全部

《人工智能》在线阅读(5)

来源:齐鲁网

作者:周晓垣

2018-08-05 13:31:08

第二章

AI 挑战人类,谁会赢

AlphaGo 给人们带来的,不仅是“人工智能可以战胜人类”的事实,还有它无限大的潜能。到底人工智能能做到什么?电影《终结者》中试图毁灭人类的“天网”,真的会诞生吗?

第一节

人类冠军对阵人工智能

从前,人们认为:AI 的能力根本就下不了棋,棋类游戏将永远是人类的天下。但随着一个又一个世界冠军被打败,人们开始惊叹:AI 竟然如此神通广大。人们不禁担忧:AI 还能做到什么?再这么发展下去,人类会不会被取代?

俄罗斯国际象棋世界冠军弗拉基米尔·克拉姆尼就曾这样说:“相信我,败给电脑的痛苦感觉,相当于败给同行的两倍。”对于曾经为自己的棋艺而骄傲的棋手来说,被一台电脑所超越的挫败,远胜于被人类对手击败。

然而,很多人更认同谷歌董事长施密特曾说过的一句话:“输赢都是人类的胜利!因为正是人类的努力才让人工智能有了现在的突破。”

一、计算机战胜人类象棋之王

机器和人类下棋的故事,可以追溯到 1949 年的纽约。那时计算机问世还不到 4 年。计算机技术的先驱者阿瑟·塞缪尔(Arthur Samuel),在 IBM 第一批商用计算机 IBM701 上,编写出世界上第一款走国际跳棋的程序。

当时这款智能程序下棋水平并不怎样高明,但是它一经公布,IBM的股票一夜之间就暴涨了 15 个点。这个程序被认为能够“学习”,人们因此首次接触了“人工智能”的概念。

从那以后,塞缪尔带领着很多优秀的程序员来改进程序,经过不断的努力,这款程序终于在 1962 年击败了人类玩家。当时新闻记者们刊出的头条大标题是“机器在下跳棋上已经超越了人类”。1994 年 8 月,加拿大乔纳森·谢弗(Jonathan Schaeffer)教授率团队编写的跳棋程序“Chinook”,真正战胜了人类职业棋手。

相比塞缪尔仅提出的冲击性概念,Chinook 挑战职业棋手的道路则给人们带来了实实在在的刺激。1990 年 8 月,Chinook 的第一个版本赢得了美国全国锦标赛的资格。没多久,Chinook 又获得了世界第二的好成绩。

不过,在 1992 年,Chinook 第一次挑战冠军以失败告终。因为Chinook 的对手,是人称“恐怖选手”的数学家马里昂·廷斯利(MarionTinsley),他在 40 年职业生涯中只有 9 负。廷斯利战胜了 Chinook,意味着人类赢了机器。在比赛过程中,Chinook 出现了失误,而廷斯利倒是表现得更像保守的程序。这似乎印证了廷斯利赛前自豪的宣言:“Chinook 是由人的手编写,我却由上帝之手编写。”

然而,第二年美国和英国的国际跳棋协会,迫于舆论伦理的压力,决定不批准 Chinook 再参加比赛。但廷斯利却决意还要和机器一决胜负,在计算机协会的组织下,他以个人身份再次接受 Chinook 的挑战。

谢弗教授团队也铆足了劲,升级 Chinook 的硬件并进行更多的输入训练。在后来的比赛中,Chinook 和廷斯利的比赛以平局告终,这似乎没有造成什么波澜。但廷斯利教授安度晚年离世后,紧接着 Chinook 保持了类似廷斯利的不败战绩。

从1962 到 1994 年,在短短 30 多年的时间里,让一个程序成长为职业跳棋高手的高级武器就是摩尔定律。摩尔定律是戈登·摩尔提出来的:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔 18-24 个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。也就是说,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔 18-24 个月翻一倍以上。摩尔定律揭示了信息技术进步的速度。

在塞缪尔诞生的年代,连微型计算机都尚未发明,但到了 1994 年,第四代计算机已经相对普及。更快更多的运算硬件,允许更先进的编程算法。

所以,在 Chinook 称霸跳棋后,其他棋类程序也不甘落后。比如,迈克尔·布罗(MichaelBuro)编写的黑白棋程序 Logistello,在 1997年以 6∶0 击败了人类世界冠军村上健。

1997 年,许峰雄和合作伙伴开发的“深蓝”,战胜了国际象棋冠军卡斯帕罗夫。许峰雄博士从卡耐基梅隆大学开启该项目,组建 DeepThought 团队,1989 年毕业后受雇于 IBM 继续研究。

事实上,“深蓝”和 Chinook 战胜人类的情况很相似,都是先输了好几次约战,在最终的改进版才略胜一筹。接下来的一年,许峰雄和同事们将“深蓝”再加改造,把它变成速度更快、棋力更高、性能更强的超级“深蓝”。许峰雄和同事们提升了机器的运算能力,使它能在每秒分析 2 亿步棋。此外,在许峰雄的建议下,IBM 还邀请了四位国际象棋特级大师做“深蓝”的“师傅”,陪“深蓝”练棋,“深蓝”的棋路缺陷得到了不断的修改和完善。终于,许峰雄和脱胎换骨后的“深蓝”迎来了“人机世纪大战”的胜利。

尽管有很多人认为,“深蓝”和卡斯帕罗夫那场人机对战并不公平,比赛中有疲劳和人为干预的因素,但计算机选手的强大已经成了不争的事实。

二、终于轮到围棋了

Chinook 诞生的时候,有很多人表现出了轻视的态度。因为在不少人看来,国际跳棋的变化不多,规则也不复杂,人类高手在对战时会经常打成平局。

但即便如此,要想在这个竞技项目获取胜利,也需要选手拥有准确的判断和直觉。10 * 10 的棋盘大小,需用超过 40 步以上的准确落子来获取胜利。而对计算机来说,它的计算量也得到达棋盘上千亿个可能的位置。所以 1992 年的 Chinook 只能够运算出每一步之后的 17 个动作变化。

国际象棋和跳棋比起来,复杂度要高出不少,棋子的特点和规则增加了其需要运算的局面。所以 1997 年的“深蓝”拥有 30 个并行处理器,共同处理数据,同时还存有 70 万份大师对战的棋局数据。

但是,无论哪一种棋类,至今都无法超越围棋的运算量。

那么,运算量和下棋有什么关系呢?简单来说,程序员给计算机编程下棋并非因为已经理解了人类大脑如何下棋,他们可以纯粹依靠计算机的运算速度演算局面情况,这个方法被称为“博弈树”。

“博弈树”算法,就是想象在棋盘上下棋,每落下一子,它就代表了下一个决策的分叉点,就像一棵正在生长的树木那样,会派生出许多可能的局面。计算机会对任何一点的未来变化作出运算,在理论上,只要计算机的运算能力足够强,就可以按照规则运算所有的局面,排除不合法的局面,并选择最高分的决策。

然而,19* 19 的围棋棋盘和落子规则,却能衍生出无穷无尽的变化。理论上,排除不合法的落子位置,每一步的行动可能局面是3361 种,是个 171 位的数,而人类有记载的棋谱总数至今不过 8 位数。机器运算很难达到这样的复杂度。所以,人们普遍认为机器不可能在围棋上胜过人类。

不过,人类竞技的精神就在于挑战。早在人机大战刚兴起的 20 世纪90 年代,中山大学的陈志行教授就已开发出“手谈”软件进行人机对弈。

早期的围棋软件根据其他棋类程序的思路,通过棋盘的运算和数据库里的棋谱数据输入积累,来提高机器程序的运算能力。

直到蒙特卡洛算法的普及,才优化了“博弈树”的运算效率。这个统计学方法通过随机重复的模拟动作,来获得该动作产生的效果概率分布。

在2005 年,斯坦福大学发起了通用棋类游戏项目,目的是建立一个人工智能平台,让游戏 AI 具有通用性,而不只针对单一项目。此后,这个项目的成果被美国人工智能协会纳入,成为一年一度的计算机大赛。

比赛使用一个统一的服务器,服务器用游戏描述语言来制定规则,参赛AI 之间相互比拼。自举办以来,蒙特卡洛算法配合其他各类算法,几乎是获得冠军的秘诀。

近几年,随着一度沉寂的神经网络算法开始复兴。谷歌的DeepMind 团队把神经网络算法附加在“博弈树”上,就像棋手进行复盘一样,反复加强之后可以对落子的位置形成一定的优先级筛选。经过了 3000 万局的训练,最终达到了极高的职业水准。

当机器进行反复的训练后,它们对某些情况下的落子位置概率会变得很低。也就说,它们可以跳过这些位置的运算,而不是全部再计算一通。这些算法的进步其实符合人类思考和学习方式,我们并不是掌握了全部的信息和预测之后才能做出决策的,我们只能在自己能力范围之内,追求“满意”的答案,而不是一定要找到最优答案,这就是赫伯特·西蒙(Herbert Simon)提出的有限理性理论。

对于一位棋手来说也是如此,无论他棋术多么高超,也不能算计到所有的局面。所以他作出的决策,也只是他力所能及范围内最满意的那个答案。如果机器真的能模拟人类智能,那么它也不需要做到所有的运算,只需要模仿人类尽可能地优化自身。但是和人类相比,计算机的学习却可以反复训练而“不知疲倦”。

所以,即便借助计算机,我们也可能无法穷尽围棋的答案,但借助人工智能,我们永远可以挑战自己。

三、人机结合才能所向披靡?

人类的棋王虽然敌不过人工智能,不过我们应该想到,他不是输给了机器,而依然是输给了人,输给了那些机器的缔造者,输给了机器背后的智慧结晶。

1997 年,当“深蓝”多次击败顶级象棋棋手之后,人们都以为,机器和人关于象棋的对决已经盖棺定论。然而,在那场比赛之后,卡斯帕罗夫率先提出了“人加机器”的概念,即让人工智能加入到国际象棋比赛中来,以提高棋手的水平,而不是让机器和人相互对抗。此后,这种比赛被称为自由式国际象棋赛,选手们可以使用任何技巧对弈:独自参赛,或者带一台人工智能照着它的路子下棋,也可以偶尔否决人工智能的选择。

在2014 年的自由式国际象棋对抗锦标赛上,纯粹使用人工智能的选手赢得了 42 场比赛,而人机一起参加的选手赢得了 53 场。Intagrand 是当今世界上最优秀的国际象棋选手队伍,这个队伍就是由人类和人工智能机器一起组成的。

出乎人们意料的是,人工智能并没有减少象棋这项游戏的魅力,与卡斯帕罗夫时期相比,拥有国际象棋大师排名的人数至少翻了一倍。而目前排名第一的马格努斯·卡尔森(Magnus Carlsen),还是有史以来评分最高的象棋大师,他取得的成绩,和他曾经经过机器训练是分不开的。人机对决有赢有输,而人机结合,却能所向披靡。

我们不妨这样思考,既然人工智能能帮助人类成为更优秀的选手,那么在其他领域,它也能帮助我们成为更优秀的职业人士。

凯文·凯利说:“在机器人和计算机智能的协助下,我们得以完成150 年前完全无法想象的事情,这是机器人介入人类生活后最令人赞叹的一点。”

人类用智慧让机器越来越聪明,机器也能帮助我们人类越来越优秀。“深蓝”战胜了卡斯帕罗夫,但那又怎样?人工智能只是赢了棋,人类却赢得了未来!

想爆料?请登录《阳光连线》( http://minsheng.iqilu.com/)、拨打新闻热线0531-66661234,或登录齐鲁网官方微博(@齐鲁网)提供新闻线索。齐鲁网广告热线0531-81695052,诚邀合作伙伴。

《欧•亨利短篇小说精选》在线阅读

《欧•亨利短篇小说精选》在线阅读

小人物的悲欢啼笑中,藏着世界本来的模样。[详细]
齐鲁网 2018-08-05
《寻求灵魂的现代人》在线阅读

《寻求灵魂的现代人》在线阅读

《寻求灵魂的现代人》不仅是心理学大师荣格的代表作,更是20世纪心理学体系的代表作,内容汇聚荣格的一生思想精华,对于时代的心理危机,荣...[详细]
齐鲁网 2018-06-13
《投资的逻辑:中国式股市投资心理学》在线阅读

《投资的逻辑:中国式股市投资心理学》在线阅读

股市操盘手良心奉献:别再相信巴菲特索罗斯宏观经济和价值投资高论、公司未来的盈利故事,施洛斯的有限理性、保本投资对中小散户更为简单有...[详细]
齐鲁网 2018-06-13
《忍住!别插手!让孩子独立的自我管理课》在线阅读

《忍住!别插手!让孩子独立的自我管理课》在线阅读

让孩子从3岁开始学习独立的自我管理课! 每个孩子都值得拥有独立的人生![详细]
齐鲁网 2018-06-13
《警犬汉克历险记.第一辑》在线阅读

《警犬汉克历险记.第一辑》在线阅读

一套关于成长、勇气、冒险、幽默的儿童文学作品。[详细]
齐鲁网 2018-06-13
《中国不可无岳飞》在线阅读

《中国不可无岳飞》在线阅读

用真实的历史,为您再现民族脊梁岳飞的另一种叙述[详细]
齐鲁网 2018-04-18
《小尾巴奇遇记》在线阅读

《小尾巴奇遇记》在线阅读

放飞想象力,让孩子在欢笑中成长。[详细]
齐鲁网 2018-04-18
《重建依恋:自闭症的家庭治疗》在线阅读

《重建依恋:自闭症的家庭治疗》在线阅读

北京大学自闭症研究专家易春丽重磅力作,10余年治疗经验跃然纸上,致前行路上孤独不孤单的你![详细]
齐鲁网 2018-04-12
《货币里的中国史》在线阅读

《货币里的中国史》在线阅读

货币里的中国史,透过钱眼看中国。[详细]
齐鲁网 2018-04-04
《我的二胎时代》在线阅读

《我的二胎时代》在线阅读

敢生还要会养,青年企业家董思阳育儿方法大揭秘。 [详细]
齐鲁网 2017-09-19
《朵拉的古诗奇幻之旅》在线阅读

《朵拉的古诗奇幻之旅》在线阅读

小学生新课标必背古诗推荐阅读[详细]
齐鲁网 2017-08-25
《一路顺丰》在线阅读

《一路顺丰》在线阅读

风华人物中国梦系列。与华为齐名的民族傲娇品牌,福布斯中国富豪榜真金白银的隐形富豪低调、霸气。[详细]
齐鲁网 2017-05-11
《小丝绸的历险故事》在线阅读

《小丝绸的历险故事》在线阅读

苏珊奶奶给孩子讲的励志、温情的短篇故事。[详细]
齐鲁网 2017-03-29
版权所有: 齐鲁网 All Rights Reserved
鲁ICP备09062847号 网上传播视听节目许可证1503009 互联网新闻信息服务许可证3712006002
通讯地址:山东省济南市经十路81号  邮编:250062
技术支持:山东广电信通网络运营有限公司