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阿爾法圍棋(AlphaGo)是一款圍棋人工智能程序,由谷歌(Google)旗下DeepMind公司的戴密斯·哈薩比斯、大衛(wèi)·席爾瓦、黃士杰與他們的團隊開發(fā)。其主要工作原理是“深度學習”。
2016年3月,該程序與圍棋世界冠軍、職業(yè)九段選手李世石進行人機大戰(zhàn),并以4:1的總比分獲勝;2016年末2017年初,該程序在中國棋類網站上以“大師”(Master)為注冊帳號與中日韓數十位圍棋高手進行快棋對決,連續(xù)60局無一敗績。不少職業(yè)圍棋手認為,阿爾法圍棋的棋力已經達到甚至超過圍棋職業(yè)九段水平,在世界職業(yè)圍棋排名中,其等級分曾經超過排名人類第一的棋手柯潔。
2017年1月,谷歌Deep Mind公司CEO哈薩比斯在德國慕尼黑DLD(數字、生活、設計)創(chuàng)新大會上宣布推出真正2.0版本的阿爾法圍棋(AlphaGo)。其特點是擯棄了人類棋譜,只靠深度學習的方式成長起來挑戰(zhàn)圍棋的極限。
深度學習
阿爾法圍棋(AlphaGo)是一款圍棋人工智能程序。其主要工作原理是“深度學習”。“深度學習”是指多層的人工神經網絡和訓練它的方法。一層神經網絡會把大量矩陣數字作為輸入,通過非線性激活方法取權重,再產生另一個數據集合作為輸出。這就像生物神經大腦的工作機理一樣,通過合適的矩陣數量,多層組織鏈接一起,形成神經網絡“大腦”進行精準復雜的處理,就像人們識別物體標注圖片一樣。
阿爾法圍棋用到了很多新技術,如神經網絡、深度學習、蒙特卡洛樹搜索法等,使其實力有了實質性飛躍。美國臉書公司“黑暗森林”圍棋軟件的開發(fā)者田淵棟在網上發(fā)表分析文章說:“‘阿爾法圍棋’這個系統(tǒng)主要由幾個部分組成:一、走棋網絡(Policy Network),給定當前局面,預測/采樣下一步的走棋;二、快速走子(Fast rollout),目標和走棋網絡一樣,但在適當犧牲走棋質量的條件下,速度要比走棋網絡快1000倍;三、估值網絡(Value Network),給定當前局面,估計是白勝還是黑勝;四、蒙特卡洛樹搜索(Monte Carlo Tree Search),把以上這三個部分連起來,形成一個完整的系統(tǒng)。”[2] [3]
兩個大腦
阿爾法圍棋(AlphaGo)是通過兩個不同神經網絡“大腦”合作來改進下棋。這些大腦是多層神經網絡跟那些Google圖片搜索引擎識別圖片在結構上是相似的。它們從多層啟發(fā)式二維過濾器開始,去處理圍棋棋盤的定位,就像圖片分類器網絡處理圖片一樣。經過過濾,13 個完全連接的神經網絡層產生對它們看到的局面判斷。這些層能夠做分類和邏輯推理。
這些網絡通過反復訓練來檢查結果,再去校對調整參數,去讓下次執(zhí)行更好。這個處理器有大量的隨機性元素,所以人們是不可能精確知道網絡是如何“思考”的,但更多的訓練后能讓它進化到更好。
第一大腦:落子選擇器 (Move Picker)
阿爾法圍棋(AlphaGo)的第一個神經網絡大腦是“監(jiān)督學習的策略網絡(Policy Network)” ,觀察棋盤布局企圖找到最佳的下一步。事實上,它預測每一個合法下一步的最佳概率,那么最前面猜測的就是那個概率最高的。這可以理解成“落子選擇器”。
第二大腦:棋局評估器 (Position Evaluator)
阿爾法圍棋(AlphaGo)的第二個大腦相對于落子選擇器是回答另一個問題。不是去猜測具體下一步,它預測每一個棋手贏棋的可能,再給定棋子位置情況下。這“局面評估器”就是“價值網絡(Value Network)”,通過整體局面判斷來輔助落子選擇器。這個判斷僅僅是大概的,但對于閱讀速度提高很有幫助。通過分類潛在的未來局面的“好”與“壞”,AlphaGo能夠決定是否通過特殊變種去深入閱讀。如果局面評估器說這個特殊變種不行,那么AI就跳過閱讀。