Gra Minecraft naszpikowana algorytmami może wspomóc urbanistów w planowaniu miast przyszłości
Wielu z nas może jeszcze pamięta kadr z komedii Stanisława Barei „Poszukiwany, poszukiwana”, gdzie dyrektor od wszystkiego (w tej roli Jerzy Dobrowolski) wprowadza poprawki do makiety powstającego osiedla, przesuwając wysoki blok na środek jeziora.
„Panie dyrektorze! Tu jest jezioro!” – alarmuje jeden z urbanistów.
„A, to nie, nie… A nie, dobrze! To jezioro damy tutaj… a ten niech sobie stoi w zieleni” – zmienia zdanie dyrektor. Tak, planowanie urbanistyczne to nie jest zajęcie dla amatorów. A dla sztucznej inteligencji? Gra Minecraft ma takie aspiracje.
Były już repliki Chicago czy King’s Landing – Królewskiej Przystani z serialu „Gra o tron” i miasto Minas Tirith z „Władcy pierścieni”, a nawet twarde dyski czy replika kuli ziemskiej – o najciekawszych budowlach, miejscach i elementach zaprojektowanych przez graczy Minecraft rozpisuje się wiele mediów, a pomysłowi budowniczy z prymitywnie wyglądających bloczków Minecrafta co rusz od 2011 roku wyczarowują nową wirtualną replikę kolejnej konstrukcji. Ale również sami projektują, i to nawet całe miasta.
Adres filmu na Youtube: https://www.youtube.com/watch?time_continue=27&v=VvtAZYtIWJI&feature=emb_logo
Źródło: LetsLente/YouTube
Minecraft od trzech lat organizuje też konkurs, który w założeniu ma rozszerzać możliwości komputerów i samej gry. To coroczny Generative Design in Minecraft (GDMC), którego uczestnicy projektują algorytmy sztucznej inteligencji do generowania realistycznych miast w nieznanych im wcześniej lokalizacjach. To na razie zabawa, ale techniki wykorzystywane przez konkurujących ze sobą mogą być w przyszłości wykorzystywane przez miejskich planistów – sztucznie inteligentne generatory miast proponowane przez uczestników wyzwania pomagają określać, gdzie umieścić most lub w którym miejscu wyrównać teren.
Wykorzystują nie tylko uczenie maszynowe, ale również proste algorytmy przeszukiwania (Path Finding Algorithms) albo automaty komórkowe (Cellular Automata), które mogą tworzyć złożone struktury przy użyciu prostych reguł. Wyzwanie generowania osadnictwa polega na napisaniu algorytmu, który może stworzyć osadę dla danej, nieznanej mapy Minecrafta. W pierwszym konkursie powstały osady, które wyglądały jak schematycznie zaprojektowane przez sztucznie inteligentne maszyny. Zwycięzcą został Filip Skwarski. Tegoroczna edycja pokazała, jak daleko zaszła konkurencja: nad drogami wznoszą się zbocza, mosty pokonują wijące się w dolinach rzeki, a w domach stoją meble. Autorem zwycięskiej kreacji jest zespół Troy, Ryan and Trent.
Adres filmu na Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=_hP3RPFfSAI&t=&ab_channel=AIandGames
Źródło: AI and Games/ YouTube
Kto się bawi w generowanie miast? Studenci i absolwenci szkół wyższych oraz hobbyści, każdy, kto interesuje się tworzeniem modyfikacji w oprogramowaniu do gry Minecraft lub programowaniem w języku Python. Jak twierdzą twórcy gry, w GDMC nie ma ograniczeń i wyraźnej linii mety. Bo czy istnieje idealne miasto? Jakie przyjąć kryteria?
„Nie ma wartości liczbowej, do której można by zoptymalizować miasto” – mówi współorganizator konkursu Christoph Salge, informatyk z Uniwersytetu Hertfordshire w Wielkiej Brytanii, który teraz współpracuje z planistami w USA nad tym, jak przyszłe konkursy mogą uwzględniać bardziej realistyczne dane o tym, jak ludzie korzystają z miast, jak się po nich poruszają lub gdzie robią zakupy.
Aby wygrać, uczestnicy muszą zaimponować ośmiu sędziom, wśród których są architekci, projektanci gier, a nawet archeolog. Ocenę wystawiają za dostosowanie projektów do określonych lokalizacji, jak dobrze działa tkanka miejska, jaka jest estetyka projektu oraz czy jest coś, co symbolizuje daną osadę, opowiada jej historię lub ukazuje tożsamość. Wyzwanie polega na stworzeniu algorytmu dostosowującego się do dostarczonej mapy, tworzącego osadę, która spełnia szereg wymagań funkcjonalnych – ale też dobrze wygląda i wywołuje ciekawą narrację. Celem jest zasadniczo stworzenie algorytmu, który może konkurować ze stanem wiedzy w zakresie tego, co mogą zaprojektować ludzie.
Jak dotąd nawet w najlepszych konkursowych projektach pojawiają się głupie błędy. Dla przykładu jeden z algorytmów zasypał domy piaskiem po sam dach, wyuczony, że ma budować je na solidnej podstawie. Ale już w niedalekiej przyszłości i takie wpadki zostaną wyeliminowane.
Wyzwanie Minecratfa to przykład, jak SI może w przyszłości wesprzeć urbanistów. Już teraz sztuczna inteligencja jest wykorzystywana do analizowania budowy miast. Jak donosi MIT Technology Rewiev, Claus Aranha, który studiuje obliczenia ewolucyjne w Japonii, doradzał trzem uczestnikom konkursu. Z pomocą sieci neuronowych generuje wirtualne miasta, używając danych z OpenStreetMap.
Z kolei projekt CityScope Champs-Élysée z MIT Media Lab wykorzystuje symulację do zbadania proponowanych projektów dla ruchliwych przestrzeni publicznych, np. Pól Elizejskich w Paryżu. Firma Topos z pomocą sztucznej inteligencji przeprojektowała Nowy Jork, badając, jak układ miasta wpływa na jego mieszkańców. Zaś zespół Jaspera Wijnandsa z Uniwersytetu Melbourne w Australii zaczął badać wykorzystanie generatywnych sieci przeciwstawnych (GAN) do przenoszenia stylów na zdjęciach z Google Street View. Uzyskał dotację w wysokości 1,2 miliona dolarów na opracowanie tego podejścia i przedstawienie go studentom zajmującym się urbanistyką.