Datengesteuertes Brettspiel-Design

Wenn man ein Brettspiel entwirft, braucht man viel Feintuning, um die richtige Balance zu finden und damit das Spiel Spaß macht. Diese Feinabstimmung wiederum erfordert, dass Sie endlose Wiederholungen des Spiels spielen, oder nicht?

Das KI-Anwendungsfallspiel

Vor einiger Zeit rief mich mein Kollege Walter an und sagte, er suche einen Experten für Brettspiele, der ihm dabei helfen könne, unser eigenes Spiel zu entwerfen. Ich spiele zwar ab und zu gerne ein Brettspiel, aber ich bin keineswegs ein Experte, aber ich nehme gerne eine Herausforderung an, also beschloss ich, zu sehen, ob ich helfen könnte.

Walter hatte bereits eine ziemlich klare Vorstellung von dem, was er machen wollte: ein Brettspiel, bei dem Sie abwechselnd um einen monolithischen Parcours laufen und versuchen müssen, KI-Anwendungsfälle zu lösen. Wir diskutierten eine Weile und merkten schnell, dass wir anfangen mussten zu spielen, um herauszufinden, welche Konzepte in einem Brettspiel funktionieren und welche nicht. Also zeichneten wir das Spielbrett auf ein Blatt Papier, simulierten mit Python Würfelwürfe und nahmen ein weiteres Blatt Papier, um unseren Kontostand festzuhalten, da wir weder Würfel noch Spielgeld zur Hand hatten.

Wir haben schnell gemerkt, dass es nicht besonders viel Spaß macht, so zu spielen. Und wenn wirein ausgewogenes Spiel entwickeln wollten, müssten wir eine Menge Spiele spielen. Wenn es nur eine Möglichkeit gäbe, das zu automatisieren...

Also beschloss ich, eine Simulation zu schreiben, die das Spiel für uns spielen kann. Aber bevor wir in die Simulation eintauchen, lassen Sie uns einen Blick auf das Endergebnis werfen.

Das Spiel

In diesem Spiel leiten Sie ein Team von Datenwissenschaftlern und Ingenieuren. Ihr Ziel ist es, so viel Geschäftswert wie möglich für Ihr Unternehmen zu schaffen, während Sie und Ihre Konkurrenten jeweils bis zu drei Anwendungsfälle abschließen.

Das Spiel wird auf einem Brett gespielt, das wie folgt aussieht:

Die Phasen des Spiels

Alle Spieler beginnen das Spiel auf dem Ideenfeld, wo das Ziel ist, sich einen Anwendungsfall auszudenken. In dieser Phase können Sie in jeder Runde eine neue Anwendungsfallkarte ziehen und sie zu Ihrem Backlog hinzufügen. Nachdem Sie eine Anwendungsfallkarte gezogen haben, können Sie sich entscheiden, mit der Entwicklung zu beginnen. In diesem Fall setzen Sie Ihre Spielfigur auf den "Start" der Ideenphase. Sie müssen die Infrastruktur, Daten und ETL erfolgreich bestehen, Modellierungs- und Produktionsphasen, um den Anwendungsfall abzuschließen.

Ein Team aufbauen

Wenn Sie einen Anwendungsfall entwickeln, beginnt Ihr Zug mit einem Würfelwurf. Dann bewegen Sie Ihre Spielfigur um die Augenzahl des Würfels vorwärts, ausgeglichen durch Ihr Handicap. Ihr Handicap ist Ihre Teamgröße abzüglich der gewünschten Teamgröße, wie sie auf der Anwendungsfallkarte angegeben ist: Das bedeutet, dass Sie bei einer zu geringen Teamgröße sogar rückwärts ziehen können! Wenn Ihre Teamgröße mehr als drei Personen zu gering ist, werden Sie nie in der Lage sein , einen Anwendungsfall abzuschließen.

Wenn Sie auf eine der gelben Linien mit der Bezeichnung "Team" stoßen, dann müssen Sie eine Teamkarte vom Stapel nehmen. Diese Teamkarten wirken sich auf Ihre Teamgröße aus, und können Ihnen ein neues Teammitglied bescheren, dazu führen, dass Sie ein Teammitglied verlieren, oder Ihnen ein oder mehrere Teammitglieder gegen eine Gebühr anbieten. Alle Spieler beginnen mit zwei Teammitgliedern, und es ist wichtig, dass Sie Ihr Team im Laufe des Spiels vergrößern!

Ein großes Team hat aber auch einen Nachteil: Teammitglieder sind teuer. Sie müssen die Gehälter Ihrer Teammitglieder am Ende jeder Runde bezahlen, sogar während der Ideenfindung. Wenn Ihnen einmal das Geld ausgeht, müssen Sieeine Reorganisationskarte vom Stapel nehmen. Diese Karte verschafft Ihnen ein zusätzliches Budget oder befreit Sie für eine Runde von der Zahlung der Gehälter, kann Sie aber Geschäftswert oder ein Teammitglied kosten.

Budget

Für jeden Anwendungsfall gibt es ein Budget. Sie erhalten einen Teil des Budgets, wenn den Anwendungsfall startet, und den Rest, sobald Sie die grüne gestrichelte Linie mit der Bezeichnung "Budget" in der Mitte des Spielfelds überschritten haben.

Aktionskarten

Wenn Sie mit Ihrer Spielfigur auf einem der grauen Felder mit einem Symbol landen, müssen Sie eine Aktionskarte der Phase nehmen, in der Sie sich befinden. Diese Aktionskarte kann Ihnen einen Vorteil verschaffen, aber auch einen Nachteil. Dieser kann in Form von Budget, Fortschritt (Felder auf dem Spielbrett), einer Anzahl von Zügen, die Sie überspringen müssen, oder im Extremfall dazu führen, dass Sie den Einsatz aufgeben müssen.

Überführung des Anwendungsfalls in die Produktion

Sobald Sie die Ziellinie überschritten haben, haben Sie den Anwendungsfall abgeschlossen und können den damit verbundenen Geschäftswert erfassen. In der nächsten Runde können Sie entweder mit der Ideenfindung beginnen und einen neuen Anwendungsfall zeichnen oder mit der Entwicklung eines Anwendungsfalls beginnen, der sich bereits in Ihrem Backlog befindet.

Das Spiel endet, wenn ein Spieler seinen dritten Anwendungsfall fertiggestellt hat; die anderen Spieler dürfen die Runde dann noch zu Ende spielen. Der Spieler, der den größten Wert geschaffen hat, gewinnt!

Die Simulation

Wenn Sie eine Simulation für eine beliebige Art von Spiel erstellen, ist die Implementierung der Spielregeln normalerweise der einfache Teil. Das Verhalten der Spieler zu modellieren ist viel komplizierter: Sie halten sich bei ihren Entscheidungen nicht an strenge Regeln. Und wenn Sie eine Reihe von Regeln aufstellen, nach denen die Spieler ihre Entscheidungen treffen, dann können Sie eine Menge Spaß dabei haben, diese Regeln zu optimieren. Vor ein paar Jahren habe ich genau das für das Brettspiel Risiko getan.

Bei diesem neuen Spiel ging es mir nicht um die optimale Strategie, sondern um das Spiel selbst. Anstatt also viel Zeit auf die Entscheidungen der Spieler zu verwenden, habe ich mehr Zeit damit verbracht, dafür zu sorgen, dass die Spielregeln leicht konfigurierbar sind. Ich habe einige Entscheidungen getroffen, wie die Spieler auf bestimmte Situationen reagieren, und ich bin davon ausgegangen, dass das Spiel nur besser wird, wenn die Spieler sich tatsächlich Gedanken machen. Das mag wie eine gefährliche Annahme klingen, aber da das Zufallselement des Spiels ziemlich stark ist, denke ich, dass die Strategiekomponente nicht so wichtig ist.

Wenn Sie sich für die Implementierung interessieren, schauen Sie unter nach.

Das Spiel optimieren

Sobald die Simulation (größtenteils) abgeschlossen war, konnten wir mit der Optimierung des Spiels beginnen. Als Datenwissenschaftler wollte ich eine Verlustfunktion definieren und dann einen Algorithmus das optimalste Spiel finden lassen. Aber es stellte sich heraus, dass es schwierig ist, den Begriff eines "lustigen" Spiels in einer Verlustfunktion zu erfassen. Also machten wir die Optimierung selbst, betrachteten mehrere Aspekte des Spiels und folgten unserem Bauchgefühl, was ein lustiges Spiel ist.

Dauer des Spiels

Der vielleicht wichtigste zu optimierende Parameter war die Spielzeit. Niemand mag ein Spiel, das einen halben Tag dauert, oder eines, das in einer einzigen Runde beendet ist. Also spielten wir mit der Anzahl der Felder auf dem Spielbrett, der Anzahl der zu erfüllenden Anwendungsfälle und den Aktionskarten herum, bis wir mit dem Ergebnis zufrieden waren.

Natürlich variiert die erwartete Anzahl der Züge mit der Anzahl der Spieler: je mehr Spieler, desto wahrscheinlicher ist es, dass einer der Spieler nach einer bestimmten Anzahl von Zügen fertig ist. Letztendlich haben wir uns auf etwa 15 Züge pro Spiel geeinigt, wodurch das Spiel in deutlich unter einer Stunde spielbar wäre.

Anwendungsfälle

Als Nächstes waren die Anwendungsfälle an der Reihe, bei denen wir ein Gleichgewicht zwischen der gewünschten Teamgröße und dem daraus resultierenden Wert herstellen mussten. Wir wollten, dass der ideale Weg für einen Spieler darin besteht, zunächst einen einfachen Anwendungsfall zu entwickeln (bei dem die gewünschte Teamgröße 2 oder 3 beträgt), dann einen mäßig komplizierten (4-5) und schließlich einen komplizierten Anwendungsfall (6+). Wenn wir den Geschäftswert nicht gut ausbalancieren würden, könnte es am Ende eine bessere Strategie sein, drei einfache Anwendungsfälle so schnell wie möglich fertigzustellen.

Oben sehen Sie die Ergebnisse nach dem Ausgleich: links sehen wir, dass die Gewinner oft drei Anwendungsfälle abgeschlossen haben, aber es ist auch möglich, mit nur zwei Anwendungsfälle zu gewinnen. Das ist großartig: Das bedeutet, dass die Spieler abwägen müssen, ob sie schnell drei Anwendungsfälle abschließen oder einige mit mehr Wert abschließen.

In der mittleren Grafik sehen wir, dass die Gewinner typischerweise Anwendungsfälle mit einer höheren gewünschten Teamgröße abschließen, während wir auf der rechten Seite sehen, dass diese Gewinner typischerweise Anwendungsfälle mit einer Summe der gewünschten Teamgröße zwischen 8 und 13 abschließen. Wenn Sie es schaffen, einen Anwendungsfall in jeder der drei Kategorien abzuschließen, würden Sie mit einer Summe von 12+ enden, was praktisch bedeutet, dass Sie gewonnen haben. Das ist genau das, was wir angestrebt haben!

Budget

Wichtig sind auch die Budgets, die die Anwendungsfälle vorgeben und das Budget, mit dem die Spieler beginnen. Wir möchten, dass es einigermaßen machbar ist, das Spiel zu beenden, ohne Umstrukturierungskarten zu nehmen, aber es sollte auch nicht unmöglich sein, das Budget zu erschöpfen.

Wir haben uns also jeden Anwendungsfall angesehen und das voraussichtlich benötigte Budget , um ihn abzuschließen. Das hängt natürlich von der Größe des Teams ab: Je größer das Team,desto schneller kommen Sie voran, aber desto mehr Ausgaben haben Sie. Im Folgenden finden Sie einige Beispiele, die von sehr einfach bis sehr kompliziert reichen. Wir haben die Gesamtausgaben für die Fertigstellung des Anwendungsfalls für jede mögliche Teamgröße aufgezeichnet.

Wie Sie sehen können, ist es sehr gut möglich, jeden Anwendungsfall zu erfüllen, solange die Größe Ihres Teams stimmt. Wenn Ihr Team viel zu klein oder viel zu groß ist, könnte Ihr Budget erschöpft sein.

Fertigstellung des Entwurfs

Natürlich sind die Regeln und die Ausgewogenheit des Spiels nicht alles, was Sie brauchen. Walter hat bei der Gestaltung des Spiels großartige Arbeit geleistet, was ebenso wichtig ist denn niemand spielt gerne ein Spiel, das optisch unattraktiv ist. Inzwischen haben wirmehrere Exemplare des Spiels, und wir haben es bei mehrerenGelegenheiten mit Leuten gespielt. Bisher war die Resonanz großartig... vielleicht sollte iches einmal ausprobieren, da ich das Spiel selbst noch nicht gespielt habe. Aber mein Computer hat schon mindestens eine Million Spiele durchgespielt.

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Das AI Use Case Spiel ist eines der Elemente der Schulung Data Science for Product Owners. Neben dem Spielen dieses fantastischen Brettspiels lernen Sie in diesem Kurs alles, was Sie über die Wertschöpfung mit Daten und KI wissen müssen.