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AI 征服 Minecraft：DeepMind 程序无需指导自主发现钻石

Dreamer 系统通过“想象”可能决策的未来影响，达到了这个里程碑。 作者：

  1. Celeste Biever 查看作者的出版物 您也可以在 PubMed Google Scholar 中搜索这位作者

您可以通过您的机构完全访问本文。 Box art illustration for the video game Minecraft with a blocky figure gesturing with a pickaxe. Minecraft 是世界上最受欢迎的视频游戏之一，每月有 1 亿活跃用户。来源：Mojang Studios 一种人工智能 (AI) 系统首次在广受欢迎的视频游戏 Minecraft 中找到了收集钻石的方法，这是一项需要多个步骤的艰巨任务，而且没有事先进行任何游戏方式的演示。它的创造者说，这个名为 Dreamer 的系统，是朝着能够将一个领域中学习到的知识推广到新情况的机器迈出的一步，这是 AI 的一个主要目标。

加利福尼亚州旧金山谷歌DeepMind的计算机科学家 Danijar Hafner 说：“Dreamer 标志着朝着通用 AI 系统迈出了重要一步。” “它使 AI 能够理解其物理环境，并且随着时间的推移进行自我改进，而无需人类告诉它该怎么做。”Hafner 和他的同事在 4 月 2 日发表在 Nature 上的一项研究中描述了 Dreamer1。

在 Minecraft 中，玩家探索一个包含各种地形的虚拟 3D 世界，包括森林、山脉、沙漠和沼泽。玩家使用世界的资源来创建对象，例如箱子、栅栏和剑 - 并收集物品，其中最珍贵的是钻石。

Hafner 说，重要的是，没有两次体验是相同的。他说：“每次玩 Minecraft 时，都是一个全新的、随机生成的世界。” 这使得它对于挑战研究人员希望能够从一种情况推广到下一种情况的 AI 系统非常有用。他说：“你必须真正了解你面前的东西；你不能只是记住一个特定的策略。”

A composite image of a Minecraft diamond overlayed on a promotional artwork the landscape of a Minecraft game world.. 钻石是 Minecraft 中最珍贵的奖励之一，但找到它们需要一系列复杂的步骤。来源：Mojang Studios 不列颠哥伦比亚大学的计算机科学家 Jeff Clune 说，收集钻石是“一项非常艰巨的任务”，他所在的另一个团队训练了一个程序，使用人类游戏视频来寻找钻石2。“毫无疑问，这代表了该领域向前迈出的重要一步。”

钻石恒久远

Hafner 说，AI 研究人员专注于寻找钻石，因为它需要一系列复杂的步骤，包括找到树木并将它们分解以收集木材，玩家可以用木材建造一个工作台。

AI 在机器学习竞赛中挑战流行的 Minecraft 游戏

将这些与更多的木材结合使用，可以制作一个木镐 - 依此类推，直到玩家组装好正确的工具来收集深埋在地下的钻石。他说：“这一系列的里程碑很长，因此，它需要非常深入的探索。”

以前让 AI 系统收集钻石的尝试依赖于使用人类游戏视频2 或研究人员引导系统完成这些步骤。

相比之下，Dreamer 会自行探索游戏的方方面面，使用一种称为强化学习的试错技术——它识别出可能带来奖励的行动，重复这些行动并放弃其他行动。强化学习是 AI 领域一些重大进展的基础。但之前的程序是专家 - 它们无法从头开始将知识应用到新的领域。

Animated sequence from footage of the DreamerV3 algorithm attempting to collect a diamond in Minecraft. DeepMind 的 Dreamer AI 在 Minecraft 中重复运行，以学习如何收集钻石。感谢 Danijar Hafner

建造一个世界模型

Hafner 说，Dreamer 成功的关键在于它构建了周围环境的模型，并使用这个“世界模型”来“想象”未来的情景并指导决策。就像我们自己的抽象想法一样，世界模型不是其周围环境的精确复制品。但它允许 Dreamer 代理尝试各种方法，并预测不同操作的潜在奖励，与在 Minecraft 中完成这些操作所需的计算量相比，所需的计算量更少。“世界模型确实使 AI 系统具备了想象未来的能力，”Hafner 说。

Hafner 说，这种能力还可以帮助创建能够学习在现实世界中互动的机器人 - 在现实世界中，试错的成本远高于在视频游戏中。

在钻石挑战赛中测试 Dreamer 是事后才想到的。“我们在构建整个算法时并没有考虑到这一点，”Hafner 说。但团队认为，这是测试其算法是否可以在一个不熟悉的任务中开箱即用的理想方法。

A screenshot from the video game Minecraft of a house with a waterwheel alongside a blocky pig and chicken. Minecraft 虚拟世界由多种不同的地形组成，从沼泽和沙漠到农场和村庄。来源：Mojang Studios

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通过您的机构访问 或者 登录或创建帐户 使用 Google 继续 使用 ORCiD 继续 doi：https://doi.org/10.1038/d41586-025-01019-w

参考文献

  1. Hafner, D., Pasukonis, J., Ba, J. & Lillicrap, T. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-025-08744-2 (2025). 文章 Google Scholar
  2. Baker, B. et al. Preprint at arXiv https://doi.org/10.48550/arXiv.2206.11795 (2022).

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