关于人机围棋大战的人工智能论述

2022.11.27

丁日智

摘要：人工智能指用人工的方法去模拟和实现人类智能，是一门新的技术科学。本文围绕人机围棋大战事件，对人工智能的概念、AlphaGo的工作原理和人工智能的意义进行了论述，让我们对人工智能有了更深刻的认识。

关键词：AlphaGo；人工智能；围棋；原理；发展

1 人工智能概述

2016年3月15日，AlphaGo以4：1的绝对优势战胜世界围棋冠军李世石，排名世界第二，仅次于中国九段选手柯洁。这场引人瞩目的“人机大战”瞬间卷起一阵“科技”风暴，“人工智能”一时间成为人们密切关注的话题。

人工智能的本质是对人的意识、思维的信息过程的模拟，它并非拥有人一样的“大脑”，而是像人一样可以思考，并做出与人相似的智能反应。也可指用人工的方法去模拟和实现人类智能，它需要软件和硬件的紧密结合。目前实现的方式通常是利用计算机来模拟人们某些思维过程和行为方式，并且计算机的计算处理能力远超人脑，准确度也明显优于人脑。人工智能的快速发展，是对人类智能的延伸扩展，体现着人类独有的智慧。而如何让计算机实现智能行为，使其更高效便捷地服务人类则是人们要攻克的技术难题。

AlphaGo，中译名阿尔法围棋，便是当下人工智能杰出的代表作之一，是由谷歌旗下人工智能公司DeepMind创造的一款智能围棋程序。AlphaGo的胜利代表着人工智能发展史上又一重大里程碑。这个程序利用“价值网络”去计算局面，用“策略网络”去选择下子，高度模拟了人类神经网络思维模式，并具有自我学习功能，完全具备一名职业选手的下棋水准。

2 AlphaGo人工智能基本原理

围棋拥有着5000多年的悠久历史，是中国古代四大艺术之一。一个棋盘上纵横各有19道，共有361个交叉点，但局面数量却可达3^361，体量约为10^170，而全宇宙的原子数量只有10^80，这足以体现出围棋的复杂程度和变幻莫测的棋形。因此面对如此复杂的围棋规则，人工智能够具有与人类相似的思维模式和高质量的落子判断能力是极为不容易的。

若AlphaGo通过计算，将所有的可能性步骤都罗列出来，这需要很大的计算量和极高的硬件开销，当然这也是不理想的事。AlphaGo之所以有着强大的应变能力和处理能力依靠的是深度学习和强化学习这一新型人工智能学习模式。

深度学习是指通过合适的矩阵数量，将多层组织链接一起形成神经网络“大脑”进行精准复杂的处理，就像人们识别物体标注图片一样。

强化学习则是通过不断反复试验，将变化无常的动态情况与对应动作相匹配。AlphaGo会通过上百万盘的棋盘对战来获取经验教训，这好比“吃一堑长一智”，多次高强度对战将不断优化进AlphaGo策略判断能力，因此AlphaGo只会变得越来越强。且AlphaGo的深度学习是无监督或半监督机器学习，这样它就可以无需人力参与便可自主得到高强度专业化训练。

此外AlphaGo还拥有着两个不同神经网络“大脑”。AlphaGo不断重复训练，依靠两个“大脑”检查对弈结果并调整程序参数，使得下次执行能力变得更强。第一大脑是落子选择器，也称为“监督学习的策略网络”，就是通过观察棋盘布局尝试找出概率最高的下一步合法棋。AlphaGo的目标是学会职业围棋手的高超棋艺，为此它需要百万级的对弈落子来强化“大脑”。但这上百万次的对弈主要目标并不是赢，而是把每一个模拟棋局进行到底，不断学会最可能赢的下一步棋，最终具备职业围棋手的落子分析能力；第二大脑是棋局评估器，也称为“价值网络”。它不会去拟合下一步棋，而是预测每一步棋赢棋的可能性，并通过整体局面判断来辅助落子选择器。若评估器判断此步棋为劣棋，那么它会忽略由此步棋延伸的任何其他落子可能性。棋局评估器亦需通过百万次的对弈训练。对弈中它可分析判断出任意棋局黑白两方的赢棋概率。而人类的能力和精力是有限的，如此高强度的训练人类恐怕难以做到。不过若仅使用AlphaGo的核心处理芯片，它的“棋艺”将与其它计算机围棋类似，但综合以上处理方式，便可达到人类顶尖棋手水平。

3 总结人工智能的意义和发展

虽然在人机大战中计算机获得胜利，但这并不意味着人工智能已经达到高度发达的水平，在功能和技术方面，人工智能还需要不断完善。围棋大战只能反映出在规则既定的计算领域中，计算机的处理能力远超人类。而人类思维、情感、沟通等方面是目前人工智能无法比拟的。随着科学技术不断发展，人工智能和人类的差距将会不断缩小，未来的人工智能除了准确地做出分析判断外，还将会逐渐理解人类语言，意会人类的情感表达，这意味着人工智能会达到更高的领地。

总的来说，机器获胜表明人工智能技术正在快速发展，又一轮新的产业将不断推进着世界向前发展。人工智能的终极目标是能够与人类一样的认知世界，并更好地造福人类，为世界做出巨大的贡献。但万事皆有利弊，我们万万不能让电影中机器统治人类的剧情上演。因此人们只有对人工智能做出更加彻底全面地研究，使人工智能技术趋于成熟，才能让拥有强大运算能力的机器替人类做许多繁杂的工作，甚至超越人类。倘若正确运用人工智能，那么它将极大程度上推动人类文明的进步。