Inteligencia artificial para novatos (y no tan novatos) a partir del comecocos
'Pac-Man' es un videojuego mítico, con un papel destacado en la historia de la cultura popular. Miles de fans por todo el planeta (que se lo digan a Billy Mitchell, autor de la partida perfecta), reflejo en camisetas y arte… Se ha convertido incluso en una referencia para estudiar la inteligencia artificial. Gracias a ese tragabolas amarillo y cuatro fantasmas de colores chillones podemos aprender o enseñar nociones básicas de esta ciencia.
Es algo que estudios universitarios y aficionados se han encargado de investigar y explicar para usuarios de todo tipo. Comenzaron en los años 90 (el juego se había lanzado en 1980) y llegan hasta nuestros días. Tommy Thompson es uno de los que ha observado y estudiado el fenómeno. Según explica a HojaDeRouter.com, si bien este tipo de investigaciones ya comenzaron hace 25 años, el 'boom’' llegó a comienzos del siglo XXI, cuando los académicos “empezaron a tomarse la idea en serio”. Entonces, según explica el joven, se estaba comenzando a extender la idea de que los videojuegos “podían ser medios útiles en los que testar sistemas de inteligencia artificial”.
Pero, ¿qué tiene el comecocos para generar tanto interés? Sobre todo, esos cuatro fantasmas que tanto dolor de cabeza causan a nuestra querida bola amarilla. Inky, Blinky, Pinky y Clyde, como se conoce en inglés a esos cuatro ectoplasmas, tienen comportamientos diferentes, que varían o están sincronizados con lo que hace el tragabolas. Detrás de ellos, en palabras de Thompson, hay “un algoritmo confeccionado a medida que dicta cómo atacan al jugador”. Este jugador es humano, y debe elegir entre comer píldoras o huir de los fantasmas. Pero, si “están compitiendo contra humanos, ¿por qué no ver si una inteligencia artificial puede jugar con ellos también?”
En 1992, John Koza, un informático que dio clases en la Universidad de Stanford, defendió en una publicación del MIT que Pac-Man era ideal para aprender sobre programación genética, una modalidad de inteligencia artificial basada en algoritmos que evolucionan con el paso del tiempo, como los seres humanos con la teoría de la evolución.
A ese algoritmo habría que enseñarle que, para jugar, hay que saber sobrevivir, y eso plantea la dicotomía que comentábamos antes: o seguimos comiendo bolas para pasar al siguiente nivel o huimos de unos fantasmas que van a por nosotros. Si dejamos de hacer alguna de las dos cosas, no avanzamos. Una estrategia digna de una mente humana.
Años antes, el propio Billy Mitchell, aquel jugador que hizo la partida perfecta, ya se había dado cuenta de que los fantasmas respondían a unas pautas de inteligencia artificial que le obligaban a plantear una estrategia. Sus intenciones no eran tan académicas, claro.
Mitchell concluyó que el fantasma rojo, que ya está fuera del rectángulo central cuando comienza la partida, está pendiente de tu posición todo el rato y se mueve de acuerdo a tus movimientos. En cambio, el azul recorre el tablero fijándose tanto en ti como en el fantasma rojo. Gracias a eso y a su destreza, pudo realizar la partida perfecta, es decir, obtener los 3.333.360 puntos en los 256 niveles de juego.
Precisamente por esto, para Thompson no solo se pueden aprender nociones de inteligencia artificial jugando a Pac-Man, sino también sobre diseño de juegosdiseño de juegos: “Cada fantasma está haciendo lo mismo, pero lo hace de un modo algo diferente. Los aspirantes a desarrolladores y diseñadores de videojuegos pueden aprender mucho de cómo están construidos: cómo se mueven en relación al jugador, cómo todos basan sus acciones en dónde esté Pac-Man”. Incluso, “cambios sutiles como la velocidad cambiante [de los ectoplasmas] a través de la partida. Todo conduce a una experiencia bien equilibrada”.
Además de esa dicotomía entre comer y huir, Thompson relata otras virtudes derivadas de la inteligencia artificial que se pueden aprender con el famoso comecocos. Por ejemplo, “cómo cambias tu comportamiento basándote en la información disponible a tu alrededor. Comprender la necesidad de reaccionar a los cambios es [para la inteligencia artificial] un mundo impredecible”.
La señora Pac-Man roba protagonismo
El comecocos amarillo no es el único que atrae a los estudiosos de la inteligencia artificial. La señora Pac-Man también suscita interés, más incluso que su compañero masculino. Ms. Pac-Man es un juego protagonizado por una versión femenina del famoso personaje, con lazo, pintalabios y un lunar. El diseño de los niveles variaban un poco pero el objetivo era el mismo: comer bolitas y evitar a los fantasmas. ¿Por qué tanto atractivo para los expertos? Porque los fantasmas eran algo más impredecibles.
En ocasiones, un fantasma realiza un movimiento aleatorio, que se aleja de su comportamiento habitual. Esto hace que el juego sea más difícil de jugar, tanto para un humano como para una inteligencia artificial, ya que “no podemos predecir lo que los fantasmas harán”. Es lo que se denomina inteligencia artificial no determinista, opuesta a la determinista (predecible, del tipo “si Pac-Man va hacia la izquierda, el fantasma va hacia la izquierda”). Bastan unas líneas de código, explica Thompson, para implementar un movimiento supuestamente aleatorio e impredecible. “Es útil en el diseño de videojuegos, ya que puedes ver cómo un cambio tan pequeño en el código puede tener un impacto enorme en la dificultad”.
Eso también acerca Ms. Pac-Man a la realidad humana: “El mundo real es muy no determinista, y muchos proyectos de inteligencia artificial están intentando encontrar soluciones para reducir el riesgo de tratar con lo impredecible”. Por ello, muchos estudios se basan en enseñar a estas inteligencias a jugar a Ms. Pac-Man, “porque es tanto un problema más difícil de solucionar como un pequeño pero suficiente banco de prueba que comparte atributos con los problemas del mundo real”.
La pregunta es simple: ¿cómo se enfrentaría una inteligencia artificial a este juego? Comprender el movimiento de los fantasmas ya es conocido y nos da unas nociones. Conseguir que la máquina juegue a Ms. Pac-Man y logre la partida perfecta, marcándose un Billy Mitchell virtual, será más difícil.
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Las imágenes son propiedad de Nathan Rupert, Marcy Wichary, Miguel Librero y The Conmunity
