如果不對 AlphaGo 背后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)稍作了解,你很容易以為 AlphaGo,在對局開始前跟李世石站在同一起跑線上。
作為一種人工智能的 AlphaGo,和 IBM 在上個世紀打敗國際象棋大師卡斯帕羅夫的深藍超級計算機,以及當(dāng)代的蘋果 Siri、Google Now 有著顯著的區(qū)別。
圍棋的可能性復(fù)雜度
要了解 AlphaGo,首先我們需要了解 AlphaGo 背后到底是一個什么東西。
它背后是一套神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),由 Google 2014 年收購的英國人工智能公司 DeepMind 開發(fā)。這個系統(tǒng)和深藍不同,不是一臺超級計算機,而是一個由許多個數(shù)據(jù)中心作為節(jié)點相連,每個節(jié)點內(nèi)有著多臺超級計算機的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。就像人腦,是由 50-100 億個神經(jīng)元所組成的,這也是為什么這種機器學(xué)習(xí)架構(gòu)被稱為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
你可以將 AlphaGo 理解為《超驗駭客》(Transcendence) 里約翰尼·德普飾演的人工智能,而它所控制的超級計算機,就像影片里被人工智能心控的人類一樣,共同為一種蜂群思維 (Hive Mind) 服務(wù)。
AlphaGo 是在這個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上,專為下圍棋 (Go) 而開發(fā)出的一個實例。然而,雖然名字已經(jīng)介紹了它的功能,AlphaGo 背后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)卻適合用于任何智力競技類項目。
這個系統(tǒng)的基礎(chǔ)名叫卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (Convolutional Neural Network, CNN) ,這是一種過去在大型圖像處理上有著優(yōu)秀表現(xiàn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),經(jīng)常被用于人工智能圖像識別,比如 Google 的圖片搜索、百度的識圖功能都對卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有所運用。這也解釋了為什么 AlphaGo 是基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的,畢竟圍棋里勝利的原理是:
對弈雙方在棋盤網(wǎng)格的交叉點上交替放置黑色和白色的棋子。落子完畢后,棋子不能移動。對弈過程中圍地吃子,以所圍“地”的大小決定勝負。
AlphaGo 背后的系統(tǒng)還借鑒了一種名為深度強化學(xué)習(xí) (Deep Q-Learning, DQN) 的技巧。強化學(xué)習(xí)的靈感來源于心理學(xué)中的行為主義理論,即有機體如何在環(huán)境給予的獎勵或懲罰的刺激下,逐步形成對刺激的預(yù)期,產(chǎn)生能獲得最大利益的習(xí)慣性行為。不僅如此,AlphaGo 借鑒了蒙特卡洛樹搜索算法 (Monte Carlo Tree Search) ,在判斷當(dāng)前局面的效用函數(shù) (value function) 和決定下一步的策略函數(shù) (policy function) 上有著非常好的表現(xiàn),遠超過上一個能夠和人類棋手旗鼓相當(dāng)?shù)膰宄绦颉?/p>
AlphaGo 所采用的 DQN 是一種具有廣泛適應(yīng)性的強化學(xué)習(xí)模型,說白了就是不用修改代碼,你讓它下圍棋它能下圍棋,你讓它在紅白機上玩超級瑪麗和太空侵略者,它也不會手生。作為一個基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、采用了強化學(xué)習(xí)模型的人工智能,AlphaGo 的學(xué)習(xí)能力很強,往往新上手一個項目,玩上幾局就能獲得比世界上最厲害的選手還強的實力。
2014 年,已經(jīng)被 Google 收購的 DeepMind,用五款雅達利 (Atari) 游戲 Pong、打磚塊、太空侵略者、海底救人、Beam Rider 分別測試了自己開發(fā)的人工智能的性能,結(jié)果發(fā)現(xiàn):在兩三盤游戲后,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的操控能力已經(jīng)遠超世界上任何一位已知的游戲高手。
DeepMind 用同樣的一套人工智能,不調(diào)整代碼就去測試各種各樣的智力競技項目,取得了優(yōu)異的戰(zhàn)績,足以證明今天坐在李世石面前的 AlphaGo ,擁有多強的學(xué)習(xí)能力。
在此之前,DeepMind 進行過的無數(shù)虛擬棋局訓(xùn)練,以及去年擊敗歐洲圍棋冠軍樊麾二段的經(jīng)驗讓 AlphaGo 已經(jīng)訓(xùn)練出了頂尖的弈技,極有可能高于世界上任何已知的圍棋高手。
盡管棋盤上風(fēng)云變化,早在本次開戰(zhàn)前,AlphaGo 跟李世石就已不在同一起跑線上了。至于李世石曾經(jīng)做出 AlphaGo 和自己棋份在二子和讓先之間的評論,恐怕第一局足夠讓他反悔了。
AlphaGo 只是 DeepMind 證明自己的一個工具。你也可以將這次和李世石的對局理解為 Google 的公關(guān)策略。
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