的虛擬居民。雖然居民的活動範圍不大，生成的交互類型與事件也比較簡單，但人們已經能通過它看到虛擬人物自主生活、自主交往的雛形。在Demo中，NPC們的種種反饋都是由基本的尋路移動和文字形式給出的，效果還比較簡陋，但它展示出的可能性顯然難以估量。

按照這個邏輯發展下去，我們很難不聯想到一些科幻片式的問題，諸如“創造一個全部由AI組成的虛擬世界，成熟後與真實世界對接”“《失控玩家》或者《西部世界》裏的遊戲世界會不會成真”“這算不算高維生命創造了低維生命”之類的——在此之前，其實已經有許多藝術作品討論過類似的東西了，也沿着這些思路虛構和想象了一些情節和場景，有喜有憂。一旦這樣的想象成為現實，真正的發展方向目前其實還很難輕易判斷。

不過，這些應用對遊戲開發者和玩家們來説是相當熟悉的。這篇論文展示出的前景可以讓未來的開發者們更加智能、更加真實地生成遊戲中NPC的行為。假如相關技術再成熟一些，開發者也許就可以像論文中的研究者一樣，只需要用自然語言輸入一系列設定，NPC們就能自動根據玩家的行為以及玩家對周遭環境的改變作出反饋。

這篇論文發表後得到了大量的關注，也許從側面上説明了人們對這種活生生擺在眼前的虛擬樂園的讚歎與驚詫。更何況，論文中使用的是ChatGPT 3.5語言模型，隨着版本迭代更新，未來還有很大進步空間。至少在遊戲領域，人們對更生動、更豐富的虛擬角色的交互始終有着旺盛的需求，甚至可以説有一種浪漫化的、真情實感的憧憬——這篇論文中的實驗也許是一個好的開始。

最後附上論文和Demo的具體網址，論文中對如何實現這些功能有相當詳細的描述，有興趣的讀者可以進一步自行研究。

論文地址：https://arxiv.org/pdf/2304.03442v1.pdf

Demo地址：https://reverie.herokuapp.com/arXiv_Demo/#