Hablamos con Fabio Zinno, ingeniero en EA, sobre el futuro de la inteligencia artificial en los videojuegos

Desde la explosión del juego como servicio, el nuevo estándar en el que se está asentando la industria del videojuego, la inteligencia artificial (IA), más allá de su aplicación a la interacción del mundo-jugador, se ha convertido en una base fundamental. La inclusión de esta tecnología como motor de análisis entre el juego y las acciones de jugador ofrece un nuevo punto de partida para crear juegos más realistas y más cercanos a los gustos de los usuarios.

Además, la mejora en la tecnología y el uso del machine learning están ofreciendo a los desarrolladores nuevas herramientas para crear escenarios más ricos e interactivos. Un futuro que se antoja apasionante para aquellos que busquen realismo en sus partidas y, sobre todo, nuevas y más profundas formas de inmersión.

Electronic Arts (EA) es una de las compañías más importantes en al industria del videojuego, y también una de las que más ha apostado por el uso de la inteligencia artificial y el machine learning en sus juegos. No solo, como decimos, para crear mundos más ricos, también para construir un ecosistema vivo que sirva de punto de partida para el futuro de sus franquicias.

En Hipertextual hemos hablado con Fabio Zinno, senior software engineer de EA que nos ha contado con mayor profundidad cómo ve la compañía el uso de la inteligencia artificial y el machine learning en la industria del videojuego, cómo la usan en sus títulos y todo lo que puede aportar esta tecnología en beneficio del jugador y de los propios videojuegos.

La inteligencia artificial es el presente y futuro de los videojuegos

Sin duda, el uso de la IA es un baza vital para el desarrollo de los títulos, puesto que genera un feedback brutal para los desarrolladores que se puede utilizar para hacer modificaciones durante en el desarrollo o, simplemente, durante el ciclo de vida del juego: "Incorporamos la IA en todo el proceso de desarrollo del juego para seguir mejorando la experiencia del jugador. Eso puede incluir pruebas de juego automatizadas, aprendizaje por imitación, análisis del sentiment de los usuarios y detección automática de anomalías en los assets del juego."

Esto además se refuerza viendo cómo el uso de esta tecnología es vital para mejorar la eficiencia de los desarrollos, amplificar el realismo de los títulos, y seguir avanzado en términos de inmersión. Según el portavoz de EA, el uso de la inteligencia artificial ayuda a nuestro equipo a desarrollar juegos de forma más eficiente, al tiempo que aumenta el realismo de los personajes y mundos que creamos, lo que a su vez nos permite ofrecer experiencias más envolventes a nuestros jugadores.

Sin olvidar lo que aporta el uso de estas tecnología al conjunto de la industria y al desarrollo común de los videojuegos: estamos introduciendo constantemente nuevos juegos que son más inmersivos, creativos y desafiantes, y la IA nos ayuda a seguir subiendo el listón en cuanto a la definición de lo que es bueno.

Además, desde la compañía son tajantes respecto a los beneficios que tiene para el futuro del desarrollo de videojuegos hacer de la inteligencia artificial y del machine learning una pieza fundamental de la producción de videojuegos. Fabio Zinno nos dá un anticipo de como el uso de la IA permitirá ofrecer a los jugadores experiencias aún más atractivas, ayudándonos a crear títulos en los que las animaciones, la física y los aspectos de aprendizaje automático de los juegos se retroalimenten y contribuyan a la definición de personajes convincentes y realistas. 

Ya nos ha quedado claro que el uso de la inteligencia artificial y el machine learning son una pieza fundamental del desarrollo dentro de EA, pero ¿qué beneficios aporta exactamente? El uso de la IA se aplica a diversos campos dentro de la producción de un título, por lo que depende de cada desarrollador cómo use esta tecnología y cómo quiera aprovecharse de ella. Zinno nos da algunas pistas al respecto sobre cómo es su uso dentro de EA. Agrupamos los beneficios de la inteligencia artificial en dos categorías: elementos offline y elementos en tiempo real.

No hay duda de que la IA puede mejorar drásticamente la eficiencia. Puede ayudar a aumentar el número de pruebas que se realizan, o a utilizar herramientas más inteligentes para el desarrollo offline. Esto significa que nuestros desarrolladores tienen más tiempo para centrarse en un trabajo más creativo y reflexivo para ofrecer mejores conceptos, ya sea para las líneas argumentales, las ilustraciones o la funcionalidad.  

Y no solo de forma estática, también respecto a su uso en tiempo real, puesto la IA y el aprendizaje automático son, según Zinno, una poderosa herramienta que puede aproximarse a tareas computacionalmente intensivas, como la simulación de la física, el pelo y la ropa, en una fracción mínima de tiempo. Un ejemplo de esto último es su uso para el entrenamiento de modelos a partir de datos de ejemplo para crear animaciones de personajes más realistas y variados, como el ejemplo de FIFA con HyperMotion del que ya hablamos en Hipertextual. Esto abre un gran campo de innovación para el futuro, y según Zinno, "con modelos aún más sofisticados que interactúen entre sí, podremos crear comportamientos aún más convincentes, en los que los personajes también respondan a nuestros jugadores y a los mundos que creamos". 

FIFA 22 incorpora la tecnología HyperMotion de última generación, que nos ha permitido dar vida a la experiencia de juego más realista y envolvente del fútbol, en todos los partidos y en todos los modos de las consolas y estadios de última generación. Es algo que nos entusiasma mucho y un gran ejemplo de las nuevas innovaciones dentro de la inteligencia artificial que nos permiten difuminar los límites entre el deporte en vivo y las experiencias de juego atractivas e interactivas.

HyperMotion integra datos avanzados de captura de movimiento de todo el equipo y aprendizaje automático para mejorar cada segundo del juego. Gracias a HyperMotion, hemos conseguido que los jugadores de FIFA 22 se parezcan, se muevan y jueguen aún más como en la realidad.

Cómo la IA ayuda a simplificar los desarrollos a vez que ofrece experiencias más complejos

De la IA a los árboles de decisiones. Uno de los puntos fundamentales del desarrollo del storytelling dentro de los videojuegos, sobre todo en aquellos con ramificaciones. Hemos querido preguntar a Zinno qué aporta la IA a un videojuego frente a los clásicos árboles de decisión para el desarrollo de una historia, y, sobre todo, cómo se combinan ambas disciplinas en un desarrollo:

Los árboles de decisión son un gran ejemplo porque son una forma sencilla de IA que ya se utiliza para cosas como la narración, los diálogos y la ‘IA de los enemigos’: son eficaces y ofrecen un control total desde la perspectiva del desarrollador.  Sin embargo, históricamente, en la gran mayoría de los títulos AAA, estos árboles se creaban manualmente, un proceso que implica mucho trabajo. Cuando se ponen interesantes, también se vuelven muy complejos y es un reto para un desarrollador hacer un seguimiento de todas las diferentes ramas, por no hablar de hacer cambios durante la producción.

El desarrollador cuenta cómo los árboles de decisiones son un punto de partida de la IA y como la mejora de la tecnología ayuda a simplificar los desarrollos a la vez que permite ofrecer a los jugadores universos y narrativas más complejas, pero sin olvidar el factor humano, vital para el desarrollo:

Las técnicas de aprendizaje automático pueden ayudarnos a construir y gestionar estos árboles de forma automática si podemos proporcionar un objetivo claro y los datos adecuados. Esto no sólo ahorra tiempo, sino que, en presencia de grandes cantidades de datos, también puede dar lugar a árboles de decisión más complejos, más matizados y óptimos que los que podría crear un humano. Sin embargo, lo que significa óptimo para un modelo matemático no siempre es lo más divertido y atractivo para los usuarios; a veces la intervención humana, inyectando la intuición de una persona en la mezcla, conduce a la mejor experiencia de usuario.

Y esto es un paso fundamental para entender cómo la tecnología ha ido mejorando el desarrollo de historias a lo largo del tiempo. A pesar de que ahora la IA está mucho más avanzada, siempre ha estado presente de alguna forma.

Zinno nos cuenta cómo, históricamente, la inteligencia artificial se ha utilizado en sus formas más incipientes sobre todo en los PNJ (personajes no jugador): siempre se ha tendido a compartimentar los distintos aspectos del comportamiento de los PNJ, para mantener la complejidad bajo control y garantizar que cada parte del proceso se desarrolle sin problemas, sin interferencias de otra. El problema es que la realidad es compleja, y la complejidad que la hace "real" proviene precisamente de las interacciones entre todas estas áreas que intentamos mantener separadas. A medida que la IA y las técnicas de aprendizaje automático se vuelven más sofisticadas y accesibles, las cosas cambian rápidamente.

Siguiendo con el tema de los PNJ, uno de los puntos fundamentales de la inmersividad y el realismo de los videojuegos, es precisamente la IA la que favorecerá la mejora en este campo vital para el futuro de la industria. Zinno considera que las mayores ventajas vendrán de una mayor integración del aprendizaje automático en los juegos, que nos ayudará a reducir la necesidad de modelar y programar manualmente la multitud de escenarios e interacciones diferentes que puede encontrar cualquier PNJ, aprendiendo en cambio de los datos.

Según el desarrollador, es precisamente la necesidad de minimizar esta complejidad cuando se utilizan reglas manuales y heurísticas es la mayor barrera para conseguir PNJs realmente asombrosos y convincentes hoy en día.

De esta forma, el aumento de información y de datos que ofrece el uso de la esta tecnología, unido al uso de herramientas más solicitadas e inteligentes supondrá que con más datos disponibles y herramientas más inteligentes, seremos capaces de captar esta complejidad, y la mejora del comportamiento de los PNJ está a la vuelta de la esquina.

El hardware actual no es impedimento para el uso de IAs avanzadas

Sobre los límites que ofrece la generación de hardware actual, Zinno es optimista: se tiende a pensar que los modelos de IA, como las redes neuronales (sofisticados modelos de aprendizaje que memorizan patrones individuales de entrenamiento), son inherentemente restrictivos para el hardware doméstico.

En cambio, según el desarrollador el hardware actual es suficiente para la puesta en marcha y el uso de modelos complejos: en la práctica, las redes neuronales pueden funcionar de forma mucho más "barata" de lo que la gente cree, es decir, utilizando menos datos para procesarlos. Las operaciones internas también pueden paralelizarse en la GPU (unidad de procesamiento gráfico), lo que significa que podemos tener modelos eficientes y eficaces en los juegos.

No obstante, conforme los juegos se hagan más complejos en el futuro, y la sofisticación de los modelos sean más demandantes, veremos hardware dedicado para estas tareas en las consolas domésticas, algo que por cierto ya se usa en los móviles. Modelos como el iPhone de Apple ya incluyen chip neurales enfocados al machine learning y al aprendizaje automático. Zinno ve un futuro similar en las consolas domésticas:

A medida que nuestra industria se familiarice con el aprendizaje automático, nuestros propios modelos se volverán más complejos o utilizaremos más de ellos simultáneamente. No me sorprendería que la próxima generación de consolas incluyera hardware específicamente reservado para este nivel de computación.

La IA es el mejor aliado del juego como servicio, que se ha convertido en la piedra angular de la industria del videojuego

Sin duda, el juego como servicio y el multijugador es ya la tendencia más importante de la industira. EA tiene un buen historial en ofrecer grandes experiencia de juego a lo largo de muchos de sus títulos, y es donde entra la IA para ofrecer a los desarolladores una forma de feedback sin precedentes para ir adaptando las temporadas de sus títulos a lo que quieren experimentar lo jugadores. Preguntamos a Zinno sobre cómo la IA se utiliza para aumentar el compromiso de los jugadores o el tiempo de permanencia en el juego, y nos cuenta que en realidad el uso de esta tecnología está más enfocada mejorar la relación entre jugadores y juego, y no en formar de forma artificial el tiempo de juego:

En Electronic Arts, el equilibrio en el juego es una prioridad clave para nosotros. Queremos que la experiencia del jugador sea siempre positiva, lo que no significa aumentar el tiempo de juego, pero sí aumentar un engagement positivo. 

¿Y cómo lo hacen? Con los datos, la moneda más importante en esta nueva generación de juegos (y jugadores), todo enfocado en la mejora de lo que experimentan los jugadores a lo largo del tiempo:

Cuando nuestra comunidad juega a nuestros juegos, somos capaces de generar un enorme flujo de datos de los jugadores que nos proporciona una información inestimable sobre qué elementos del juego son más atractivos, cuáles son las formas preferidas de interactuar con los mundos virtuales, etc. Todo esto nos ayuda a realizar mejoras y a crear más experiencias que nuestros jugadores realmente desean.

Cómo la IA y el machine learning está cambiando las bases del desarrollo de videojuegos

Sobre todo, han simplificado, como deciamos al principio, el desarrollo: la inteligencia artificial nos permite simplificar la creación de contenidos, posiblemente uno de los mayores retos de la industria actual de los videojuegos, en la que los jugadores esperan mundos enormes que explorar y un alto nivel de realismo en todo momento.

Y en el mismo sentido, también están ayudando a mantener a raya no solo los costes de desarrollo, también reduciendo el tiempo en la creación de activos para los juegos que requieren de tiempo, inversión. Zinnio nos cuenta que la IA permite simplificar las pruebas y los entornos de Q&A, y por tanto, acortar los tiempos de desarrollo:

Los activos de los juegos, como los modelos D3D, las texturas, las animaciones y el audio, son costosos de crear y requieren numerosas comprobaciones de calidad. La IA nos permite realizar estas pruebas a una velocidad que no es posible de forma manual. También ayuda a los desarrolladores a captar la compleja relación entre los distintos modelos que se ejecutan en los juegos, de modo que el mismo sistema que genera las animaciones faciales puede interactuar con el sistema que genera los movimientos corporales y la voz, por ejemplo.

No obstante, en el uso de IA no todo es un camino de rosas. El uso de esta tecnología tiene tantos beneficios como desafios. Y lógicamente su uso requiere no solo de una gran infraestrutura, también de talento especializado y una nueva forma de comprender el conjunto.

Uno de estos desafíos pasa por el verdadero aprovechamiento de los datos, algo que a veces no es eficiente, o incluso limitar el desarrollo: los modelos como las redes neuronales pueden ser opacos, lo que significa que tenemos una visión limitada de cómo utilizan los datos de entrada. Esto significa que el 90% de las veces funcionan muy bien, pero cuando no lo hacen, puede ser muy difícil averiguar por qué. Esto puede ser un verdadero obstáculo en el desarrollo de videojuegos, donde el control total sobre el resultado es a menudo un requisito. 

Un desafío que sin duda obligará en el futuro a cambiar algunas bases conceptuales en el desarrollo de videojuegos, y que según Zinno, obligará a los desarrolladores a tener que renunciar a ciertos niveles de control:

Los modelos serán más precisos y controlables con el tiempo, pero creo que los desarrolladores también se verán obligados a renunciar a un poco de control en favor de la variedad, la complejidad y el realismo. Será un cambio para nuestra industria.

El futuro del videojuego es también el futuro de la inteligencia artificial

¿Y qué nos deparará el futuro? Pues según Zinno mayor realismo, mayor inmersión y experiencias más ricas que disfrutarán los jugadores de todos los géneros y edades:

Estoy seguro de que en los próximos años seguiremos viendo entornos más grandes e incluso más realistas, con un mayor grado de interactividad. Los PNJ también se moverán de forma mucho más humana. Una mayor integración de la inteligencia artificial en los videojuegos significará también una calidad visual aún mejor. En algunos juegos y géneros, los jugadores también dispondrán de herramientas más intuitivas y potentes para personalizar y generar sus propios contenidos.

Y como no podía ser de otra forma un salto incremental en la experiencia de los juegos online:

Por último, dispondremos de mejores servicios en línea y de comunidades en línea más seguras para nuestros usuarios. Esto puede lograrse mediante modelos que detecten y bloqueen los comportamientos tóxicos en los chats y mediante el uso de mejores algoritmos de emparejamiento que proporcionen mejores emparejamientos. Los próximos años serán muy emocionantes para los jugadores.