O Gran Turismo Sophy, um agente de IA de competição automóvel desenvolvido através da colaboração entre a Polyphony Digital Inc. (PDI), a Sony AI e a Sony Interactive Entertainment (SIE), foi anunciado a 9 de fevereiro.

O Gran Turismo Sophy foi criado através da utilização de tecnologia de aprendizagem por reforço profunda de ponta desenvolvida pela Sony AI e pelo Gran Turismo, bem como por treino em larga escala através da infraestrutura de jogos em nuvem da SIE. Este processo eleva a aprendizagem automática até um novo nível ao introduzir um agente de IA num simulador de corridas hiper-realista que requer decisões em tempo real numa base contínua durante toda a corrida.

Michael Spranger, COO da Sony AI, descreve o Gran Turismo Sophy como "um agente de IA que aprendeu a conduzir sozinho a um nível bastante competitivo e que é capaz de competir com os melhores pilotos do mundo."

O Gran Turismo Sophy começou como uma tábula rasa e evoluiu a partir de uma IA que mal conseguia manter uma linha reta em pista para um piloto capaz de competir contra os melhores jogadores do Gran Turismo Sport de todo o mundo.

O Gran Turismo Sophy abre novas possibilidades para os videojogos e o entretenimento. Em baixo explicamos como este projeto emocionante ganhou vida.

O primeiro teste real

O treino do Gran Turismo Sophy começou em abril de 2020 com a fundação da Sony AI. A partir deste ponto, a equipa da Sony AI trabalhou de perto com a Polyphony Digital para desenvolver e aprimorar as capacidades do agente. O primeiro evento "Race Together" foi organizado a 2 de julho de 2021 e neste o Gran Turismo Sophy competiu pela primeira vez contra uma equipa de quatro dos melhores pilotos humanos do planeta, encabeçada pelo tricampeão dos FIA Gran Turismo Championships 2020, Takuma Miyazono.

Em cenários de contrarrelógio a solo, o Gran Turismo Sophy apresentou uma velocidade sobre-humana, alcançando tempos mais rápidos que os pilotos humanos. Contudo, competir diretamente contra humanos proporcionou um desafio diferente.

"Acho que todos subestimámos o quão difícil seria acertar na vertente do desportivismo e aprender essa vertente sem mostrar demasiada agressividade ou uma timidez excessiva face aos adversários," explicou Peter Wurman, diretor da Sony AI e responsável pelo projeto.

As corridas certas

O desempenho de um agente de IA está limitado a um nível superior pela complexidade dos desafios que enfrenta e o Gran Turismo pode apresentar um grande desafio para a IA já que capta a dinâmica e a física do desporto motorizado, enquanto que outros jogos semelhantes apenas apresentam uma vertente física parcialmente correta.

"Queria recriar os carros e toda a cultura em torno dos carros num videojogo," explicou Kazunori Yamauchi, presidente da Polyphony Digital. Charles Ferreira, engenheiro da PDI, acrescentou: "O realismo do Gran Turismo vem do nível de detalhe que colocamos no jogo, desde o motor, os pneus e a suspensão até aos circuitos e aos modelos dos carros." O realismo é tal que constitui um desafio único para a IA e levou a equipa da Sony AI e do Gran Turismo Sophy a ir ainda mais longe.

Treinos em infraestrutura massiva

Através do uso de uma técnica conhecida como aprendizagem por reforço, o Gran Turismo Sophy aprendeu a conduzir através do feedback positivo e negativo usando dados como a velocidade de deslocação, o lado para onde as rodas estão viradas, a curvatura da pista, etc. Refletindo a forma como os humanos requerem cerca de mais de 10 000 horas para dominarem uma determinada habilidade, o Gran Turismo Sophy duplicou-se e participou em vários cenários diferentes em simultâneo. Para tal foi necessário um grande poder de computação, e que foi fornecido pela Sony Interactive Entertainment.

"Com uma simulação de IA padrão, um modelo é criado e executado. Efetua-se a análise e as atualizações são depois inseridas na simulação, que é novamente executada. Por vezes, este processo pode tornar-se extremamente moroso," explicou Justin Beltran, diretor sénior do Future Technology Group da Sony Interactive Entertainment.

"Contudo, ao utilizar a enorme infraestrutura a nível mundial de jogos em nuvem da SIE, o Gran Turismo Sophy teve a possibilidade de acionar cenários de treino e algoritmos de aprendizagem de ponta e executar com sucesso dezenas de milhares de simulações em simultâneo nesta infraestrutura topo de gama e que suportou esta tecnologia revolucionária," prosseguiu Beltran.

O regresso à pista

A segunda prova decorreu no dia 21 de outubro de 2021 e havia a expetativa de que o Gran Turismo Sophy seria capaz de vencer todas as competições, incluindo a corrida por equipas.

O Gran Turismo Sophy não só dominou os adversários, como também foi capaz de se adaptar a uma situação complicada ao sair de pista no início da terceira corrida, o que ainda assim não o impediu de terminar em primeiro lugar. Conquistou o 1º e o 2º lugar nas três corridas e a sua equipa venceu com o dobro dos pontos face à equipa humana.

Apesar do GT Sophy ter demonstrado as suas capacidades ao levar a melhor sobre os pilotos humanos, a intenção deste projeto não é substituir nem diminuir a interação humana, mas sim expandir e enriquecer a experiência de jogo para todos os jogadores. A Sony AI chama-lhe a "IA para os jogadores". "Vamos criar uma inteligência artificial capaz de libertar o poder da criatividade e da imaginação humana," diz Hiroaki Kitano, CEO da Sony AI.

"Quero competir com o GT Sophy mais vezes no futuro. Aprendi muito com o agente de IA," comentou Takuma Miyazono após as corridas contra o GT Sophy. "Em última instância, o objetivo do Gran Turismo Sophy é providenciar entretenimento aos jogadores," acrescentou Kazunori Yamauchi, presidente da Polyphony Digital.

"Perspetivamos um futuro onde os agentes de IA podem apresentar novos níveis de inovação às equipas de desenvolvimento e aos criadores e abrir portas para oportunidades nunca antes imaginadas," afirmou Ueli Gallizzi, SVP do Future Technology Group da Sony Interactive Entertainment. "Conseguimos ver novos níveis de envolvimento dos utilizadores, melhores experiências de jogo e a chegada de uma nova geração ao mundo dos videojogos."

Ficamos ansiosos por ver o que reserva a ponte criada entre os mundos da inteligência artificial e do entretenimento interativo e o Gran Turismo Sophy é o próximo passo nesta emocionante aventura.