创新技术研究所(ICT)正在应用由高级可视化应用软件合成技术发展而来的人工智能嵌入技术，目的是建设一个城市环境，作为研究所一体化体系结构项目的一部分。预期的结果将是一个“严肃的视频游戏”，这个游戏将帮助作战人员演练城市作战行动以及他们在课堂上所学到的用以完成任务的技能。
通过运用人工智能技术，美国陆军正在将视频游戏提升到一个新的水平，创造了有成百上千完全开发好的角色居住的虚拟社区。通过结合计算机游戏技术，少数娱乐性行业的创造能力和一些非常聪明的研究工程师的专业知识，这些训练工具能被用来训练传统作战技能，以及演练新技能，例如实施有效的谈判以及理解文化的影响。
这种下一代“严肃的游戏”是建立在能使战士体验必须接受的，他们反应就好像虚拟世界是真实世界的那种训练。
创新技术研究所是研发沉浸感训练工具的组织之一。该研究所，隶属于洛杉矶市南加利福尼亚大学，1999年向陆军的投资敞开了大门。创新技术研究所早期的工作包括全部范围的视频游戏：全系列勇士、全系列领导者和全系列指挥。计算机游戏的开发者、陆军的指导人员和创新技术研究所的研究人员建立了一些用于集中训练班、排和连级的领导层次需要的领导技能游戏。因为有研究所创建的所有严肃的游戏，学生开始可以通过传统指导方法进行学习，然后用游戏来锻炼他们新学的技能。
迈克尔维恩莱特博士，创新技术研究所的项目领导人，他领导一体化体系结构项目和社会仿真与文化再现项目。他承认用于训练的仿真技术不是什么新鲜东西，但是他解释了什么使创新技术研究所的工作分离了。“创新技术研究所带给这项工作的关键的不同点是与娱乐业的紧密联系，这就是为什么我们在洛杉矶的原因。所以，我们打算与好莱坞和计算机游戏企业合作。我们在这发展的所有沉浸式训练样机包括演习场上的理论研究，例如人工智能和来自娱乐工厂的技术——电影、计算机游戏、游戏引擎，并且那种娱乐工厂‘pixie dust’使人们沉湎于这些东西，”他说。样机是在教室中得到评估的，如果被证明是有效的，样机就会被推向陆军的项目，在陆军它们能被投入到军种所属的院校中去。
一种创新技术研究所创造的训练工具混合了带有能在网页上利用的教学基础设施的电影体验。被称为陆军领导精英，或AXL，15分钟的电影情节是由研究所的人员编写的，并且有从阿富汗和伊拉克返回的士兵所进行的数据输入。维恩莱特描述“不是典型的陆军教学影片，”电影以角色和第三方扮演的情节相缠绕为特征。在观看电影之后，参与学习的士兵移到网页上。查看与一些角色的交谈，在那里，他们提供他们对故事情节的看法。通过对材料更深入的理解，这种一体化的产品能够指导学员，因为它是网页版本的，允许学员键入来自其它学员的注释和意见。“所以，你将从更大的已经使用这种训练工具的团体那里获得好处，”维恩莱特解释说。
创新技术研究所最新的一个严肃游戏准备用于训练中校和上校。ELECT BiLAT能使他们练习在超越一种文化的背景下，如何准备和实施与当地人进行的会面。例如，游戏模拟一名军官在作战地区，与当地警察局长、政府官员或牧师会面，允许军官演练偶然遭遇，来理解文化的细微差别和谈判的微妙之处。
创新技术研究所研发的陆军技术目标项目的第一个产品ELECT BiLAT，去年11月在陆军科学大会上得到展出。预定今年早些时候对它进行课堂评估。以这些成就为基础，研究所的研究人员现在正在承揽一项与人类基因组工程同样错综复杂的工程。它被称作为一体化体系结构的主动性活动，包括就像人类行为那样复杂而且不可预测的令人惊奇的事物。创新技术研究所的目标是创立一个人口稠密的城市环境，这个环境包括成百上千个人物角色同时的活动和表演。
为了解决这个挑战，创新技术研究所的研究人员求助于已经涉足仿真界有20多年的商业公司。蒙特利尔的高级可视化应用软件技术有限公司在航空电子技术领域开始为飞机模拟器设计人性化机器界面。商业公司还研发了一套用来创建训练虚拟环境的仿真程序组。
过去的五年，公司已经在视频游戏界开展了工作，并为多种系统创建了游戏，如PlayStation 2和Xbox。创新技术研究所正在应用高级可视化应用软件中的更多的近期商业技术中的一项技术，称作为人工智能嵌入技术，目的是创建一个虚拟的城市环境。
人工智能嵌入技术提供了用户界面友好的工具，这些工具允许游戏的开发者——在创新技术研究所中，研究人员——创建唯一的、有吸引力的人物角色，还有人群的相互作用。根据Paul Kruszewski（保罗克鲁兹伍斯基）博士，高级技术军官，高级可视化应用软件，人工智能嵌入图形模式用户界面使程序处理变得简单了，以至于人类行为领域中的主题专家能自己设计人物角色。“当进行飞机模拟的时候，人是不重要的，但是当你进入到城市作战环境中，你需要更好的人，因为他就在战斗发生的地方。一件事是设计虚拟士兵；另一件事是训练实体扮演得像一名士兵。我们正在提供的东西是在仿真后面的智慧。人工智能嵌入就处于这种形势之中，”克鲁兹伍斯基解释说。
工作集中解决如何在一个地区进行控制，如伊拉克或阿富汗的一个村庄。克鲁兹伍斯基说，如果他们得到适当的训练并且知道一些提示，士兵能够带有一定确定性地预测他们什么时候会遭到攻击。“如果你开车进入到一个村庄，人们来到你的面前，这种情况可能没有问题。但是如果你开车进入一个市场，每个人开始坐下来或走开，你可能会有麻烦，”他指出。
维恩莱特也说，创新技术研究所决定应用高级可视化应用软件的人工智能产品，因为它提供了解决最难问题之中两个问题的有效方法，研发城市环境必须克服耗时问题。第一个问题是路线的设计，或者是找出一个虚拟角色需要走的路线，从A点到B点，当人们、建筑物和车辆挡路的时候。“人工智能嵌入有了一个好的解决路线寻找问题的方法，”维恩莱特解释说。人工智能解决的第二个问题是驾驶问题。一旦路线确定了，研究人员能够应用技术为实体创建活动顺序，所以它能够沿着路线前进。
“我们所面临的挑战是创造一个人口稠密的城市环境。我们想要一个大型的乡镇或城市，这个乡镇或城市会有成百上千个在周围活动的人物角色。那显然意味着你要有成百上千个单独的人物角色，每一个角色都要设法弄明白如何从A点到达B点，然后完成它。这对我们来说，在路线寻找与驾驶过程中，拥有高水平优化能力是十分重要的原因，”维恩莱特坚持说。为了生成另一个虚拟世界的组成部分——行为——创新技术研究所的项目组将应用它自己的人工智能研究成果，他指出。
热衷视频游戏的玩家知道今天的游戏可以特写出大量的人物角色，但是一个玩家认为只是城市的一个非常小的部分，可能在屏幕上同时就要有100个人物。城市缺少人物，或者人物在那里，但是他们没有参与活动。维恩 莱特说，就是这个缺点激发了对城市环境工程的研究。
“处于人工智能嵌入状态的那些人取名为“中子弹综合症”，在那里你拥有看起来很好的城市，但是真的没有任何人住在那里。我们试图拥有一个完整的城市，这个城市有完整数量的人，因为我们不是为了娱乐，而是为了教学。为了实现它，我们需要模拟出整个城市所进行的活动，因为即使活动存在于较远的地方，它们也能影响学员周围地区发生的情况。如果你要给学员一个现实的环境来学习，那么你不能假装大多数城市在多数时间里处于沉睡状态，”维恩莱特指出。
创新技术研究所的研究人员有一个比用机器人填满虚拟城市更加雄心勃勃的目标，这些机器人能从一个地方到另外一个地方，而不相互碰撞。当研发小组超过了用人工智能嵌入技术为每一个角色精心设计全部性格特点这种水平的时候，人工智能将起到特别作用。
这项工作将涉及检验人类生活的很多方面，维恩莱特解释说。“他们是谁？他们在做什么？他们的工作是什么？谁是他们的家人？他们在什么区域？他们是什么种族？他们来自那里？怎么影响他们的行为，以及他们选择做什么和他们选择和谁交谈？最重要的，在仿真环境中，他们对美国士兵行动的是怎么反应的？”他问。这项工作的目标是为高级军官开发一种训练工具，所以他们能理解他们在城市地区如巴格达或Fallujah境内行动的第二和第三顺序的效果。
创新技术研究所已经开始与行为科学家合作来指导这种主动性活动，并确保人类行为的特定方面包括在人工智能模型之中。“很明显，一个大的方面就是在美国境内的200项或任何数量的一般性活动与伊拉克境内的200项一般性活动是不相同的，与阿富汗境内的200项一般性活动也是不相同的。即使在伊拉克的逊尼派教徒地区，那200项活动与在什叶派教徒地区的200项活动也是不相同的。所以我们开始与社会科学家，社会学家和文化人类学家紧密联系，来帮助我们，”维恩 莱特说。
“从人工智能的观点看，在人工智能模型中，模拟那种素材的工作很少。大多数人工智能模型假设所有的人是相同的：他们都试图做最优化的行动来完成他们的目标。我们正在研究的作为另一个项目的是打算建立人工智能模型，这些模型明确地模拟‘我来自于这种文化，你来自于那种文化，我对你的文化做出了假定，你对我的文化也做出了假定，我假定你如何看待我的文化。’所有这些在我们相互作用的时候，将对我们的行为产生重大影响，”他解释。创新技术研究所称这个领域为可计算的社会科学研究，维恩 莱特将这个领域看作是人工智能的一个分支。
创新技术研究所项目组面临的另一个挑战是维恩 莱特称作为“可操作的呈现”。一旦100,000个人每一个都有身份，要根据他们将要采取的行动进行选择，研究人员将打开虚拟世界。维恩 莱特说项目组不能很好地预测或控制将要发生什么。对于创新技术研究所的研究人员的挑战是确信环境仍然按照预定方向前进，为学员产生出有用的训练体验。
当研究所走进商业领域寻求一些技术的时候，研究人员还需要尽量向从伊拉克返回来的作战人员学习，来设计出一种真实的体验。例如，一个军官转述关于他在一个镇里实施宵禁的决策过程。他担心宵禁可能会导致当地居民憎恨美国。但是在宵禁实施之后，镇里的犯罪活动大幅度减少了，居民是感激的。“所以实施宵禁确实与军官所担心的情况有相反的效果，”维恩 莱特指出。
帮助美国士兵与当地居民进行合作需要教授学员进行处理不同文化之间关系的能力。例如，在当地居民想要见美国的军官时，军官必须决定是否会见这个居民，或是让下属去做这件事。如果军官会见了这个居民，那个人会获得军官找到的可能合适，也可能不合适的某一种身份。“那就是我们正在牵头做的地方。很显然，为了完成这项工作，我们需要这种大规模而完全实际地模拟全体居民的工作。人工智能嵌入技术是一个“积木”，它正在帮助我们使环境周围的所有人活动起来，”他补充道。维恩莱特对这种将虚拟城市带到生活中的情况感到非常兴奋。“拥有一个城市，在城市里面有成千上万的人走来走去，有不同的文化模型和不同的政治派系模型，社会关系模型和家庭模型，这些都是非常令人感兴趣的。令人兴奋的只是看着这个大沙箱，如果你愿意，翻过来。有很多情况仍然会继续，会有很多层次的相互影响，这些相互影响是以很多种方式进行的，以至于你不能真正地预测将要发生什么。你几乎能够想象它像最大的蚂蚁农场或最大的玩具房。你把它建设起来并且打开转换开关，但是你永远不能完全知道将要发生什么，将要从那个方向进入，”他讲述。城市环境训练工具样机预计在2008年进行课堂评估。