谷歌圍棋程序擊敗歐洲冠軍 人工智慧重大飛躍!

機器人闖進了圍棋界?

《自然》雜誌27日發文,圍棋電腦軟體「AlphaGo」(以下稱「阿爾法圍棋」)打敗了職業棋手,震撼了國際棋壇。這個軟體由谷歌旗下的人工智慧(AI)開發商「DeepMind」所研發,所以這個消息也令人工智慧科學家們感到震撼。

自然雜誌封面

這款名為「阿爾法圍棋」的人工智慧,在沒有任何讓子的情況下以5:0完勝歐洲冠軍,職業圍棋二段樊麾。

你可能想到了1997年計算機程序「深藍」和國際象棋大師卡斯帕羅夫的世紀之戰。在那次比賽中,卡斯帕羅夫輸給了這個IBM開發的計算機程序。這是人工智慧歷史上的劃時代事件。

而這次比賽的意義毫不遜色。

1997年,當IBM深藍計算機在象棋上稱霸時,它使用的是手工編碼的規則,在搜索時將窮盡所有可能發生的步法。Alpha Go從本質上則是隨著時間而學習的,可以識別出可能具有優勢的模式,然後模擬出數量有限的潛在結果。

完成這個成就有多難?

東方的圍棋被認為更加複雜,更加需要棋手難以置信的直覺。

國際象棋中,平均每回合有35種可能,一盤棋可以有80回合;相比之下,圍棋每回合有250種可能,一盤棋可以長達150回合。

就博弈的局面來講,一般認為國際象棋為10的123乘方,而圍棋則有10的360乘方以上。這導致軟體來不及列舉出所有能贏的方案,導致不敵職業棋手。

所以,在此前的比賽中,圍棋AI一般和業餘段位的棋手比賽,而且人類選手都會讓子。但是「阿爾法圍棋」的對手是法國國家圍棋隊教練、歐洲圍棋冠軍,而且沒有讓子。

阿爾法圍棋是怎麼做到的?

DeepMind團隊表示,「阿爾法圍棋」的關鍵在於使用的深度神經網路。

在這樣的網路中,如果你將足夠多的關於樹木的照片輸入進去,它們就能學會識別出一棵樹。如果輸入足夠多的對話,它們就能學會如何進行一段得體的對話。如果輸入足夠多的圍棋走法,它們就能學會下圍棋。

實際上,在「阿爾法圍棋」中有兩種不同的神經網路:「策略網路」(policy network)和「值網路」(value network)。

它們的任務在於合作「挑選」出那些比較有前途的棋步,拋棄明顯的差棋,從而將計算量控制在計算機可以完成的範圍里,本質上和人類棋手所做的一樣。

「阿爾法圍棋」利用這兩個工具來分析局面,判斷每種下子策略的優劣,就像人類棋手會判斷當前局面以及推斷未來的局面一樣。這樣「阿爾法圍棋」在分析了比如未來20步的情況下,就能判斷在哪裡下子贏的概率會高。

也有許多專家相信,人類掌握圍棋的秘訣在於模式識別——通過棋子組成的圖形形狀來判斷優勢和弱點,而不是預測幾步棋後的走向。

也正是因為這個原因,模式識別演算法的最新進展有可能會大大改進計算機的表現。新演算法利用大型的圖片資料庫,訓練深度卷積神經網路(deep convolutional neural networks)來識別物體和面孔。這一網路借鑒了人腦的信息處理機制,與人腦的神經結構有相似之處。

因此,可以預想,這樣的演算法用在圍棋棋局自動評估上,也能發揮巨大的作用。

根據研發者的介紹,這種神經網路可以自主學習,而非傳統的對人工智慧進行「監督訓練」的演算法。

此外,AI很容易通過大量的訓練積累足夠多的經驗。人類或許一年可以下1000局圍棋,但AI一天就能玩100萬局,不會疲勞。

所以理論上來講,只要「阿爾法圍棋」經過足夠的訓練,就可以擊敗所有的人類選手。

李世石

今年3月,「阿爾法圍棋」將挑戰全球頂級的韓國九段棋手李世石,獎金是100萬美元。李世石表示:「(人工智慧)厲害得讓人吃驚,聽說一直在進化,不過我有信心取勝。」

微博網友表達了無奈的釋然:「只要是存在規則的game,隨著計算能力的提升和演算法的優化,最終人類一定會敗給電腦。 而人類的能力在於面對沒有已知規則的困局,能夠創造出路走出泥潭。」

人工智慧一日千里 未來應用:語音識別、自動駕駛

相對於棋盤上的勝負,人工智慧一日千里的進展更加激動人心。

《自然》雜誌將「阿爾法圍棋」的成果歸功於「深度學習」(Deep Learning)。

深度學習是目前人工智慧領域中最熱門的科目,它能完成筆跡識別,面部識別,駕駛自動汽車,自然語言處理,識別聲音,分析生物信息數據等非常複雜的任務。

2006年之後,深度學習實際使用多於三層的神經網路,即深度神經網路。這是複雜的非線性模型,擁有複雜的結構和大量的參數,有非常強的表示能力,特別適合於複雜的模式識別問題。

這種能力在「阿爾法圍棋」身上就體現的很充分。另外,這一能力將能幫助人類在未來揭示豐富的信息,並對未來或未知事件做出更精準的預測。

這些能力也是自動駕駛的汽車、Siri 等語音識別技術以及Face.com(Facebook 最近獲得的面部識別軟體)的基礎,越來越精準的翻譯軟體也歸功於這樣的AI技術。

谷歌高級工程師也還預測神經網路會在其他科學領域扮演重要工具,例如在基因行為預測,藥物,蛋白質,新的醫療方案等。

果殼網寫下了一段意味深長的評論:「AI一定會進入我們的生活,我們不可能躲開。這一接觸雖然很可能悄無聲息,但意義或許不亞於我們第一次接觸外星生命。」

人工智慧飛躍史

1950年,計算機科學先驅阿蘭·圖靈預測到2000年計算機就可以思考:擁有與人類同等水平的創造力、解決問題的能力、個性和適應性行為。他提出了一種判斷機器能否進行思考的測試:圖靈測試。

1956年,在達特茅斯會議上,一些研究者提出創造一個人工大腦,人工智慧(AI)領域終於誕生。

在1980年代,「專家系統」的概念被計算機公司廣泛應用,這是對於人工智慧山野探索的開端。

1989年,卡內基梅隆大學研發了名為「Deep Thought」的專家系統,能夠像大師一樣下象棋。

1997年,IBM的計算機深藍第一次擊敗了國際象棋大師卡斯帕羅夫。2006年,人類最後一次打敗頂尖的國際象棋AI。

2005年,斯坦福大學延至的機器人贏得了美國Darpa大挑戰,在這個美國國防高級研究計劃局組織的自動駕駛汽車挑戰中,它在荒漠賽道中行駛了131英里。

2011年,Watson 戰勝了電視智力競賽Jeopardy 的冠軍。

來源:共同網、果殼網、獨立報

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