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人工智能撬动"人类智慧"?

(2016-02-17 19:49:27)
标签:

人工智能

围棋

分类: 科学
2016-02-12 21:50:52 来源: 羊城晚报(广州)

据羊城晚报2月12日消息:

近日,谷歌公司在国际顶尖期刊《自然》杂志发文宣布,其旗下的人工智能研究团队研发的围棋电脑软件“阿尔法围棋”,以5比0的比分战胜了欧洲围棋冠军、原中国职业二段樊麾。这也是电脑在完全公平(没有让子)的情况下,首次打败围棋职业棋手。此外谷歌还宣布,将在3月份与李世石九段在韩国首尔进行五番棋人机大战,胜者奖金高达100万美元。

李世石将接受人工智能的挑战
李世石将接受人工智能的挑战

这一消息的公布,犹如一石激起千层浪,顿时让围棋界和科技界都感到震惊不已——要知道,围棋一直以来被视为人工智能无法超越人类智慧的证据,现在,这座“人类智慧的堡垒”真的开始松动了吗?

“阿尔法”为何能取得突破发展?

众所周知,围棋被世界公认为是最深奥、最难下、变化最复杂的棋类运动。近几十年来,围棋游戏一直是计算机难以涉足的领域。尽管1997年计算机“深蓝”已在国际象棋的人机大战上击败了世界棋王卡斯帕罗夫,但上世纪90年代获得世界计算机围棋锦标赛冠军的电脑软件,如果跟人类对局,竟然可被初段棋手让到17个子。为此,应氏杯创办者应昌期在1986年曾悬赏100万美元,以奖励给研发出能打败围棋世界冠军软件的人或团队(悬赏有效期截至2000年底)。但到了2000年,这一悬赏依然无人能问津。

为什么电脑在国际象棋能打败人类,而在围棋却与人类不成对手呢?这是因为“深蓝”凭借强大的计算能力,借助穷举法已穷尽了国际象棋对弈的所有变化。国际象棋整个对弈过程,在当时已经被电脑软件拆解到每一步都有最佳应手。也就是说,电脑下国际象棋,步步都是正着,而人类棋手因受精力、体能和情绪等因素的影响,避免不了会走出“昏招”,故最终一定会输给不会犯错的电脑。

但对围棋,计算机如果仍借助穷举推算,那是不可能做到的事情。因为围棋棋盘横竖19道,共有361个点,其走法大于宇宙中原子的数量(10的80次方),有1后面再加171个零的复杂变化(即有3的361次方的局面)。与国际象棋相比,国际象棋平均每回合只有35种可能,一盘棋可以有80回合;而围棋每回合有250种可能,一盘棋可以长达150回合。这一巨大的计算量,足以令任何蛮力穷举者望而却步。

围棋除了变化过于庞大复杂、无法通过计算穷尽外,它还需要有布局、形势判断等整体形象思维的能力,这也是电脑不可能拥有的能力。故此围棋一直被认为是人工智能难以攻克的堡垒,不少计算机专家和程序设计高手都认为,电脑要想在围棋上战胜人类,几乎是不可能的事情,恐怕再过100年也难以实现。

就在去年11月于北京举行的世界计算机围棋锦标赛上,获得冠军的韩国电脑围棋软件“石子旋风”,与中国新科名人战冠军连笑七段进行较量,结果被打到让六子后才险胜一盘。对此中国围棋队总教练、对计算机技术颇为熟悉的俞斌九段表示,目前最好的计算机围棋程序也许还没能达到业余5段的水平。即使达到了,离战胜职业高手也还有相当遥远的距离,“我觉得自己有生之年是很难看到,100年也许都还不能”。而专门从事电脑围棋研究的中国计算机专家,虽然没有像俞斌那么悲观,但也预言,起码还要再过15至20年,计算机才有可能打败人类。

然而仅仅才过了两个多月,一直处于保密研发的围棋电脑软件“阿尔法围棋”,却向世人公布了其在公平情况下完胜职业棋手的五张棋谱,粉碎了电脑围棋还要许多年才能战胜围棋职业棋手的预言。

为什么“阿尔法”能突破电脑围棋的瓶颈、取得如此惊人的进步?很关键的一点,就是其研究团队放弃了“蛮力穷举”方式,选择了正确的模仿人类大师的下棋方式。据悉,它的编程采用了目前人工智能领域最热门的卷积神经网络技术,它能模拟人脑神经元,具有深度学习、主动识别、自适应等功能,其核心是成功应用了两种深度神经网络“策略网络”和 “价值网络”:前者,将围棋盘面落子选点从几百、几十个大大缩减为三五个,逐渐接近职业棋手;后者,也是最难的,在盘面形势判断上,通过职业棋手棋谱的验证、筛选,给出下一步的正确预判。也就是说,“策略网络”负责减少搜索的宽度,“价值网络”负责减少搜索的深度,它们合作“挑选”出那些比较正确的棋着,抛弃明显不该走的错着,从而将计算量控制在程序可以完成的范围里,本质上和人类棋手所做的是完全一样的。

此外,更令人生畏的是,“阿尔法”和“深蓝”不同,它还具有强大的自我学习能力。据介绍,研发团队已给“阿尔法围棋”输入了海量的职业棋手的对局,其自我学习演绎的对局数更是达到了3000万局,相当于人类1000年的学习量。

“阿尔法”挑战李世石胜算几何?

由于樊麾毕竟是已经退役、并非还在一线的职业棋手,因此尽管“阿尔法围棋”直落五盘取得完胜战绩,但也不能就此断定,它已具备可以打败任何围棋职业高手的能力。因此下个月,“阿尔法”挑战世界冠军李世石的五番棋大战,便成为大家更关注和更期待的热点。

那么,对这次广受瞩目的人机大战,双方究竟谁能笑到最后?

从谷歌公布的“阿尔法”与樊麾的5局对战棋谱来看,对于它的真实实力,中国新锐世界冠军柯洁九段、芈昱廷九段等职业高手一致认为,“阿尔法”的实力大概相当于中国的冲段少年水平,可以说无限接近于职业水平。而韩国围棋界则有不同的见解:一种意见认为,“阿尔法”具有职业二段到五段的实力;另一种意见认为,其实力相当于韩国院生水准,即最高的业余水平,大致为业余6段。

在论及双方的对战胜负前景时,目前中国等级分排行第一的柯洁首先在微博发声:“这一次,谷歌悬赏一百万美刀与李世石下,只能说李世石运气太好了。以现在这个计算机的实力战胜李世石的可能性不到5%。”但当他得知“阿尔法”具有不断学习提高的能力后,他的态度便变得谨慎起来:“从这五盘棋展示出来的实力来看,李世石必胜无疑。但这其实是(去年)10月份下的棋,这半年期间(它)可能又有一个飞跃,那我就不知道了,它也会学习嘛。但从现在来看,我还是谨慎看好李世石的。”

中国世界冠军时越九段也认为:“虽然我现在还是不能理解电脑是怎么去学习的,但是事实摆在眼前,这5盘棋电脑下得让我惊叹,我认为水平已经迈入了职业的门槛。虽然和顶尖棋手还差得很远,但按照这个进步速度,3月份的对局,我想李世石也不会赢得太轻松。”

由于“阿尔法”与樊麾的对局是在去年10月进行的,故棋界也有不少人认为,谷歌方面或许有意隐藏了实力,“阿尔法”有可能至少已经达到职业五段水平,李世石要想取胜并无把握。芈昱廷九段就表示:“这场挑战赛胜负很难说。”参与“阿尔法”研发的计算机专家戴维德-西尔弗也认为,双方的胜率各占50%:“阿尔法会自己学习提高,这种能力是很了不起的。我认为它对李世石的胜负是50比50。”

作为本次人机大战的主角之一,迄今已夺得14个围棋世界冠军的李世石,则对这次挑战赛充满信心,他表示:“我知道这是计算机程序首次分先向人类发起挑战,无论结果如何,这都会是围棋史上极其有意义的事件。我知道‘阿尔法’通过不断学习一直在提高实力,而且正在变得更强,但我有自信至少这次能赢。”李世石在接受采访时甚至还发出誓言——人类不能太绵软无力,自己作为人类代表输两盘都不行,要以4比1或5比0击败“阿尔法”。

不过,不管“阿尔法”这次是否能战胜李世石,但它已经让我们认识到:人工智能的神经网络运用能力已远远超过人们早前的预期,计算机围棋战胜人类“是迟早的事情”。

 

葛万里

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