【游戏随机设计系列】综述：无处不在的不确定性与随机性

不确定性在几十年来心理学的各个领域中已经成为热门主题。传统的研究首先集中在让人给出随机的操作，后来转向随机判定的任务^[8]。近年来的社会心理学和元认知研究集中在人的身份认同^[3] 和人际关系^[4] ，如何受到具有不确定性的环境、信息与自我感受的影响。在个人和微观的层面上，有对不确定信息的学习模型和认知特征进行的研究^[5][6][7]。这些对不确定性或随机性的研究工作主要基于两类方法：1、社会分析或统计数据；2、使用理想模型进行的实验，比如抛硬币、让人给出随机序列等。在本系列中，我们提出一种新的方法，分析一个真实世界存在的系统，来更好地理解人类在现实中不确定任务下的认知和感知。电子游戏就是这样一类系统，它具有连续的，并且往往是不确定的挑战。了解玩家在玩一款具备随机机制或不确定场合的游戏的认知特征，也有助于更好地开发可玩性，减少游戏带来的沉迷风险。

随机从游戏历史最初就发挥重要的作用。公元前2000年古埃及的游戏“Senet”，就要求玩家投掷有两个面的签子，来决定他们能把自己的棋子在棋盘上移动多少格^[9]。一类典型的核心机制由随机驱动的游戏，牌类游戏，最初在9世纪中国唐朝就已产生^[10]。早期的电子游戏Rogue（1980）利用随机生成的技术来提供可重玩性，带领了后续的一大批称为“roguelike”的继承者。现代电子游戏从主机3A大作，到流行的手机三消游戏，都充满了随机性，甚至想要找一款兼备复杂可玩性机制却没用上随机生成器的游戏也变得困难起来。对玩家来说，感知上的不确定性比客观的随机性要更普遍，因为哪怕是预先编写的故事和关卡，只要玩家缺少接下来要发生什么的信息，就依然能在玩家视角保持不确定性^[11]。但与此同时，不确定性也能定义成缺少参数的先验分布，代表了玩家对信息的缺乏。像这样解释玩家感知的贝叶斯模型将在后文中详述。在这样的模型中，感知中的不确定性感受，和客观的随机性，都被统一成随机分布，这有助于对分析现实中的类似行动，例如玩游戏的过程。

一项近期的分析^[12]指出了操作性条件反射在当今电子游戏，包括网游和“f2p”免费手游中广泛运用，这可能会是游戏成瘾的若干因素之一。随机要素也被作为奖励系统的一部分，用于游戏设计的斯金纳箱中，来提升玩家的参与度。这是一种不够充分和恰当的对随机元素的利用方式，因为它既忽略了玩家的长期精神状态，也忽视了随机过程的复杂性。这点是建立新的认知模型的另一动机，使用更现代的认知心理学知识而非传统的基于行为的法则，来更好地理解和设计电子游戏中的随机。

本系列文章需要使用一些约定，来把游戏性和玩家体验的讨论限制在清晰和良好定义的范围内：

1、硬核的玩游戏方式。这里“硬核”并非意味着1%的顶尖玩家，能精通其他99%玩家无法战胜的困难游戏的那些人。从Jesper Juul的固有印象观察中^[13]，硬核玩家对游戏设定有负面偏好，但有着比休闲玩家更多的游戏知识。实际上这点对浸入游戏一段时间的玩家来说，是一种常见的经历，那就是有意无意地学习游戏知识，从游戏元素中抽象出基本原则。这一假设有助于当玩家开始熟悉游戏时，忽略音乐、图形和叙事在游戏中的影响。

2、单人玩家，不涉及游戏内或元游戏层次的社交要素。尽管社交性在现代电子游戏中是重要功能，但它的作用因人而异。一项于2002年提出的假设，即社交能力强的人从网游中能获得更大好处，而社交能力弱的人心理状况会遭到恶化，也在研究中得到了证实^[14]。忽略社交因素这个假设有助于找到玩家之间的共同特征，哪怕玩家们具备不同的社交能力。

在上述假设下，我们将分析玩家学习游戏机制、战胜挑战以及获取奖励的典型过程。我们会展示贝叶斯分析在玩家理解随机性的过程中起到关键的作用。同时我们会演示从随机中学习是一个在有限认知资源下与错觉斗争的过程。

（待续）

参考资料

[1] Anderson J L. Embracing uncertainty: the interface of Bayesian statistics and cognitive psychology[J]. Conservation Ecology, 1998, 2(1).
[2] Smith J D, Shields W E, Washburn D A. The comparative psychology of uncertainty monitoring and metacognition[J]. Behavioral and brain sciences, 2003, 26(3): 317-339.
[3] Arkin R M, Oleson K C, Carroll P J. Handbook of the uncertain self[M]. Psychology Press, 2013.
[4] Hogg M A. Uncertainty–identity theory[J]. Advances in experimental social psychology, 2007, 39: 69-126.
[5] Juslin P, Persson M. PROBabilities from EXemplars (PROBEX): A “lazy” algorithm for probabilistic inference from generic knowledge[J]. Cognitive science, 2002, 26(5): 563-607.
[6] Hansson P, Juslin P, Winman A. The role of short-term memory capacity and task experience for overconfidence in judgment under uncertainty[J]. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 2008, 34(5): 1027.
[7] Hahn U, Warren P A. Perceptions of randomness: why three heads are better than four[J]. Psychological review, 2009, 116(2): 454.
[8] Bar-Hillel M, Wagenaar W A. The perception of randomness[J]. Advances in applied mathematics, 1991, 12(4): 428-454.
[9] Beyond Babylon: art, trade, and diplomacy in the second millennium BC[M]. Metropolitan Museum of Art, 2008.
[10] Bunch B H, Hellemans A. The history of science and technology: a browser's guide to the great discoveries, inventions, and the people who made them, from the dawn of time to today[M]. Houghton Mifflin Harcourt, 2004.
[11] Knight F H. Risk, uncertainty and profit[M]. Courier Corporation, 2012.
[12] Vu D. An Analysis of Operant Conditioning and its Relationship with Video Game Addiction[J]. 2017.
[13] Juul J. A casual revolution: Reinventing video games and their players[M]. MIT press, 2010.
[14] Blinka L, Mikuška J. The role of social motivation and sociability of gamers in online game addiction[J]. Cyberpsychology: Journal of Psychosocial Research on Cyberspace, 2014, 8(2).