有限狀態機時代終結的10大理由
譯者：賴勇浩（戀花蝶）
本文最初發表於戀花蝶的部落格（http://blog.csdn.net/lanphaday
經過幾個月的發展，aigamedev.com 形成了乙個小有氣候的社群，謝謝大家支援！每個周五，我將抽出時間來回答大家的問題，你可以在 blog
和論壇上提問。
有限狀態機在過去十年裡變得非常流行，遊戲開發者用它開發了很多極具趣味的遊戲。但再好的事情也有個結束，是否到了使用比fsm 更好的技術來完成ai 邏輯的時代了？
本週的問題
「據我所知很多領域（如遊戲業界）都使用有限狀態機來實現遊戲ai。為什麼你不用它來實現這個模擬遊戲裡的狗的行為？」
這個教程使用行為樹來體現它與狀態機的不同，而且遊戲ai 開發者也能夠從中得到分級邏輯的好處。
當然我們也可以用有限狀態機（fsm）來構建相同的行為。但業內人士都知道這一技術在邏輯增長時有多麼有脆弱。遠離fsm 是避免遊戲專案變得一塌糊塗的選擇！
非正統
問題： 構建fsm 的方式對於不同的軟體工程師而言是完全不同的流程。是的，概念上它是「設計師友好」的，但實際上應用fsm 需要應用非常多的程式設計知識和細節。
原因：fsm 要求每乙個狀態明確地轉換到另一狀態。沒有乙個程式語言需要這樣，語言本身的語義就隱含了所有轉換（如c++編譯器從語句構造執行指令序列）。
過於底層
問題： 編輯fsm的邏輯非常底層，而且機械性十足。我們常常會發現自己總是在構建相似的行為，而且這會花費我們大部分時間。
原因： 我們所能做的僅是編輯從一狀態到另一狀態的轉換，而無法做出更高層次的模式導致頻繁重複相似的序列或條件。有限狀態機的世界不存在元程式設計（meta-programming）。
邏輯受限
問題： 有限狀態機形式固定，從而導致計算受限（又稱為非圖靈完備）。這意味著我們不能像計數一樣做事。
原因： 如果我們把事件當作符號，我們只能用有限狀態自動機識別正則文法，這一方法下乙個正規表示式不能識別某些類別的文字模式。同樣，有限狀態機僅能作為正則語言的感測器。
需要自定義擴充套件
問題： 遊戲開發者在實踐中經常需要擴充套件fsm 才能將其用於專案，然而這並不容易被理解，甚至還缺乏文件。這是與fsm的學術基礎並不相同。
原因： 因為fsm 受限於理論，開發者必須自行增加功能擴充套件以實現確定的某些特性。這意味著要用程式語言去實現計數器、計時器和任何形式的記憶體物件。
難以標準化
問題： 不像規劃器（htn）或搜尋演算法（a*），它們能用相關的通用方法實現。而fsm 則非常難以在不同的遊戲間重用，甚至在引擎是不同的部分重用也不可能。
原因： 因為fsm 是非圖靈完備的，fsm 需要為每一問題自定義特定的解決方案。這使得它們適用度極低，而不像指令碼語言一樣能夠很容易地重新打包。
非自主的
問題： 使用fsm 實現目標導向的行為需要做很多任務作。這是乙個大問題，因為大部分有針對性的ai 需要處理長遠目標。
原因： fsm 運作於反應模式，只能處理事件和觸發跳轉。它們無法自動向前（又稱為自主），因此我們必須為所有不同的目標手動轉換。
難以併發
問題：fsm 難以併發。當並行執行多個狀態機，要麼死鎖，要麼我們通過手工編輯來確保它們在某個程度上能夠相容。
原因：fsm 儲存的資訊越多在處理外部資源衝突上的問題就越多。使狀態機併發的解決方案通常是擴充套件fsm 自身，把它作為支援邏輯或一套工具來保證併發安全。
大規模支援較差
問題： 有限狀態機，甚至是分層的，也難以大規模擴充套件。它們往往是在其中夾雜一大塊邏輯**，而非行為編輯模組化。
原因：fsm 並不利用程式語言提供的用以解決大問題的規模化特性，同樣地fsm 也難以同步多個行為模組。
勞動密集型
問題： 用fsm 實現任何設計都需要做大量工作。甚至狀態機本身也有著無數問題。
原因： 如前所述，應對所有挑戰需要花費設計師的大量時間，甚至最終這還會成行為中的bugs 的**！
行業進步
事實： 許多資深遊戲開發者已經不再使用有限狀態機，而是使用行為樹之類的可替換方案。
事實： 現在多個遊戲ai 中介軟體提供商致力於規劃器實現的 ai，在2008 年將會見到更多可用的此類產品。
結論
fsm，就像其它技術一樣，在遊戲開發的程序中占有了應得的一席之地。然而，開發者預設使用有限狀態機來實現ai 的時代，已經行將結束。帶有協程的指令碼在今天已經極其流行，而分級規劃器將越來越多地應用在遊戲及其中介軟體。
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