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Wie gut darf eine künstliche Intelligenz in einem elektronischen Catan-Spiel sein?

 
22. Juni 2009
Klaus Teuber

Hätte man mir diese Frage vor etwa einem halben Jahr gestellt, so hätte ich geantwortet: Darf? Natürlich muss sie so gut wie irgend möglich sein. Da ein Computerspieler nie einen Menschen beim Siedeln am Brett ersetzen kann, sollte er wenigstens gut spielen.

Bei einem Spiel gegen Computergegner fehlen die Emotionen: Das Klagen, wenn man den Räuber bekommt, das lautstarke Gefeilsche um Rohstoffe oder das Gestichel, mit dem man die Mitspieler dazu bringen kann, gegen den vermeintlich Führenden zu spielen.

ErsteInsel 220x270 Wie gut darf eine künstliche Intelligenz in einem elektronischen Catan Spiel sein?

Catan - Die erste Insel

Bei der im Jahr 1999 zunächst bei Ravensburger Interactive und später bei USM erschienenen ersten Version von Catan auf dem PC (Catan, die erste Insel) wurde versucht, den PC-Spielern menschliche Züge zu verleihen. Die Computergegner waren hübsch animiert und gaben bei verschiedenen Situationen flotte Sprüche zum Besten.

Die hörten sich zwar bei den ersten Spielen lustig an, nutzten sich dann aber, da der Sprachschatz von Computerspielern naturgemäß beschränkt ist, immer mehr bis zur Monotonie ab.

Siegfried 1999 Wie gut darf eine künstliche Intelligenz in einem elektronischen Catan Spiel sein?

Siegfried - 1999

Viele Spieler beschwerten sich damals, dass sie von den Sprüchen genervt seien und beim Spielen auf den Ton verzichteten.

Marlene 1999 Wie gut darf eine künstliche Intelligenz in einem elektronischen Catan Spiel sein?

Marlene - 1999

Um das Manko bei der menschlichen Note auszugleichen, sollte eine künstliche Intelligenz zumindest mit einem klugen strategischen und taktischen Spiel dem Menschen am Computer eine herausfordernde Partie bieten.

Catan SuR 200x270 Wie gut darf eine künstliche Intelligenz in einem elektronischen Catan Spiel sein?

Catan - Städte & Ritter

Daher haben wir bei dem im Dezember 2008 erschienenen PC-Spiel „Catan, Städte & Ritter“ unseren Schwerpunkt auf die Entwicklung einer guten KI gelegt. Auf eine Vertonung der Kommentare der Computerspieler haben wir verzichtet, da wir uns nur noch zu gut an die Kritik an der ersten Insel erinnerten.

Allein ich habe über ein halbes Jahr reine Arbeitszeit in die Konzeption der KI, die Feinjustierung der KI zusammen mit dem Programmierer Sebastian Mellin und die unzähligen Tests gesteckt. Veröffentlicht haben wir das Programm mit einer leichten und einer normalen Schwierigkeitsstufe. Eine schwere Spielstufe wollten wir mit einem Addon nachreichen. Die normale Schwierigkeitsstufe war so gestrickt, dass ein geübter Spieler gut damit zurechtkommen sollte. Getestet und verfeinert haben wir die normale Spielstufe solange, bis auch wir von der Catan GmbH einige Spiele der Kampagne verloren. Dann waren wir zufrieden und auch ein wenig stolz auf unser Werk.

Siegfried 2009 Wie gut darf eine künstliche Intelligenz in einem elektronischen Catan Spiel sein?

Siegfried - 2009

Stolz waren wir auch deshalb, weil unsere künstliche Intelligenz gänzlich ohne Tricks funktionierte. Weder waren die Würfelfolgen manipuliert noch waren die Computerspieler auf den Menschen fixiert. Beim Setzen des Räubers oder beim Handel sahen die Computerspieler nur Gegner und unterschieden nicht zwischen Mensch und Computerkollegen.

Marianne 2009 Wie gut darf eine künstliche Intelligenz in einem elektronischen Catan Spiel sein?

Marianne (Marlene) - 2009

So freuten wir uns auf die Resonanzen der Spielergemeinde auf unsere spielstarke KI. Die Resonanzen kamen, doch sie fielen überwiegend nicht wie von uns erhofft aus. Sicher, wir erhielten auch Lob, doch leider kamen viele Spieler nicht mit der Spielstärke unserer KI zurecht. In manchen Fällen sollen Spieler mehr als 10 Anläufe gebraucht haben, bis sie das erste Spiel der Kampagne schafften. Scheinbar hatten viele das Training mit der leichten KI übergangen und sich gleich in das Abenteuer der Kampagne mit der normalen Schwierigkeitsstufe gestürzt.

Stellvertretend für einige Zuschriften, die wir erhielten, möchte ich folgende Mail zitieren:

„Der angebliche Zufallswürfel beim Computerspiel von Catan ist alles andere als zufällig. Ich frage mich echt, was einen Menschen so bewegt, sich, entschuldigen sie bitte den Ausdruck, so asozial zu verhalten, dass er das Programm so geschrieben hat, dass man gar nicht gewinnen kann..“

 

In meiner Antwort versicherte ihm, dass ich mich gewöhnlich nicht asozial verhielte und gab ihm mein Wort, dass weder die Würfel manipuliert worden seien noch die Computerspieler sich gegen den Menschen verbünden würden sondern die Computergegner einfach nur gut spielten.

Die Antwort fiel kurz aus:

„Glauben Sie tatsächlich den Scheiß, den Sie mir schreiben?“

 

Oft wurde auch der Vorgänger „Die erste Insel“ als bessere Alternative genannt, obwohl die Computerspieler dieser Urversion sehr schwach spielen. Scheinbar ist es so, dass viele Menschen bei einer häufigen Niederlage gegen den Computer zuerst an der Seriosität des Programms zweifeln und weniger an der eigenen Spielstärke.

Und wenn man glaubt, dass das Programm „betrügt“, dann fühlt man sich verschaukelt und findet das Spiel schlecht. Das kann ich nachvollziehen.

Würde man mir deshalb heute die Frage stellen, wie gut eine „normale“ künstliche Intelligenz in einem Catan-Spiel sein darf, würde ich antworten: So gut, dass ein Spieler, der nur gelegentlich Catan spielt, kein Problem hat gegen die Computergegner zu gewinnen.

Klaus Teuber

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Kommentare

Hallo , möchte folgende Bemerkung zu dem PC Spiel "Catan Städte und Ritter " Basisspiel . Die 7 fällt in einer Runde mit 4 Spielern 3 mal in Folge und das mehrmals in einem Spiel So kommt man nicht an Rohstoffe. Die 2 und die 12 sind auch kein Problem, solange man mit seiner Hütte nicht daneben steht. Sie fallen dann wie am Fließband. Auch alle anderen Felder werden vom Pc bevorzugt gewürfelt. Hat man selbst nach zahlreichen Versuchen doch mal 9 Punkte erreicht, scheint das die QI eher noch anzuregen. Solche Probleme hat man mit dem Brettspiel nicht. Da sind es echte Zufallszahlen in Normalverteilung.Testen sie es mal mit 2 Würfeln. Testen der Software wäre sehr zu empfehlen. Ich habe das PC Spiel in die Tonne geworfen ,den da gehört es hin. Gruß
Hallöchen! Leichte Kampagne: geschafft. Normale: ebenfalls. Die Variable allerdings habe ich aufgegeben. Nach gut zwanzig Versuchen verliert man die Freude am Verlieren... Spiele gelegentlich noch Einzelszenarien, immer "Die erste Insel", mit Vincent als erstem und Hildegard als zweitem Gegner (gibts eigentlich Unterschiede in Stärke und Strategie der Computergegner? Wäre schön die zu kennen ;)) und in der Trainingsstufe. Eins von fünf Spielen gewinne ich so. Immerhin...
Leider muss ich Wolfi Recht geben. Das Spiel bzw. die KI ist nicht ausgewogen. Ich habe das Spiel 20(!) mal in Folge verloren, weil man entweder viel weniger Rohstoffe bekommt als die Computergegner, die Räuber immer dann kommen, wenn man endlich genug Rohstoffe zusammen hat oder die Zahlen der eigenen Felder einfach nicht kommen. Zuerst dachte ich auch: Naja, Pech gehabt! Aber irgendwann ist die Motivation es nochmal zu versuchen einfach weg. Ich vermute, es wurde vielleicht nicht ausreichend getestet. Denn ich scheine nicht die einzige mit diesem Problem zu sein. Schade...
Das Computerspiel habe ich nicht gespielt, aber die Aussagen von Wolfi kann man genauso auf das Brettspiel anwenden. Ich habe am Wochenende eine Partie gewonnen, weil 4 und 9 immer wieder gewürfelt wurden. Die Spieler, die 6 und 8 besetzt hatten, waren ziemlich depremiert. Zufalls ist eben Zufall und das heißt dass auch mal in einer Partie zufällig keine 6 oder 8 gewürfelt wird. Dass das die Computerspieler nicht so sehen ist schade, aber nur vermeidbar indem man die Würfel zu ihren Gunsten manipulieren würde. Das ist aber nicht der Sinn der Sache. Hier noch ein Zitat von Wikipedia zur Wahrnehmung von Zufall: "Weiter neigen Versuchspersonen dazu, in zufälligen Mustern Regelmäßigkeiten wahrzunehmen (Apophänie) und davon auf einen systematischen Erzeugungsprozess zu schließen, damit verwandt ist die von H. Reichenbach 1934 formulierte Beobachtung, dass Menschen beim Versuch, sich zufällige Zahlensequenzen auszudenken, eine Tendenz dazu zeigen, die Frequenz aufeinander folgender identischer Ziffern zu unterschätzen." Viele Grüße, Christian
Es ist nicht nur hier zu lesen, wie sehr die Spieler über angebliche Zufälligkeit verägert sind. Ich habe das Spiel bei einem Freund getestet, welcher auch enttäuscht ist, weil ich es mir vorher gerne ansehe, was ich da kaufe. Ich habe 2 Abende bei ihm gesessen und ca. von 10 Spielen 1 gewonnen. An sich ja nicht so wild, aber mir ist genau das aufgefallen, was ich später in anderen Foren und auch hier lesen konnte. In den ersten 3-4 Runden bekommt man gute (faire, zufällige) Würfelergebnisse. Aber dann bekomme ich 20 Runden lang keine Zahl die an einer meiner Städte grenzt, wärend sich alle PC-Gegner kräftig eins in die Tasche Wirtschaften, schnell mal Monopole bauen können, natürlich dementsprechend auch gut Handeln können usw. Und wenn ich dann doch einmal eine gute Zahl würfel, dann werden alle Karten der Gegener gezogen um mich wieder meiner Rohstoffe, Ritter, Straßen zu entledigen. Ich habe nicht das Gefühl, dass ich eine faire Chance auf einen Sieg habe... und das bei Schwierigkeit "leicht". Ich werde mir das Spiel daher nicht kaufen :(.
Tja... bin zufällig über ein Forum auf die KI-Diskussion gestoßen und habe mir daraufhin das Spiel von den Kindern einer Freundin (Mathematikerin) mit ihr 'mal angesehen (wir haben nicht auf gewinnen gespielt und nicht "schwer", denn dabei läuft ein Spiel nicht lange genug, weil der Mensch verliert). Die KI an sich ist nicht so berühmt, eigentlich sollte Gewinnen sehr einfach sein; die einzelnen Computergegner spielen scheinbar bevorzugte Strategien wie "Karten sammeln", "Ritter- und Straßenpunkte" etc., sodaß man dem entgegenwirken könnte. Allerdings gewinnt man tatsächlich den Eindruck, daß die Spiele-Engine mogelt. Bei Punktegleichstand oder einem Punkt mehr "berauben" Computerspieler nur Ihresgleichen. Bei zwei Punkten mehr kommt es darauf an, ob man eine Karte besitzt oder nicht. Das ist nicht viel KI. Ab drei Punkten mehr wird immer der Führende "beraubt". Seltsam scheint, daß sich _jedesmal_ die Frequenz der "7" umgehend erhöht, wenn der menschliche Spieler mit +3 führt; bleibt man lange bei kleiner Punktedifferenz, bleibt auch die "7" entspannt und ausgewogen. Relativ häufig fallen "5" und "9", allerdings tatsächlich wohl nur dann, wenn der menschliche Spieler wenig davon profitiert; sind "5" und "9" ausschließlich durch den menschl. Spieler besetzt, "fällt" verstärkt die "4". Auch fällt auf, daß die statistische Verteilung für die Verdichtung auf "6" und "8" solange funktioniert, bis der Mensch den "Räuber" auf seine "6" oder "8" bekommt - vorzugsweise dann, wenn die C-Spieler die andere Ziffer stark besetzt haben, gibt es für diese eine Trefferfolge von 5 - 6 Mal, oder im Wechsel mit der "4", "5", "9", "11" (s.o.), gefühlt so lange, bis der "Räuber" von der "6" oder "8" verschwindet. Dieses Verhalten (da gibt's noch mehr, ist aber zu lang zu schreiben) der Würfelfunktion zeigt sich besonders ab 2 Punkten Führung durch den menschlichen Spieler. Bei ca. 150 Spielen, die wir probiert haben, kann das natürlich alles noch Zufall sein, deckt sich aber mit den Beiträgen in den Foren. Die Voraussagesicherheit bei Punkteführung (wie oben beschrieben) des folgenden "Wurfes" beträgt (für den menschl. Spieler) ca. - 70% für den "7"-Wurf - 85% für den "7"-Wurf bei mehr als 7 "Rohstoffen" - 75% für eine Zahl, die, ungeachtet der normalen statistischen Verteilung, "sicher" nicht gewürfelt wird, weil der führende, menschl. Spieler sie zum Sieg im aktuellen Zug benötigt. - Umgekehrt kann man bestimmte Würfelergebnisse unter bestimmten Bedingungen scheinbar ausschließen. Eine erfolgversprechende Taktik ist es, Felder zu besetzen, an denen möglichst viele Computergegner ebenfalls gebaut haben. Entscheidend im Vorteil ist, wer selbst als Letzter bauen darf (2 x nacheinander). Der beste Schutz vor Sanktionen der "KI" ist eine kleine Punktedifferenz; allerdings kommt es dann oft vor, daß die "KI" scheinbar "die Nerven verliert" und in einer einzigen Runde einen der Computergegner ordentlich mit Rohstoffen versorgt, um durchaus 6 Punkte nachzieht und ihn gewinnen läßt ("Siegpunktkarten" spielen hier auch eine Rolle, da man deren Punkte vorher wohl nicht angezeigt bekommt). "Will" ein Computergener, der gerade selbst am Zug ist, nicht 2 Rohstoffe gegen 1 tauschen, wartet man, bis man selbst dran ist - dann macht er's fast immer. Also, mit der eigentlichen "KI" ist's nicht weit her, man kann die Computergegner ködern oder austricksen (solange man nicht mit +3 führt; ob's dann noch ginge, ließ sich nicht feststellen, da dann scheinbar unfair gewürfelt wird und man erstmal chancenlos ist). Das scheint durch die Würfelfunktion ausgeglichen zu werden - muß aber keine Absicht sein und kann event. auf Fehler bei der Verschränkung der "KI", der Analyse des aktuellen Spielstands und der "Würfelroutine" zurückzuführen sein ("KI"-Programmierung ist kein Kinderspiel). KI-typisch zu "lernen" scheint die Engine übrigens auch nicht... solange man nicht führt, fällt sie immer auf die gleichen Tricks herein. Die Schwierigkeitsstufen werden "gefühlt" (vorsichtig formuliert, ohne den Source-Code gelesen zu haben) durch die "Zufallsergebnisse" der Würfelfunktion erreicht, nicht durch echte KI. Insgesamt konnten wir nach einigen Spielen zu 90% bereits nach dem Setzen der Startfiguren vorhersagen, ob wir gewinnen oder nicht... hatten wir Felder allein ohne Computergegner besetzt, und benötigten diese Rohstoffe, um schneller als ein "KI"-Gegner zu sein, traten zu 80% plötzlich "11", "3" (3-4 x, 1 - 2 x) Würfelfolgen auf, da wir diese Felder nicht besetzt hatten. Durch eingeschobene "7" und/oder Tausch schien sich der C-Spieler bei seinem Kollegen solange zu bedienen, bis er die richtigen Rohstoffe hatte und uns vor die Nase bauen konnte, während wir "0" Rohstoffe bekamen und der 2. C-Spieler völlig stillhielt... Die Wurfverteilung gerade begonnener Spiele, bei denen der menschl. Spieler eine extrem gute Startposition hatte, schien sich wundersamerweise zu genau den vier Zahlen (2,12, etc) zu verschieben, die wir nicht besetzt hatten... Pro gleichem Spiel (mehrfach begonnen) ließ sich gut vorhersagen, welche Bauplätze die Computergegner in Abhängigkeit von unseren gewählten Bauplätzen besetzen würden - somit ließen sich recht gute Startkonstellationen erzwingen.
Nach den vielen negativen Kommentaren hier möchte ich mich zur Abwechslung mal positiv zur KI äußern. Dazu muss ich aber vorwegnehmen, dass ich immer nur die klassische 3-4 Spieler Karte spiele und deshalb nur meine Erfahrungswerte dazu abgeben kann. Ich habe bis jetzt sicher schon so um die 70 Partien gegen drei oder vier Computergegner hinter mir und davon habe ich ca. 95% gewonnen. Nichts läge mir ferner als hier anzugeben, aber wenns nach mir ginge könnte es noch eine schwierigere KI-Stufe geben. Ein unfaires Aufkommen der "7" kann ich nicht bestätigen. Manchmal kommt es vor, dass Werte mit geringerer Würfelwahrscheilichkeit öfter vorkommen als 6er oder 8er, aber nach 15 Jahren Catan-Erfahrung weiß ich, dass das immer wieder vorkommen kann. Es ist richtig, das man bei Punkteführung meistens den Räuber "gepachtet" hat, das ist beim Spiel gegen echte Gegner aber auch meist so, die Mitleitstour oder Vorwürfe a la "du sperrst immer nur mich" lassen die KI natürlich kalt (-: Die Aussage eines Vorposters, dass Computergegner meistens mit der selben durchschaubaren Taktik verfahren kann ich ebenfalls bestätigen. Hier geht meiner Meinung nach viel an Potential verloren. Vor allem die auf Entwicklungskarten fokussierte Spielweise, die sich bei allen KI-Gegnern beobachten lässt, gibt einem in der Anfangsphase einen entscheidenden Vorteil, da die KI auf die wichtige erste Straße/Siedlung meistens zu gunsten von Entwicklungskarten(rohstoffen) verzichtet. Ein weiters Manko ist leichtsinniges Vorgehen bzw. der fehlende "Killerinstinkt". Unter leichtsinnigem Vorgehen verstehe ich, dass die KI oft die Würfel mit sieben oder mehr Karten auf der Hand abgibt und bis zum nächsten Würfeln in die "7er-Falle" tappt. Mit fehlendem Killerinstinkt meine ich Spielsituationen, in denen die KI verabsäumt seine Resourcen zu nutzen um gegnerische Punkte zu akitv zu verhindern. Ein Beispiel dafür sind Computergegner, die ihre längste Handelstraße stur ins Nirgendwo verlängern, anstatt potentielle Routen der Gegner mit den eigenen Straßen zu blockieren. Soviel zur Kritik, aber eigentlich wollte ich mich in diesem Beitrag lobend zur digitalen Siedlerausgabe äußern. Ja, die programmierten Gegener sind sicher noch nicht gleichwertig mit realen Personen, dafür sind sie noch zu unflexibel in ihrem taktischen Verhalten. Dem Vorwurf, dass fehlende KI mit Würfelwertrixereien zugunsten der Gegner ausgeglichen wird, muss ich aber klar widersprechen. Manchmal lässt einen die Wahrscheinlichkeit leider im Stich, obwohl man glaubt, auf den besten Zahlen- und Resourcenmix gesetzt zu haben, doch das macht auch einen großen Reiz dieses Spiels aus, sei es am PC oder gegen echte Kontrahenten. Ich für meinen Teil freue mich auf viele weitere Runden gegen Louis und Co. Aber falls die KI in Zukunft noch ein wenig unberechenbarer wird und eventuell noch ein Multiplayermodus nachgereicht wird, würde sich mein Siedlerherz natürlich freuen.
Du hättest noch erwähnen sollen, dass die Würfel bei diesem Spiel eindeutig zu gunsten der Computergegener manipuliert sind. Ich habe gerade gespielt und satnd als einzige an den Zahlen 10 und 11 (mit beiden Startsiedlungen an jeweils beiden 10en und 11en). Und in ca. 60 Minuten spielen, kamen diese Zahlen höchstesn 2-3 mal, während Zahlen wie 2, 3 usw. der Gegner fast jede Runde kamen. Und als ich endlich mit Müh und Not zwei Städte hatte und zweimal eine 11 kam, so dass ich eine Menge Rohstoffe hatte, kam rein "zufällig" bevor ich dran war und was bauen konnte eine 7, so dass ich alle Rohstoffe wieder abgeben musste. Ich sag nur eins, die Würfel sind manipuliert und das Spiel Verarsche am Kunden!
Hallo. Ich habe auch erlebt das das Zufallswürfeln mit der S&R Erweiterung gar nicht mehr so zufällig ist. Ich versuche im moment Kampange Nummer 4 zum 12 mal. Ich hatte vorher nie probleme und auch die KI macht mir nicht mehr zu schaffen als sonst. Nur das Würfeln stellt mir nicht nur ein Bein, nein es schließt mich einfach aus. Als Bsp. ich stelle mich neben die Zahlen 8,9,11,5,6,12. Ansich keine Schlechte Aussichten. Nun würfelt das System aber so das ich entweder immer wider nur etwas bekomme was mir am anfang gar nichts nützt nur Lehm oder ich bekomme erst gar keine Rohstoffe. Dann sehe ich 2,3,4 und 10 in rauen Mengen. So bekommt der Gegner hingegen seine benötigte Rohstoffe für Wege, Siedlungen und Ritter bzw. tauscht sich alles mit den anderen zusammen. Nicht selten habe ich Spiele verloren wo ich mehr als 12 Punkte hinten lag. Den nach dem ersten Überfall (den ich nur 50% der Spiele abwehren kann) stehe ich ohne Stadt aber alle anderen mit da. Auch tauscht der Gegner mit mir nicht so das ich im Spiel voran komme. Selbst wenn ich sehe das er vorher 3 Erz bekommen hat tauscht er mit mir dieses Erz nicht. Mit allen anderen schon. So stehe ich meist ohne Ritter da. Ich würde es bevorzugen wenn das ganze nicht so "willkürlich" (wobei es das nicht ist) wäre. Ein Würfelstapel so wie er bereits im Spiel ist wünsche ich mir auch für den Kampagnen Modus. Zum Schluss bleibt eig. nur zu sagen das sich das Würfel System in S&R zum Negativen gewendet hat. Den in der Seefahrer Erweiterung gab es solche Probleme einfach nicht. Und davon habe ich die Kampange 4 mal durch gespielt. Ich hoffe das das Würfelsystem überarbeitet wird damit ich endlich weiter spielen kann, den so macht es einfach keinen Spass und auch keinen Sinn. Verlieren gehört immer dazu aber betrogen zu werden ist einfach nur mies. PS: Ich hätte gerne eine änderung der Größe. Den auf meinem 10 Zoll Tablet sieht das Spiel einfach nur Riesig aus. Kleiner wäre auch für die Überischt deutlich angenehmer. MfG

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