Il “Machine Learning” (apprendimento automatico) è il ramo dell’Informatica che studia e realizza delle intelligenze artificiali in grado di svilupparsi in modo autonomo in seguito all’analisi di alcuni dati forniti. Non si tratta di dotare una macchina di vera e propria coscienza, quanto più di permetterle di espandere e articolare le proprie capacità per raggiungere un obbiettivo stabilito in precedenza.

Un esempio che recentemente ha fatto notizia è l’esperimento eseguito da Facebook che vedeva due bot dialogare tra loro per concludere uno scambio commerciale: la conversazione, inizialmente in inglese, è passata ad una lingua nuova, a noi sconosciuta ma per loro più efficente.

machine learning apprendimento automatico Le origini dell’interesse per l’apprendimento automatico risalgono già ai primi anni ’50, quando il brillante crittografo Alan Turing (protagonista del film “The Imitation Game“) teorizzò e formalizzò in linguaggio matematico l’idea di “macchina che apprende“. La ricerca scientifica in questa direzione esplose però solo negli anni ’90, grazie alle maggiori capacità tecniche di cui disponevano i più recenti calcolatori.

Ma come è possibile che una macchina riesca a superare i propri limiti e a svilupparsi autonomamente? Lo studio dell’apprendimento automatico avviene attraverso la creazione di “reti neurali artificiali“: un tipo di modello matematico che cerca di imitare l’organizzazione ed il funzionamento dei neuroni presenti nel cervello. È chiaro che questa declinazione dell’Informatica non rappresenti soltanto l’avanguardia dell’intelligenza artificiale, ma anche un modo per studiare noi stessi.

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Il Machine Learning e i videogiochi

Un interessante studio sull’intelligenza artificiale alle prese con i videogiochi è MarI/O, una rete neurale artificiale che cerca di giocare al celeberrimo Super Mario World. I primi tentativi sono un fiasco, ma grazie ad un intricato processo di apprendimento automatico, il computer impara gradualmente a riconoscere gli elementi di gioco benefici e nocivi, progredendo lentamente fino al termine del livello.

machine learning apprendimento automaticoImpressionanti sono anche i risultati raggiunti da Smashbot, una intelligenza artificiale sviluppata per competere nel titolo Super Smash Bros. Melee. Una volta chiarite le regole del gioco, al computer è stato semplice affinare la propria tecnica fino a diventare imbattibile. È curioso, nonchè divertente, il video in cui Smashbot si cimenta con alcuni professionisti, arrivando a metterli in imbarazzo!

Silent Hill: Shattered Memories è un esempio in cui l’apprendimento automatico permette al gioco di creare, attraverso la raccolta di numerose informazioni, un abbozzo di profilo psicologico del giocatore, adattando di conseguenza in modo più o meno marcato l’esperienza di gioco. Anche Left 4 Dead dispone di una forma di machine learning: in base alle abilità e al comportamento di ciascuno dei membri del team di giocatori, il computer sceglie il modo più adeguato di calibrare la difficoltà in modo dinamico.

L’apprendimento automatico di Abbattoir Intergrade

Jared Bagley è uno studente della University of Helsinki (Finlandia) e sta per conseguire un Master in “Machine Learning, Algorithms and Data Analysis”. Come parte della sua tesi finale ha sviluppato interamente da solo Abbattoir Intergrade, un videogioco di tipologia tower defense con elementi da visual novel che fa largo uso di una intelligenza artificiale adattiva.

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L’ambientazione e la trama sono di tipologia sci-fi, con quest ultima che si esprime attraverso delle finestre di dialogo presenti direttamente sulla schermata di gioco. Come in tutti i titoli di questo genere, al giocatore spetta il compito di posizionare le varie armi e trappole lungo i bordi di un percorso, facendo economia con i punti accumulati sconfiggendo i numerosi nemici, i quali giungeranno a scaglioni. Durante gli intermezzi tra i 10 livelli disponibili vengono sbloccati nuovi congegni, che durante le partite possono essere potenziate singolarmente.

La particolarità dell’estetica di Abbattoir Intergrade è la grafica completamente realizzata a mano, segno della grande passione dello sviluppatore e genuina caratteristica di ogni produzione amatoriale. Degne di nota sono le musiche perchè particolarmente ispirate.

L’elemento di apprendimento automatico è inserito in Abbattoir Intergrade nella gestione dei nemici da parte del computer. Concluso ogni round, il gioco fa delle considerazioni (mai visibili) circa l’efficacia dell’ultima ondata in relazione alla disposizione e al tipo degli oggetti di gioco utilizzati dal giocatore: la complessa elaborazione di dati consente alla rete neurale artificiale di svilupparsi, per offrire al giocatore una sfida proporzionale alle sue capacità.

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Durante le sessioni di gioco, l’esperienza dell’utente genera numerose e utili informazioni, che lo sviluppatore riceve (tutte rigorosamente in forma anonima) attraverso il software Keen IO.  È da questa moltitudine di dati che l’autore riuscirà a costruire quadri statistici da inserire nella sua tesi.

Ci piacerebbe dare una mano a Jared Bagley consigliando ai nostri lettori di provare Abbattoir Intergrade con mano: è disponibile gratuitamente dal portale Indiexpo, una vetrina tutta italiana dedicata ai giochi indipendenti. Al di là del caratteristico apprendimento automatico, il gioco rimane piacevolmente interessante anche dal punto di vista puramente ludico.