AlphaGo之父详解 “围棋上帝”炼成记

刘佳

围棋已经流传近3000年,但人类一直低估了一点:以第五条线为代表的棋局中部区域。

这是AlphaGo之父、DeepMind创始人DemisHassabis向外界分享AlphaGo背后故事时透露的重要信息。

自去年3月首尔那场载入史册的比赛以来,AlphaGo超越人类棋手固有思维和套路的招法,对围棋界的冲击史无前例。用DemisHassabis的话说,“就像人们利用哈勃望远镜发现新的宇宙空间一样。AlphaGo就是围棋界的‘哈勃天文望远镜’。”

AlphaGo之父详解 “围棋上帝”炼成记

5月24日,DeepMind创始人DemisHassabis以及AlphaGo团队负责人DavidSilver一起对外详解了AlphaGo背后的研发故事,以及AlphaGo究竟意味着什么?

“AlphaGo已经展示出了创造力,在某一个领域它甚至已经可以模仿人类直觉了。”DemisHassabis对第一财经记者表示,在未来能看到人机合作的巨大力量,人类智慧将通过人工智能进一步放大。“强人工智能是人类研究和探寻宇宙的终极工具。”

围棋难在哪儿

历史上,电脑最早掌握的第一款经典游戏是井字游戏,这是1952年一位博士在读生的研究项目;随后是1994年电脑程序Chinook成功挑战西洋跳棋游戏;3年后,IBM深蓝超级计算机在国际象棋比赛中战胜世界冠军加里·卡斯帕罗夫。

相比之下,围棋看似规则简单,复杂性却难以想象。它一共有10的170次方种可能性,这个数字比整个宇宙中的原子数10的80次方都多,没有办法穷举出围棋所有可能的结果。

在DemisHassabis看来,更困难的是围棋不像象棋等游戏靠计算,而是靠直觉。“围棋中没有等级概念,所有棋子都一样,围棋是筑防游戏,因此需要盘算未来。你在下棋的过程中,是棋盘在心中,必须要预测未来。小小一个棋子可撼动全局,牵一发而动全身。围棋‘妙手’如受天启。”Hassabis如此解释道。

第一位与AlphaGo对阵的人类职业棋手樊麾对记者感慨,“曾经以为计算机打败职业棋手,一辈子都不会看到,没想到这么快就实现了。”

对AlphaGo团队来说,是时候寻找一种更聪明的方法来解开围棋谜题了。

AlphaGo系统的关键是,将围棋巨大无比的搜索空间压缩到可控的范围之内。

为了应对围棋的巨大复杂性,AlphaGo采用了一种新颖的机器学习技术,结合了监督学习和强化学习的优势。

具体而言,首先是通过训练形成一个策略网络(policynetwork),将棋盘上的局势作为输入信息,并对所有可行的落子位置生成一个概率分布。然后,训练出一个价值网络(valuenetwork)对自我对弈进行预测,以-1(对手的绝对胜利)到1(AlphaGo的绝对胜利)的标准,预测所有可行落子位置的结果。

这两个网络自身都十分强大,而AlphaGo将这两种网络整合进基于概率的蒙特卡罗树搜索(MCTS)中,实现了它真正的优势。最后,新版的AlphaGo产生大量自我对弈棋局,为下一代版本提供了训练数据,此过程循环往复。

AlphaGo如何决定落子

在获取棋局信息后,AlphaGo会根据策略网络探索哪个位置同时具备高潜在价值和高可能性,进而决定最佳落子位置。

在分配的搜索时间结束时,模拟过程中被系统最频繁考察的位置将成为AlphaGo的最终选择。在经过先期的全盘探索和过程中对最佳落子的不断揣摩后,AlphaGo的搜索算法就能在其计算能力之上加入近似人类的直觉判断。

DemisHassabis表示,AlphaGo不只是模仿其他人类选手的下法,而且在不断创新。

例如,在与李世石第二局里对弈第37步,这一步是Demis在整个比赛中感到最震惊的一步。

Demis解释道:在围棋中有两条至关重要的分界线,从右数第三根线。如果在第三根线上移动棋子,意味着你将占领该线右边的领域。而如果是在第四根线上落子,意味着你计划向棋盘中部进军,潜在的,未来你会占棋盘上其他部分的领域,可能和你在第三根线上得到的领域相当。