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# Informatique # Intelligence artificielle

Codage de jeux avec des modèles de langage : une nouvelle ère

Les grands modèles de langage changent la façon dont on crée le code des jeux vidéo.

Manuel Eberhardinger, James Goodman, Alexander Dockhorn, Diego Perez-Liebana, Raluca D. Gaina, Duygu Çakmak, Setareh Maghsudi, Simon Lucas

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Jeux de codage avec des Jeux de codage avec des modèles d'IA programmation et le design de jeux. Utiliser l'IA pour transformer la
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Dans le monde du gaming, le code qui se cache derrière est aussi important que les graphismes et le son. C'est un peu comme la sauce secrète qui fait que tout fonctionne. Récemment, les grands modèles de langage (LLMs) ont pris le devant de la scène, montrant qu'ils peuvent aider à écrire du code pour les jeux vidéo. Cet outil offre une chance de rendre la programmation de jeux un peu plus accessible, transformant des idées en actions sans avoir besoin d'un doctorat en informatique.

L'idée Générale Derrière les Modèles de Langage

Les modèles de langage sont comme des perroquets super malins. Ils apprennent à partir de tonnes de textes et peuvent ensuite imiter des schémas de langage très bien. Ces modèles ont montré qu'ils pouvaient comprendre et générer du code de programmation, ce qui ouvre tout un nouveau niveau de possibilités pour créer des jeux. Au lieu de galérer à travers des milliers de lignes de code, les développeurs peuvent maintenant compter sur ces modèles pour produire du code fonctionnel qui peut être testé dans des jeux.

Découverte des Modèles

Nos tests se sont concentrés sur deux Langages de programmation : Python et Java. Chaque langue a ses propres particularités et points forts, un peu comme choisir entre un chat et un chien. Python est connu pour sa simplicité et sa lisibilité, ce qui en fait un favori parmi les débutants. Java, d'un autre côté, est robuste et largement utilisé dans les grandes applications, donc c'est comme avoir un pote fiable lors d'un long voyage.

Pour faire fonctionner les modèles, on leur a donné des tâches allant de jeux simples à des énigmes plus complexes. Par exemple, on a utilisé des versions mini de jeux Atari populaires et un cadre de jeux de société appelé TAG. L'idée était de voir à quel point ces modèles de langage pouvaient performer à travers différents types de jeux.

L'Expérience Amusante : Mini Jeux Atari

Une partie de notre expérience impliquait cinq versions mini de classiques jeux Atari. Ces jeux ont été simplifiés pour fonctionner sur une petite grille, permettant des tests rapides. Voici un aperçu de ce qui s'est passé dans ce petit terrain de jeu :

Seaquest

Dans cette aventure sous-marine, les joueurs contrôlent un sous-marin qui doit sauver des plongeurs tout en combattant des sous-marins ennemis et des requins. Réussir signifiait secourir des plongeurs et garder les méchants à distance. Les LLMs devaient écrire une fonction, un morceau de code qui permettrait au sous-marin de réaliser ces actions dans le jeu.

Freeway

Ici, les joueurs prennent le rôle d'une poule essayant de traverser une route très fréquentée. Le défi est d'éviter toutes les voitures qui filent. Les LLMs devaient créer un code qui guiderait la poule en toute sécurité, gagnant des points pour chaque traversée réussie.

Asterix

Dans ce jeu, les joueurs collectent de l'or tout en esquivant des ennemis. Les LLMs devaient écrire une stratégie qui permettrait aux joueurs de rassembler le plus d'or possible sans se faire attraper.

Space Invaders

Les joueurs contrôlent un canon qui tire sur des aliens tout en essayant d'éviter les balles ennemies. Les LLMs devaient générer du code qui ciblait et éliminait efficacement les menaces extraterrestres tout en gérant les mouvements du canon.

Breakout

Dans ce jeu, le but est de faire rebondir une balle sur une palette pour briser des briques. Les LLMs devaient créer des stratégies intelligentes pour faire bouger la palette afin de garder la balle en jeu et détruire toutes les briques.

Résultats des Mini Jeux

Chaque jeu était un test de compétence pour les LLMs. Les récompenses moyennes ont montré à quel point chaque modèle performait. Les résultats ont révélé que les modèles plus grands produisaient souvent de meilleurs résultats—parce que qui n'aime pas des plus gros sandwiches ? Cependant, dans certains cas, des modèles plus petits ont surpassé leurs plus grands cousins, prouvant que la taille n'est pas tout.

Défi de Conduite de Véhicule

Ensuite, il y avait un jeu de conduite inspiré des thèmes classiques d'astéroïdes. Les participants devaient contrôler un vaisseau spatial et le naviguer vers un endroit cible. Dans cette tâche, les LLMs devaient concevoir un plan pour éviter de dépasser le but et de s'écraser dans les débris spatiaux.

Ils ont généré du code pour piloter le vaisseau, mais beaucoup de programmes ont eu des difficultés à s'arrêter. Ce défi a révélé que même les meilleurs modèles rencontraient parfois un mur—en parlant métaphoriquement, bien sûr.

Baba Is You : Le Jeu de Puzzle

Baba is You est un jeu de puzzle plus complexe où les joueurs manipulent des règles pour atteindre leurs objectifs. Les LLMs devaient écrire du code qui interprétait ces règles changeantes et exécutait des mouvements en fonction de l'état actuel du jeu. Ce n'était pas une promenade de santé. Beaucoup de modèles ont eu du mal à créer ou détruire des règles, ce qui a mis en évidence la complexité de la tâche.

Génération de contenu procédural

Dans une autre expérience, nous avons défié les modèles à générer des labyrinthes. L'objectif était de créer des labyrinthes intéressants avec des tournants. Les modèles ont été invités à utiliser des algorithmes qui maximiseraient la distance entre deux points dans le labyrinthe. Bien que certains aient généré des designs trop simplistes, d'autres ont produit des résultats fascinants.

Les meilleures productions venaient de quelques modèles qui ont montré de la créativité dans la conception de labyrinthes, tandis que d'autres ont complètement échoué à produire des labyrinthes valides. C'était un mélange, révélant à quel point les résultats peuvent varier lorsque l'on demande aux modèles de créer du contenu nouveau.

Le Cadre de Jeux de Société

Le cadre TAG a introduit de nouveaux défis alors que les joueurs s'engageaient dans des jeux de société multijoueurs. Dans ces jeux, les LLMs devaient écrire des fonctions heuristiques pour évaluer les états de jeu. Cette tâche nécessitait une réflexion plus complexe que les défis précédents, car les modèles devaient prendre en compte les actions de plusieurs joueurs.

En utilisant la digestion automatique de règles, les modèles pouvaient digérer les règles du jeu à partir de PDFs et générer des stratégies basées sur ces règles. Cela a ajouté un niveau de complexité, car les modèles devaient adapter leur code à différentes mécaniques de jeu.

Résultats de TAG

Les performances des modèles de langage variaient énormément dans cet environnement. Certains modèles ont réussi à générer du code qui performait bien dans les tournois, tandis que d'autres ont eu du mal à créer du code fonctionnel. Les équipes de modèles étaient évaluées en fonction de la manière dont elles exécutaient leurs stratégies dans le gameplay.

Défis et Limitations

Bien que les résultats soient prometteurs, ce n'était pas que des fleurs et des confettis. Les modèles ont eu des difficultés avec des tâches complexes, comme la conduite dans notre défi de véhicule, où beaucoup n'ont pas réussi à s'arrêter correctement. De plus, certains modèles ont eu des difficultés à générer du code fonctionnel en raison de problèmes de complexité API ou en ne tenant pas compte de cas limites simples.

Insights et Prochaines Étapes

Cette exploration sur l'utilisation des modèles de langage pour la synthèse de programmes dans le gaming ouvre la porte à plein de possibilités. En faisant de nombreuses itérations sur une tâche, il est possible de recueillir une large gamme de résultats. Cette diversité est bénéfique pour trouver des solutions efficaces.

Cependant, il y a encore un long chemin à parcourir pour exploiter pleinement le potentiel de ces modèles. Des stratégies de prompt améliorées et des algorithmes de recherche plus sophistiqués pourraient donner de meilleurs résultats dans de futures expériences. De plus, il est essentiel d'utiliser une variété de modèles, car différentes approches peuvent mener à des résultats uniques.

Conclusion

En résumé, l'utilisation de grands modèles de langage pour la génération de code de jeu montre un grand potentiel. Bien qu'il y ait des défis à surmonter, le parcours a révélé des avenues potentielles pour la recherche et les applications futures. Que ce soit pour créer de nouveaux jeux ou améliorer des jeux existants, ces modèles peuvent être des alliés précieux dans le monde du gaming. Et qui sait, peut-être qu'un jour, nous aurons un modèle capable de générer le jeu ultime—une poule traversant la route sans aucune voiture en vue !

Source originale

Titre: From Code to Play: Benchmarking Program Search for Games Using Large Language Models

Résumé: Large language models (LLMs) have shown impressive capabilities in generating program code, opening exciting opportunities for applying program synthesis to games. In this work, we explore the potential of LLMs to directly synthesize usable code for a wide range of gaming applications, focusing on two programming languages, Python and Java. We use an evolutionary hill-climbing algorithm, where the mutations and seeds of the initial programs are controlled by LLMs. For Python, the framework covers various game-related tasks, including five miniature versions of Atari games, ten levels of Baba is You, an environment inspired by Asteroids, and a maze generation task. For Java, the framework contains 12 games from the TAG tabletop games framework. Across 29 tasks, we evaluated 12 language models for Python and 8 for Java. Our findings suggest that the performance of LLMs depends more on the task than on model size. While larger models generate more executable programs, these do not always result in higher-quality solutions but are much more expensive. No model has a clear advantage, although on any specific task, one model may be better. Trying many models on a problem and using the best results across them is more reliable than using just one.

Auteurs: Manuel Eberhardinger, James Goodman, Alexander Dockhorn, Diego Perez-Liebana, Raluca D. Gaina, Duygu Çakmak, Setareh Maghsudi, Simon Lucas

Dernière mise à jour: 2024-12-05 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2412.04057

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.04057

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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