​掌上树莓派Pico W能自己编写游戏

《乒乓球》游戏无限量。

当前，人们对设计用于帮程序员编写软件的人工智能（AI）工具非常感兴趣。GitHub的Copilot和亚马逊的CodeWhisperer通过对深度学习技术进行调整，可以生成源代码。最初开发该技术是为了生成自然语言文本。其理念是，程序员可以将这些工具作为一种强有力的自动完成方法，使用提示来生成代码块，开发人员将代码块集成到自己的软件中。

看着这些工具时，我想知道：我们能否再进一步，无需程序员参与？能不能只是按一下按钮，即可完成一段可运行程序的编写和部署？

我的日常工作是为微控制器编写嵌入式软件，因此我立刻想到了将一个独立的手持设备用作演示平台。借助一个屏幕和几个控件，用户将能够与简单的AI生成软件进行交互。无限量《乒乓球》（Pong）游戏的概念由此诞生。

我选择《乒乓球》游戏有几个原因。该游戏的玩法很简单，雅达利最初的1972年《乒乓球》街机机箱上是这样解释的：“要取得高分，就避免丢球。”只要一个向上的按钮和一个向下的按钮就可以玩这个游戏了。《乒乓球》与20世纪70年代和80年代打造的许多经典雅达利游戏一样，仅需编写较少的几行代码，已经作为编程练习题目实现了很多很多次。这意味着在AI工具训练数据的源代码资源库中有丰富的《乒乓球》游戏示例，这就提高了获得可行结果的可能性。

我使用了一台售价6美元的树莓派Pico W作为手持设备的核心，借助它的内置无线功能，可以直接连接基于云端的AI工具。为此，我安装了一个售价9美元的Pico LCD 1.14显示模块。它的240×135彩色像素足够用于《乒乓球》游戏，而且该模块集成了两个按钮和一个双轴微型操纵杆。

我为Pico选择的编程语言是MicroPython，因为它是我常用的语言，而且它是一种解释型语言代码，不需要基于个人计算机的编译器即可运行。我使用的AI编码工具是OpenAI Codex。使用可对Web的HTTP格式查询做出响应的API即可访问OpenAI Codex。使用MicroPython的urequests和ujson库，可以直接构建和发送查询。在目前的测试阶段，使用OpenAI Codex API是免费的，但需要注册，而且查询限制为每分钟20次，即使是最狂热的《乒乓球》游戏玩家，这也足够了。

下一步是创建容器程序。该程序负责检测何时通过按钮请求《乒乓球》的新版本，向OpenAI Codex发送提示、接收结果并启动游戏。容器程序还设置了一个硬件抽象层，处理Pico和LCD/控制模块之间的物理连接。

整个项目中最关键的部分是创建提示，每当我们想要OpenAI Codex吐出新版《乒乓球》时，这个提示都会传输到OpenAI Codex。提示是一段纯文本，带有最简单的源代码框架，用几行代码概述很多电子游戏中常见的结构，即我们要用的库列表、处理事件（如按键）的调用、根据这些事件更新游戏状态的调用，以及在屏幕上显示更新状态的调用。

如何使用这些库以及如何填写调用取决于AI。将这种通用结构转化为《乒乓球》游戏的关键是嵌入注释，这些注释在人工编写的源代码中是可选择的，但在提示中是非常有用的。注释使用简单的英语来描述游戏玩法，例如，“该游戏包括以下类别……球：该类别代表球。它具有一个位置、一种速度和一个调试属性。乒乓球：该类别代表游戏本身。它具有两个挡板和一个球。它知道如何检查游戏结束。”（在Hackaday.io上可以使用树莓派Pico W来玩《乒乓球》游戏；该网站有我的容器和提示代码。）

AI返回大约300行代码。在我早期的尝试中，代码无法显示游戏，因为我的模块使用的MicroPython帧缓冲（framebuffer）库版本与训练OpenAI Codex的帧缓冲库不同。解决方案是添加提示注释，描述我的库所使用的方法，例如“de f rectangle (self, x, y, w, h, c)”。另一个问题是，许多训练示例使用的是全局变量，而我最初的提示是将变量属性定义为作用于单个类，这通常是更好的做法。最终我不得不放弃，顺其大流，将我的变量声明为全局变量。

当前，在由我的提示返回的代码中，有80%都能产生可行的《乒乓球》游戏。有时游戏完全不能玩，有时能产生游戏，但不太像《乒乓球》，例如，挡板不仅上下移动，有时还能左右移动。有时是两个人来玩，有时是一人与机器对抗。由于提示中未做指定，因此Codex会采用两个选项之一。与机器对抗时，很想看看Codex如何实施这部分代码逻辑。

那么，这段代码的作者是谁？当然，其中存在一些法律争议，例如，该代码如何获取许可？因为许多训练集都基于开源软件，相关软件对由此衍生的代码规定了特定的许可条件。但对于作者，许可权和所有权是分开的，关于所有权，我认为应属于使用AI工具并验证结果的程序员，这就像你使用某公司制作的绘画程序，使用了公司的画笔和滤镜，创作了一件艺术作品。

至于我的项目，下一步将研究更复杂的游戏，比如1986年推出后风靡一时的街机游戏《打砖块》，有人知道吗？

审核编辑 ：李倩