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Vi presentiamo Gran Turismo Sophy, una fenomenale IA da corsa addestrata tramite Deep reinforcement learning

Il 9 febbraio è stata annunciata Gran Turismo Sophy, un'IA da corsa nata da una collaborazione tra Polyphony Digital Inc. (PDI), Sony AI e Sony Interactive Entertainment (SIE).

Gran Turismo Sophy è stata creata usando una tecnologia di Deep reinforcement learning all'avanguardia, sviluppata da Sony AI e Gran Turismo, e addestrata tramite un apprendimento su vasta scala attraverso l'infrastruttura di cloud gaming di SIE. Il sistema porta il machine learning a un livello superiore introducendo un'IA in una simulazione di corsa iperrealistica, che richiede decisioni continue in tempo reale per l'intera durata delle gare.

Michael Spranger, Direttore generale di Sony AI, descrive Gran Turismo Sophy come "un'IA che ha imparato da sola a guidare a livello altamente competitivo e in grado di competere con i migliori piloti al mondo".

Gran Turismo Sophy è nata come un sistema vuoto e si è evoluta, passando da IA in grado di seguire a malapena una traiettoria rettilinea a pilota in capace di competere con i migliori piloti di Gran Turismo Sport del mondo.

Gran Turismo Sophy offre nuove possibilità per i videogiochi e l'intrattenimento. Di seguito spieghiamo come è nato questo emozionante progetto.

La prima vera prova

L'addestramento di Gran Turismo Sophy è iniziato nell'aprile del 2020 con la nascita di Sony AI. Il team di Sony AI ha lavorato a stretto contatto con Polyphony Digital per sviluppare e migliorare le capacità dell'IA. Nel primo evento "Gareggia insieme" del 2 luglio 2021, Gran Turismo Sophy ha affrontato per la prima volta un team di quattro piloti di altissimo livello tra cui Takuma Miyazono, tre volte campione nel FIA Gran Turismo Championship 2020.

Nelle prove a tempo in solitaria, Gran Turismo Sophy ha sfoggiato una velocità sovrumana e fatto registrare tempi sul giro più veloci rispetto ai piloti umani. Gareggiare contro altri piloti umani, però, è stata un'altra cosa.

"Credo che abbiamo sottovalutato la difficoltà dell'implementazione di un aspetto sportivo senza eccessi di aggressività o timidezza nei confronti di altri concorrenti", ha commentato Peter Wurman, Direttore e Capo progetto di Sony AI.

Gareggiare nel modo giusto

Le prestazioni di un'IA sono limitate dalla complessità delle sfide che deve affrontare. Gran Turismo, a differenza di giochi simili che riproducono solo parzialmente la fisica delle corse, riproduce correttamente le dinamiche e la fisica dello sport e può essere una sfida molto ostica per un'IA.

"Volevo riprodurre le auto e l'intera cultura dell'automobilismo in un videogioco", ha commentato Kazunori Yamauchi, Presidente di Polyphony Digital. Charles Ferreira, programmatore di PDI, ha aggiunto: "Il realismo di Gran Turismo deriva dal livello di dettaglio che abbiamo infuso in tutti gli aspetti del gioco: motore, gomme, sospensioni e modelli dei tracciati e delle auto." È questo realismo che lo rende una sfida unica per un'IA e ha portato il team di Sony AI e Gran Turismo Sophy a nuovi livelli.

Addestramento con un'infrastruttura su vasta scala

Sfruttando una tecnica chiamata reinforcement learning, Gran Turismo Sophy ha imparato a guidare tramite feedback positivo e negativo, usando input come la velocità alla quale procede, in che direzione sono rivolte le ruote, la curvatura del tracciato e altro ancora. Prendendo spunto dal fatto che un essere umano necessita di almeno 10.000 ore di pratica per sviluppare a livelli elevati una data capacità, Gran Turismo Sophy ha duplicato sé stessa e affrontato più scenari simultaneamente. Questo ha richiesto una notevole potenza di calcolo, fornita da Sony Interactive Entertainment.

"In una normale simulazione IA, viene creato ed eseguito un modello. Dopo l'analisi, vengono aggiunti gli aggiornamenti alla simulazione e si esegue nuovamente il tutto. Questa procedura può richiedere molto tempo", spiega Justin Beltran, Direttore senior di Future Technology Group, Sony Interactive Entertainment.

"Sfruttando l'ampia infrastruttura di cloud gaming di SIE, invece, Gran Turismo Sophy ha potuto attingere ad algoritmi di apprendimento avanzati e scenari di addestramento, eseguendo decine di migliaia di simulazioni simultanee in questo ambiente all'avanguardia che supporta questa tecnologia rivoluzionaria", prosegue Beltran.

Il ritorno in pista

Il 21 ottobre 2021 si è svolta la seconda gara nella speranza che Gran Turismo Sophy vincesse tutte le competizioni, inclusa quella di squadra.

Non solo l'IA ha dominato ampiamente, ma il team ha anche notato un suo adattamento a una difficile situazione nella terza gara, a cui ha reagito aggiudicandosi la vittoria. Oltre a piazzarsi ai primi due posti in tutte e tre le gare, ha vinto anche nella sfida a team con un punteggio doppio rispetto ai piloti umani.

GT Sophy ha dimostrato le proprie capacità superando i piloti umani, ma l'obiettivo di questo progetto non è di sostituire o ridurre le interazioni umane, bensì di ampliare e arricchire l'esperienza di gioco per tutti i giocatori. Sony AI definisce quest'obiettivo "AI for Gamers" ("IA per i giocatori"). "Creeremo un'intelligenza artificiale che sprigioni il potenziale della creatività e dell'immaginazione umana", ha commentato Hiroaki Kitano, Amministratore delegato di Sony AI.

"In futuro voglio gareggiare di nuovo contro GT Sophy. Ho imparato davvero molto dall'IA", ha commentato Takuma Miyazono dopo la gara contro GT Sophy. "L'obiettivo di Gran Turismo Sophy è far divertire le persone", ha aggiunto Kazunori Yamauchi, Presidente di Polyphony Digital.

"Immaginiamo un futuro in cui l'IA possa offrire a sviluppatori e creatori nuovi livelli di innovazione e aprire la strada a opportunità inimmaginabili", ha commentato Ueli Gallizzi, Vicepresidente senior di Future Technology Group, Sony Interactive Entertainment. "Potremmo arrivare a nuovi livelli di coinvolgimento dell'utente, a esperienze di gioco migliori e all'ingresso di una nuova generazione nel mondo dei videogiochi."

Siamo impazienti di scoprire cosa ci riserva il collegamento tra il mondo dell'intelligenza artificiale e l'intrattenimento interattivo. Gran Turismo Sophy è il prossimo passo in questa emozionante avventura.