Тина Хеллвиг Грандмастер

Как желтый колобок Pac-Man помог ученым?

В 2009 году мир отметил 30-летие популярной компьютерной игры Pac-Man. Когда она победными шагами шла по странам и континентам и завоевывала мир, никто себе и представить не мог, что игра сыграет важную роль в изучении деятельности человеческого мозга. Однако все по порядку.

Создание Pac-Man

В 1977 г. в компанию Namco Limited пришел устраиваться на работу Тору Иватани. Эта компания занималась разработкой всяких аттракционов. Иватани не имел никакого специального образования в области компьютеров или графического дизайна. Но руководство компании быстро оценило его многогранный талант и предложило ему принять участие в разработке видео-игр в составе творческого коллектива. Эта команда в 1978 г. выпустила в свет первую собственную игру Gee Bee, а затем — к концу 1979, и Puck-Man, так первоначально называлась эта игра. Позднее американцы его перекрестили в Pac-Man.

Главное действующее «лицо» игры — Pac-Man — выглядит как желтый колобок с глазами и ртом. Он путешествует по лабиринту, собирая и глотая белые точки. Игровой процесс осложняет то, что за ним по пятам несутся привидения, столкновение с любым из которых приводит к гибели Колобка. Задача игрока состоит в том, чтобы Колобок «скушал» все белые точки, избегая встречи с врагами — привидениями. Это было сделать не так просто, поскольку авторы создали 4 разноцветных группы врагов: Blinky (красное), Pinky (розовое), Inky (голубое) и Clyde (оранжевое) привидения.

Когда игра только начинается, то все привидения сидят в садке в центре лабиринта, а затем они перемещаются по лабиринту во всех направлениях. Каждый вид привидений был запрограммирован по-разному. Например, Blinky в режиме преследования использует в качестве мишени точку, в которой находится Pac-Man. Pinky в качестве цели использует точку, находящуюся на 4 клетки впереди Колобка. Два остальных привидения снабжены более сложными алгоритмами поведения.

Разные программы для каждой группы врагов Пэкмена создают впечатление об «искусственном интеллекте» привидений, поскольку они движутся по-разному, иногда не обращая внимания на Колобка. Но в какой-то момент враги могут броситься к Pac-Man с разных сторон.

Цель игры заключается в том, чтобы съесть все точки лабиринта и не попасть в «лапы привидений». Для Колобка имеются несколько бонусов: по углам лабиринта находятся 4 прямоугольника, «съев» которые он мог сам «закусить» охотящимися на него привидениями. Но в этой ситуации привидения начинают быстро «улепётывать» в садок. В принципе, игра бесконечна, пока у Пэкмена есть хоть одна жизнь (а их изначально три).

В игре было необходимо пройти 255 уровней. Официальный рекорд принадлежит американцу Билли Митчеллу, который в 1999 г. набрал 3 333 360 очков за 6 часов игры. Воспользовавшись всеми бонусами, его Колобок съел всех привидений на всех уровнях игры.

Пэкмен на службе науки

Исследователи одного из медицинских колледжей в Лондоне заинтересовались проблемой, как игроки в Pac-Man реагируют на угрозу виртуальной гибели Колобка. В частности, ученых интересовало, есть ли какая-нибудь разница в реакции мозга игроков на опасность в зависимости от того, насколько близко от симпатичного Пэкмена находятся вероломные и хитрые призраки. Руководителем этого проекта был врач-нейролог Дин Моббс.

Был объявлен конкурс добровольцев-игроков, которые бы согласились принять участие в этом научном эксперименте. Отбор был жестким, потому что требовались азартные и выносливые индивидуумы. Задача добровольцев была, с одной стороны, проста — играть в Pac-Man, с другой — сложна: игроки не должны были отлучаться с «рабочего места» в течение многих часов. Они кушали, не отходя от компьютеров, и могли уйти только на несколько минут по естественной надобности.

Участников поместили в специальную лабораторию, одели на головы «шлемы» с датчиками. Они напоминали инопланетян, сидящих у компьютеров в ареоле проводов. Если какому-нибудь игроку не удавалось уберечь своего Колобка от компьютерных привидений, то он получал электрический разряд, неприятный и довольно ощутимый. Как и всякий научный эксперимент, это исследование было проведено в нескольких повторностях и с ротацией команд участников.

В ходе опыта были получены интересные наблюдения. Оказалось, что реакция человеческого мозга на опасность зависит от близости к объекту, таящему в себе угрозу. Если враги Колобка находились достаточно далеко, то «обрабатывали информацию» лобные доли мозга, отвечающие, помимо всего прочего, за стратегическое планирование. Соответственно, игрок, имевший больше времени, детально продумывал маршруты движения своего Пэкмена.

В случае же, если дистанция между Колобком и привидением резко сокращалась, то в действие включалась область мозга, ответственная за примитивные механизмы самозащиты. Непродуманность действий игрока в этом случае компенсировалась скоростью его реакции. Набор ответных приемов мозга был не очень велик: вступить в драку, убежать или застыть, как соляной столб. Выбор наиболее эффективной стратегии выживания при данном развитии событий диктовался уровнем нависшей угрозы.

Руководитель этого интересного эксперимента доктор Дин Моббс, подводя итоги исследования, заявил: «Чем ближе к вам угроза, тем быстрее вы на нее реагируете. Но за скорость вы расплачиваетесь свободой выбора».

Жизнь — штука непредсказуемая. Создавая много лет назад незатейливую игру про Колобка и привидений, авторы не предполагали, что она станет столь популярной и перевернет представление человечества о компьютерных играх. И уж никто не думал не гадал, что благодаря этой компьютерной игре ученые смогут выяснить, как мозг реагирует на разные виды внешней угрозы.

Обновлено 6.02.2011
Статья размещена на сайте 30.01.2011

Комментарии (9):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети:

  • Тина Хеллвиг, в то время, когда компьютеры только начинались Пакман был моей любимой игрой. Но до уровня чемпиона я не дошел.

    Оценка статьи: 5

    • Марк Блау,
      я познакомилась с этой игрой, когда купила свой первый компьютер в 1991 г, он был без винта, управлние шло с дискетки, а на второй был записан Пэкмен. Я дошла до третьего уровня, дальше не хватило терпения. Я нашла в Интернете, что восьмилетний американский мальчик дважды прошел с 1 по 255 уровни и набрал свыше 6 мнл. очков. Президент Никсон поздравил его лично с этим рекордом, но официально он нигде не был зарегистрирован.

  • Карина Ферапонтова Карина Ферапонтова Профессионал 7 февраля 2011 в 15:31 отредактирован 7 февраля 2011 в 15:32

    Тина Хеллвиг, вот давно ученые бьются над загадкой под названием "человеческий мозг", а разгадать полностью не удалось еще никому. Но вот читать дальше →

    Оценка статьи: 5

    • Карина Ферапонтова,
      конечно, только на основании одного экпнримента трудно прогнозировать реакцию человека на настоящую угрозу. Для этого нейрофизиологам дано еще прилично поработать. А идея насчет открытия школ самовыживания очень ценная. Тогда люди сумели бы себя уберечь в самых страшных и непредсказуемых ситуациях. С этим трудно не согласится!

  • Комментарий скрыт
    • Дмитрий Винтер,
      рада, что с татья вам понравилась. Насчет выводов из эксперимента не все так просто можно принять или отвергнуть сразу. Помните , с чего начиналась нейрофизиология? С экспериментов Павлова на собаках, с многочисленных опытов на белых мышах и крысах в лабораториях. Если был достигнут какой-то первичный результат, опыты продолжались на низших и высших приматах - ближайших родственниках человека. И уж только потом переходили к экспериментам с людьми. Долгое время ученые пытались выяснить "топографию" мозга: какие отделы за что отвечают. Был найден центр удовольствия, речевой, двигательный и т.д. До недавнего времени считалось, что за опастность и страх в человеческом мозге отвечает один центр. Эксперимент с колобком показал, что за эту реакцию отвественны как минимум 2 участка могза, и каждый включается в тот момент, когда имеется разная угроза из вне. Это самый важный вывод, поскольку он был получен на большой группе людей. Следующий шаг-эксперимент будет сделан уже на основании имеющейся информации.

  • Вот что б я понимала в компьютерных играх! )) Но реакция на угрозу - тема очень интересная.

    читать дальше →

    Оценка статьи: 5

    • Галя Константинова,
      У меня тоже самое: когда происходит что-то серьезная, я себе четко представляю, что надо делать так и так, а из-за какой-нибудь ерунды могу растеряться, правда, на очень короткое время. Вероятно, это зависит от особенностей конкретного человека.

  • 5!

    Очень интересно! Вот никогда неподумаешь, какую пльзу можно извлечь из компьютерной игры! Тина, поправь: Эта команда в 1978 г. выпустило в свет первую собственную игру Gee Bee,

    Оценка статьи: 5