۵ دلیل برای اینکه چرا باید از پایتون و AI در بازی‌سازی استفاده کرد!

منتشر‌شده در: towardsdatascience به به تاریخ ۲۱ فوریه ۲۰۲۱
لینک منبع: Reasons Why You Should Develop A Game With Python And AI! 5

«موفقیت نهایی نیست، شکست مهلک نیست: این شجاعت ادامه دادن است که اهمیت دارد»-کال آو دیوتی-مدرن وارفیر

بازی کردن چیزی است که من از کودکی به آن علاقه داشته‌ام. این احساس را وقتی شما درک می‌کنید که می‌توانید سرگرمی خود را با چیزی که دوست دارید بر روی آن کار کنید ادغام کنید، برای من آن هوش مصنوعی است، این، شگفت‌انگیز و احساسی است.

در حالی که بازی همیشه چیزی بوده‌است که علاقه مرا به خود جلب کرده‌است، مردد بودم و در مورد برنامه‌نویسی کاملا مطمئن نبودم. تا چند سال پیش بود که بیشتر شیفته برنامه‌نویسی و هوش مصنوعی شدم.

این دو تکنولوژی در طول سال‌ها پیشرفت و توسعه قابل‌توجهی داشته‌اند. در حالی که AI در بازی به روش‌های خود قابل‌توجه و باشکوه است، تمرکز این مقاله بر پنج دلیل باقی خواهد ماند که چرا شما باید توسعه یک بازی با پایتون و AI را در نظر بگیرید.

من به شدت معتقدم که تمام توسعه دهندگان قصد دارند مهارت‌های برنامه‌نویسی خود را بهبود بخشند، یا حتی اگر شما تازه با آن شروع به کار کرده‌اید، باید خود را در ساخت یک بازی از ابتدا درگیر کنید. حتی اگر معماری ساده‌ای باشد، مهارت‌های ضروری زیادی در این سفر به دست خواهید آورد.

یکی از مهم‌ترین عوامل برای بهبود هوش مصنوعی، به خصوص در زمینه یادگیری عمیق، به دلیل پیشرفت‌هایی در تکنولوژی، به نام واحدهای پردازش گرافیکی (GPU ها) است.

در حالی که CPU ها تنها می‌توانند یک سری عملیات را در یک زمان انجام دهند، GPU ها می‌توانند هزاران عملیات را در یک زمان انجام دهند. تنها برای ذکر یک مثال فرضی، کاری که به ۲ تا ۳ ساعت برای آموزش در یک CPU نیاز دارد می‌تواند به طور بالقوه در حدود ۱۰ دقیقه با کمک GPU با کیفیت مناسب کامل می‌شود.

خوشبختانه این GPU ها را می‌توان برای انجام موثر بازی‌های مدرن نیز به کار برد. این بخش بیشتر جزئیات ضروری این موضوع را پوشش می‌دهد.

با این درک اساسی از مسیر، بیایید پنج دلیل را که چرا شما باید بر توسعه یک یا چند بازی با هوش مصنوعی و پایتون تمرکز کنید تا مهارت‌های برنامه‌نویسی و بهره‌وری کلی خود را بهبود بخشید، محدود کنیم.

مطالعه مقاله شش روش‌ برای سرعت بخشیدن به کد پایتون به شدت توصیه می‌شود.

۱. ساخت رابط کاربری گرافیکی (GUI) را یاد بگیرید.

تقریبا چهار سال پیش بود که من شیفته هوش مصنوعی شدم و شروع به یادگیری برنامه‌نویسی پایتون کردم. در حالی که من روی چند پروژه کوچک‌تر کار می‌کردم، اولین پروژه اصلی که شروع به توسعه آن کردم یک پروژه بازی مار ساده بود.

یکی از مهم‌ترین مزایای کار بر روی توسعه یک پروژه بازی با پایتون، چه شما از پیگیم، لاک‌پشت، و یا هر ماژول دیگر کتابخانه استفاده می‌کنید، شما یاد می‌گیرید چگونه یک پنجره گرافیکی بسازید، که در آن می‌توانید کل برنامه خود را اجرا کنید.

واسط گرافیکی کاربر (GUI) که توسعه می‌دهید، اکثر برنامه شما را کنترل خواهد کرد. تمام وظایف مورد نظر شما در این پنجره انجام می‌شوند. هنگامی که شما قادر به خلق این گرافیک‌های تعاملی هستید، می‌توانید برای برنامه‌نویسی سطح پیشرفته خود نیز آماده شوید.

واسط GUI که شما توسعه می‌دهید همچنین می‌تواند برای انواع یادگیری ماشین آینده یا پروژه‌های یادگیری عمیق مفید باشد که در آن شما می‌توانید از این تعامل به‌دست‌آمده به چند روش ممکن برای طراحی، سبک، و ظاهر کاربردی‌تر خود استفاده کنید.

اگرچه برنامه‌نویسی پایتون ممکن است بهترین زبان برای توسعه بازی‌ها نباشد، ایده اصلی ایجاد چنین ساختارهایی بهبود مهارت‌های برنامه‌نویسی شما در یک سطح موثر و یادگیری اجرای هوش مصنوعی در برنامه‌ها و پروژه‌های شما است.

۲. یک تجربه جالب

کار بر روی توسعه یک بازی ساده با پایتون اولین پروژه بزرگی بود که من انتخاب کردم از ابتدا بسازم. به طور کلی این یک تجربه بسیار سرگرم‌کننده بود، اما چیزی که بسیار مهم است مقدار تجربه و دانشی است که من در طول پیشرفت پروژه به دست آوردم.

شما تمایل به خواندن اسناد مختلف از ماژول‌های کتابخانه‌ای متعدد و دیگر اطلاعات مفید مربوط به کار خود دارید. شما همچنین ویدئوها و وب سایت‌های دیگری را کشف می‌کنید که به شما کمک خواهند کرد تا یک نوردهی عالی کلی و در نهایت بهترین تجربه برای یک پروژه خاص به دست آورید.

هنگامی که شما قادر به به دست آوردن یک شیار در جابجایی عناصر متعدد و جنبه‌های کار برنامه‌نویسی خود هستید، شروع به راحت‌تر شدن و داشتن یک تجربه سرگرم‌کننده بیشتر می‌کنید. اگر از کار کردن بر روی پروژه لذت می‌برید، این کار نتایجی که به دست می‌آورید را بهبود می‌بخشد.

اگر بتوانید به نتایج مورد نظر و یا حتی یک نتیجه به همان میزان که انتظار داشتید دست یابید، تجربه کلی بسیار رضایت‌بخش به نظر می‌رسد. شما زمان زیادی را صرف درک و اکتشاف، و لذت بردن از این که تجربه رسیدن به اولین پروژه واقعی شما کامل و رضایت بخش به نظر می‌رسد، می‌کنید.

هرچه بیشتر از کار کردن بر روی پروژه‌های متعدد و ایده‌های پروژه توسعه بازی لذت ببرید، مهارت‌های شما سریع‌تر بهبود خواهند یافت، و به عنوان یک توسعه دهنده پیشرفت بیشتری خواهید کرد. ما در بخش بعدی مقاله در مورد این موضوع خاص بیشتر بحث خواهیم کرد.

۳. مهارت‌های کلی شما افزایش می یابند.

من می‌خواهم تکرار کنم که انجام کاری که دوست دارید کارایی و اثربخشی کاری که سعی دارید به دست آورید را بهبود می‌بخشد. زمانی که بر روی توسعه یک بازی کار می‌کنید، و از انجام آن لذت می‌برید، سقف مهارت شما بسیار بالا می‌رود.

هنگام توسعه یک پروژه پیچیده، شما بر روی جنبه‌های منحصر به فرد با ارتباط با کار کار می‌کنید. شما تحقیقات زیادی انجام می‌دهید و این شور و اشتیاق به شما کمک می‌کند به اهداف خود برسید. در حین تحقیق، شما در نهایت اطلاعات زیادی را جمع‌آوری می‌کنید، و از ذهن خود برای هماهنگ کردن روند کاری مدلی که سعی دارید ایجاد کنید، استفاده می‌کنید.

تحقیق بخش جدایی ناپذیری از علوم برنامه‌نویسی و داده است. در حالی که بر روی بلوک‌های کد مختلف و تعریف وظایف متعدد مورد نیاز برای انجام جنبه‌های خاص پروژه خود کار می‌کنید، یک حس قوی از درک زبان ایجاد خواهید کرد.

همچنین جنبه مهم دیگری از کدگذاری، برنامه‌نویسی، یا AI را خواهید آموخت که اشکال‌زدایی است. سفر برای توسعه اولین بازی خود، به خصوص اگر مبتدی هستید، ممکن است به خاطر موانع و اشتباهات متعددی که ممکن است در طول راه با آن‌ها مواجه شوید، راحت‌ترین سفر نباشد.

اگر شما یک تجربه سرگرم‌کننده دارید، در معرض حل این اشتباهات که در طول مراحل پیشرفت پروژه مرتکب می‌شوید نیز قرار خواهید گرفت. مهم‌ترین توانایی یک دانشمند داده و برنامه‌نویس این است که آرامش خود را حفظ کند و راه‌حلی برای خطاهای ایجاد شده در حین تکمیل پروژه خود پیدا کند.

بنابراین نتیجه‌گیری منصفانه‌ای است که در حین کار بر روی چنین پروژه خلاقانه‌ای که در آن شما سرگرمی دارید، به طور مداوم در مورد موضوع تحقیق می‌کنید، و راه‌هایی برای درک خطاهایی که در طول روند تکمیل پروژه با آن‌ها مواجه می‌شوید، ایجاد کنید، سقف مهارت شما در نهایت به قله‌های جدیدی خواهد رسید.

۴. ایجاد قابلیت تعامل مفید برای پروژه‌های برنامه‌نویسی

هدف اصلی توسعه پروژه‌های بازی شما با پایتون و هوش مصنوعی افزایش توانایی و تعامل کلی شما در حین ارتباط با زبان برنامه‌نویسی است. شما الگوهای مختلف برنامه‌نویسی شی‌گرا را یاد می‌گیرید و مهارت‌های خود را تا سطح بعدی توسعه می‌دهید.

بهترین بخش این است که حتی اگر تصمیم بگیرید که بر روی پروژه‌های بازی در آینده کار نکنید، دانش کلی که در طول دوره تکمیل پروژه خود به دست آورده‌اید به شما اجازه خواهد داد تا تمام نیازهای اولیه‌ای را که یک برنامه‌نویس مبتدی به دنبال آن است، به خصوص در جنبه کاربرد دنیای واقعی برای پایتون وAI به انجام برسانید.

این پروژه‌های بازی معمولا پروژه‌هایend-to-end هستند. از این رو، آن‌ها همچنین نیاز به ساخت یک پروژه کامل را پوشش می‌دهند که در آن شما نه تنها بر روی جنبه‌های کدگذاری و تحقیق برنامه‌نویسی کار می‌کنید بلکه هنر استقرار را نیز یاد می‌گیرید. این ویژگی خاص برای پروژه‌های یادگیری ماشین در آینده بسیار مفید خواهد بود که شما قصد دارید بر روی آن کار کرده و با آن به موفقیت برسید.

به نظر من، بهترین مهارت کیفی که شما در حین کار بر روی حل پروژه‌های بازی ایجاد می‌کنید ویژگی مهم برنامه‌ریزی است. شما یک برنامه کاری کامل تهیه می‌کنید و اینکه پروژه بازی چطور باید از همان ابتدا به نظر برسد. این ویژگی برنامه‌ریزی به شما این امکان را می‌دهد که کد خود را در طول سفر تفسیر و اصلاح کنید.

ضروری‌ترین دلیل را می‌توان در بخش بعدی مقاله یافت که در آن ما اهمیت توسعه بازی‌ها را با کمک هوش مصنوعی مورد بحث قرار می‌دهیم، به خصوص در زمینه‌های یادگیری عمیق و یادگیری تقویت عمیق.

شاید به مطالعه مقاله همه می‌توانند به راحتی برنامه‌نویسی را یاد بگیرند-اگر زبان انگلیسی بدانند! علاقمند باشید.

۵. توسعه بازی‌ها با یادگیری عمیق یا یادگیری تقویتی

نقش هوش مصنوعی در بازی بسیار مهم است و نمی‌توان آن را دست‌کم گرفت. همه بازی‌های مدرن با پیشرفت‌های عظیمی در زمینه هوش مصنوعی پشتیبانی می‌شوند، به ویژه زمانی که به هوش مصنوعی دشمن یا شخصیت‌های غیرقابل بازی(NPC) در بازی‌های ویدئویی می‌رسد.

در حالی که ما راه طولانی را در صنعت بازی طی کرده‌ایم، ما هنوز هم پیشرفت‌های تکنولوژیکی خاصی داریم که می‌تواند برای اطمینان از پیشرفت و توسعه سیستماتیک‌تر در سال‌های آینده ایجاد شود. با این حال، تمرکز اصلی این بخش از مقاله این است که چگونه می‌توانید از هوش مصنوعی و یادگیری عمیق در پروژه‌های بازی خود برای رسیدن به بهترین نتایج استفاده کنید.

یادگیری عمیق و یادگیری تقویت عمیق نقش مهمی در بهبود هوش مصنوعی برای دستیابی به وظایف بسیار پیچیده مانند بازی آسان و رسیدن به خط پایان مورد انتظار پس از چند تکرار آموزش ایفا می‌کند.

یکی از اولین نمونه‌های یادگیری AI چگونگی بازی کردن یک بازی می‌تواند به تقریبا پنجاه سال پیش در سال ۱۹۵۹ برگردد، زمانی که اولین کار پیشگامانه در چکر کامپیوتر توسط آرتور ساموئل توسعه داده شد.

پس از تکرارهای متعدد آموزش، این تیم توانست در سطح انسان‌ها عمل کند و پس از کسب تجربه بیشتر، توانست در بسیاری از جنبه‌های بازی از آن‌ها پیشی بگیرد. با گفتن این جمله، اجازه دهید چند مثال دیگر برای درک بهتر این نکته خاص در نظر بگیریم.

مثالی از هوش مصنوعی و یادگیری تقویتی از طریق شکست‌های مداوم در طول نسل‌های مختلف، بازی flappy bird است. شبکه عصبی AI ساخته‌شده برای این ویژگی برای تعدادی از نسل‌ها با شکست مواجه می‌شود. با این حال، پس از آموزش برای میلیون‌ها دوره، درک بهتری به دست می‌آورد و در سطحی فراتر از اولویت انسان‌ها عمل می‌کند.

مثال‌های دیگر از تکامل صنعت بازی می‌تواند به شبکه‌های عصبی در موتورهای شطرنج کمک کند، که در یک سطح قوی اجرا می‌شوند و به استادان بزرگ کمک می‌کنند تا خطوط نوآورانه جدید را آماده کنند.

نتیجه‌گیری:

« شکست به معنای پایان بازی نیست، بلکه به معنای تلاش دوباره با تجربه است.»

یکی از بهترین راه‌ها برای یادگیری برنامه‌ریزی و بهبود مهارت‌های هوش مصنوعی کار کردن بر روی پروژه‌هایی است که دوست دارید و از انجام آن‌ها لذت می‌برید. اگر شما بر روی ساخت یک پروژه بازی کار می‌کنید، مزایای زیادی از تجربه به دست آوردن و توسعه مهارت‌های جدید در طول سفر ایجاد بازی از ابتدا وجود دارد.

من به شدت به افرادی که به توسعه پروژه‌های عالی علاقه دارند توصیه می‌کنم تا یک بازی را از اول شروع کنند. این کار نه تنها اطلاعاتی در مورد برنامه‌نویسی پایتون و ماژولی که برای اهداف توسعه از آن استفاده می‌کنید به شما می‌دهد بلکه به شما کمک می‌کند اعتماد به نفس لازم برای دستیابی به شاهکارهای بزرگ‌تر را نیز به دست آورید.

مهم‌ترین نکته مقاله این است که اطمینان حاصل کنید که مهارت‌های خود را تا بیش‌ترین حد از کاری که از آن لذت می‌برید، تمرین می‌کنید. اگر از بازی‌های در حال توسعه لذت نمی‌برید، پروژه‌های جالب زیادی وجود دارند که می‌توانید با آن‌ها آزمایش کنید. با این حال، اگر شما طرفدار امتحان کردن یک پروژه بازی با پایتون و AI هستید، مهارت‌های ضروری زیادی را توسعه خواهید داد. در نتیجه شدیدا توصیه می‌شود که این کار را بکنید.

این متن با استفاده از ربات ترجمه مقالات هوش مصنوعی ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.

مقالات لینک‌شده در این متن می‌توانند به صورت رایگان با استفاده از مقاله‌خوان ترجمیار به فارسی مطالعه شوند.