[资讯] 把GPT-4塞进 Minecraft,AI 智慧体 Voyager 自学探索新世界

楼主: roujuu (老中)   2023-06-10 14:43:56
在各位往下阅读内文时,我先贴上我的想法吧:
总算有 AI 程式能够自己去玩线上游戏了,
好希望能够看到真的有 AI 程式在台湾的任何一个 mud 里面自我成长,
例如像是很久以前就关站的塔西丝之怒和现在还存活的重生的世界。
以下为内文的本文,网址内有图片,直接去‘ https://0rz.tw/zxt6B ’看,
可以看到内文里的图形和图片:
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‘ https://www.facebook.com/groups/pttstartrek/posts/2246360038904936/ ’
https://www.techbang.com/posts/106696-nvidia-ai-agents-access-gpt-4-defeating-autogpt-and
缩网址:‘ https://0rz.tw/zxt6B ’。
把GPT-4塞进 Minecraft,AI 智慧体 Voyager 自学探索新世界、挖掘建屋打猎样样行。
给游戏业来点 GPT-4 式震撼?这个叫 Voyager 的智慧体不仅可以根据游戏的反馈自主训
练,而且还能自行写程式码推动游戏任务。
继史丹佛大学开发的 25 人小镇游戏后,AI 智慧体又出爆款新作了。
最近,NVIDIA 首席科学家 Jim Fan 等人把 GPT-4 整进了“当个创世神”(Minecraft),
提出了一个全新的 AI 智慧体 Voyager。
Voyager 的厉害之处在于,它不仅性能完胜 AutoGPT,而且还可以在游戏中进行全场景的
终身学习!
比起之前的 SOTA (State of the Art) 模型,Voyager 获得的物品多出了 3.3 倍,旅行
距离变长了 2.3 倍,解锁关键技能树的速度快了 15.3 倍。
对此,网友直接震惊了:我们离通用人工智能 AGI (Articifical General
Intelligence),又近了一步。
所以,未来的游戏,就是由大型语言模型带动 NPC 来玩的吧?
真・数位生命
接入 GPT-4 之后,Voyager 根本不用人类操心,完全就是自学成才。
它不仅掌握了挖掘、建房屋、收集、打猎这些基本的生存技能,还学会了自个进行开放式
探索。
它会自己去到不同的城市,路过一片片海洋,一座座金字塔,甚至还会自己搭建传送门。
通过自我驱动,它不断探索著这个神奇的世界,扩充著自己的物品和装备,配备不同等级
的盔甲,用盾牌格挡上海,用栅栏圈养动物……
论文地址:‘ https://arxiv.org/abs/2305.16291 ’
项目地址:‘ https://voyager.minedojo.org/ ’
Voyager 的英勇事蹟包括但不限于:
…………
数位生命的潜能究竟有多大?我们只知道,现在 Voyager 仍然在 Minecraft 中一刻不停
地探索,不断扩展着自己的疆域。
“训练”无需梯度下降
此前,AI 领域的一大挑战就是,建构具有通用能力的具身智慧体 (Embodied
Intelligence),让它们在开放世界中自主探索,自行发展新技能。
以往,学界都是采用强化学习和模仿学习,但这些方法在系统化的探索、可解释性和泛化
性等方面,表现往往差强人意。
大型语言模型的出现,给建构具身智慧体带来了全新的可能性。因为基于 LLM 的智慧体
可以利用预训练模型中蕴含的世界知识,生成一致的行动计画或可执行策略,这就非常适
合应用于游戏和机器人之类的任务。
此前,史丹佛研究者建构出生活着 25 个 AI 智慧体的虚拟小镇,震惊了 AI 社区。
这种智慧体还有一个好处就是,不需要具体化的自然语言处理任务。
然而,这些智慧体仍然无法摆脱这样的缺陷 — 无法终身学习,因而不能在较长时间跨度
上逐步获取知识,并且将它们积累下来。
而这项工作最重要的意义就在于,GPT-4 开启了一种新的范式:这个过程中是靠程式码执
行“训练”,而非靠梯度下降。
Jim Fan 解释道:我们在 BabyAGI / AutoGPT 之前就有了这个想法,花了很多时间找出
最好的无梯度架构。
“训练模型”是 Voyager 迭代式建构的技能程式码库,而非浮点数矩阵。通过这种方法
,团队正在将无梯度架构推向极限。
在这种情况下训练出的智慧体,已经具备了同人类一样的终身学习能力。
比如,Voyager 如果发现自己处在沙漠而非森林中,就会知道学会收集沙子和仙人掌,就
比学会收集铁矿更重要。
而且,它不仅能根据目前的技能水平和世界状态明确自己最合适的任务,还能根据反馈不
断完善技能,保存在记忆中,留在下次呼叫。
所以,我们离硅基生命出现还有多远?
刚刚回到 OpenAI 的 Karpathy 对这个工作表示盛赞:这是个用于高级技能的“无梯度架
构”。在这里,LLM 就相当于是前额叶皮层,通过程式码生成了较低级的 mineflayer
API。
Karpathy 回忆起,在 2016 年左右,智慧体在 Minecraft 环境中的表现还很让人绝望。
当时的 RL 只能从超稀疏的奖励中随机地探索执行长期任务的方式,让人感觉非常受挫。
而现在,这个障碍已经在很大程度上被解除了 —— 正确的做法是另辟蹊径,首先训练
LLM 从 Internet 文字上学习世界知识、推理和工具使用(尤其是编写程式码),然后
直接把问题抛给它们。
最后他感慨道:如果我在 2016 年就读到这种对智慧体的“无梯度”方法,我肯定会大吃
一惊。
微博大 V“宝玉 xp”也对这个工作给予了高度评价:
真的是了不起的尝试,整个程式码都是开放原始码的,这种自动生成任务-> 自动写程式
码执行任务-> 保存一个程式码库可以重用的思路,应该是可以很容易应用到其他领域。
Voyager
与其他 AI 研究中常用的游戏不同,Minecraft 并没有强加预定义的终点目标或固定的剧
情线,而是提供了一个具有无尽可能性的游乐场。
对于一个有效的终身学习智慧体来说,它应该具有与人类玩家类似的能力:
1. 根据其当前的技能水平和世界状态提出适当的任务,例如,如果它发现自己是在沙漠
而不是森林中,就会在学习收集铁之前学习收集沙子和仙人掌。
2. 基于环境反馈来完善技能,并将掌握的技能记入记忆,以便在类似情况下重复使用(
例如,与僵尸战斗与与蜘蛛战斗类似)。
3. 持续探索世界,以自我驱动的方式寻找新的任务
为了让 Voyager 具有上述这些能力,来自 NVIDIA、加州理工学院、德克萨斯大学奥斯汀
分校和亚利桑那州立大学的团队提出了 3 个关键元件:
1. 一个迭代提示机制,能结合游戏反馈、执行错误和自我验证来改处理程序序
2. 一个技能程式码库,用来储存和检索复杂行为
3. 一个自动教学,可以最大化智慧体的探索
首先,Voyager 会尝试使用一个流行的 Minecraft JavaScript API(Mineflayer)来编
写一个实现特定目标的程式。
虽然程式在第一次尝试时就出错了,但是游戏环境反馈和 JavaScript 执行错误(如果有
的话)会帮助 GPT-4 改处理程序序。
左:环境反馈。GPT-4 意识到在制作木棒之前还需要 2 块木板。
右:执行错误。GPT-4 意识到它应该制作一把木斧,而不是一把“相思木”斧,因为
Minecraft 中并没有“相思木”斧。
通过提供智慧体当前的状态和任务,GPT-4 会告诉程式是否完成了任务。
此外,如果任务失败了,GPT-4 还会提出批评,建议如何完成任务。
自我验证
其次,Voyager 通过在向量数据库中储存成功的程式,逐步建立一个技能库。每个程式可
以通过其文件字串的嵌入来检索。
复杂的技能是通过组合简单的技能来合成的,这会使 Voyager 的能力随着时间的推移迅
速增长,并缓解灾难性遗忘。
上:新增技能。每个技能都由其描述的嵌入索引,可以在将来的类似情况中检索。
下:检索技能。当面对自动课程提出的新任务时,会进行查询并识别前 5 个相关技能。
第三,自动课程会根据智慧体当前的技能水平和世界状态,提出合适的探索任务。
例如,如果它发现自己在沙漠而非森林中,就学习采集沙子和仙人掌,而不是铁。
具体来说,课程是由 GPT-4 基于“发现尽可能多样化的东西”这个目标生成的。
实验
接下来,让我们看一些实验!
团队将 Voyager 与其他基于 LLM 的智慧体技术进行了系统性的比较,比如 ReAct、
Reflexion,以及在 Minecraft 中广受欢迎的 AutoGPT。
在 160 次提示迭代中,Voyager 发现了 63 个独特的物品,比之前的 SOTA 多出 3.3 倍

寻求新奇的自动课程自然会驱使 Voyager 进行广泛的旅行。即使没有明确的指示,
Voyager 也会遍历更长的距离(2.3 倍),访问更多的地形。
相比之下,之前的方法就显得非常“懒散”了,经常会在一小片区域里兜圈子。
地图探索率
那么,经过终身学习后的“训练模型”— 技能库,表现如何呢?
团队清空了物品 / 护甲,生成了一个新的世界,并用从未见过的任务对智慧体进行了测
试。
可以看到,Voyager 解决任务的速度明显比其他方法更快。
值得注意的是,从终身学习中建构的技能库不仅提高了 Voyager 的性能,也提升了
AutoGPT 的性能。
这表明,技能库作为一种通用工具,可以有效地作为一个即插即用的方法来提高性能。
零样本泛化
上图中的数字是三次试验中提示迭代的平均值。迭代次数越少,方法越有效。可以看到,
Voyager 解决了所有的任务,而 AutoGPT 经过 50 次提示迭代都无法解决。
此外,与其他方法相比,Voyager 在解锁木工具上快了 15.3 倍,石工具快 8.5 倍,铁
工具快 6.4 倍。而且拥有技能库的 Voyager 是唯一解锁钻石工具的。
技能树掌握情况(木工具 → 石工具 → 铁工具 → 钻石工具)
目前,Voyager 只支援文字,但在未来可以通过视觉感知进行增强。
在团队进行的一个初步研究中,人类可以像一个图像标注模型一样,向智慧体提供反馈。
从而让 Voyager 能够建构复杂的 3D 结构,比如地狱门和房子。
结果表明,Voyager 的性能优于所有替代方案。此外,GPT-4 在程式码生成方面也明显优
于 GPT-3.5。
结论
Voyager 是第一个由 LLM 驱动、可以终身学习的具身智慧体。它可以利用 GPT-4 不停地
探索世界,开发越来越复杂的技能,并始终能在没有人工干预的情况下进行新的发现。
在发现新物品、解锁 Minecraft 技术树、穿越多样化地形,以及将其学习到的技能库应
用于新生成世界中的未知任务方面,Voyager 表现出了优越的性能。
对于通用智慧体的开发来说,无需调整模型参数的 Voyager 是可以作为一个起点的。
老中‘ろうじゅう,ロウジュウ’。
作者: tsetsethatha (吉星麦造~~~我来了)   2023-06-14 08:07:00
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