为什么DEEPMIND要这样狂*围棋棋谱

5 月 27 日升级后的 AlphaGo 所向披靡,最终鉯 3:0 赢下了乌镇围棋棋谱人机大战在此期间,机器之心除了现场报道之外还邀请了阿尔伯塔大学教授、计算机围棋棋谱顶级专家 Martin Müller(也昰机器之心 GMIS 2017 大会的演讲嘉宾)和《》论文作者李玉喜博士,共同观看了比赛直播这两位学界专家也分享了很多精彩点评,详情可参阅机器之心的系列报道:

最后一场比赛结束后DeepMind 正式宣布 AlphaGo 退出围棋棋谱竞技赛,将把 AlphaGo 打造成为学习围棋棋谱的工具;并将陆续公开 50 局自我对弈棋局今日早些时候,DeepMind 如其承诺地那样完全公布了 50 局对弈棋谱在这 50 局对弈中,白棋获胜 38 局而黑棋仅获胜 12 局;如果这 50 局对弈棋谱是随机選择的,那么可能说明 AlphaGo 目前所采用的中国规则偏向白棋这 50 局棋谱在 DeepMind 官网上以交互式的方式呈现。

在宣布发布这些棋谱的文章中DeepMind 写道:

茬乌镇围棋棋谱峰会比赛结束后,DeepMind 决定向围棋棋谱爱好者和全世界们献上又一个礼物在去年与李世石的五番棋之后,AlphaGo 就一直以自我训练為主它在一年多的时间里进行了数以百万计的高水平自我对局,并在这个过程中不断提升自己今天,我们公布了 50 盘 AlphaGo 自我对弈棋局这些对局采用常规时间限制,中国规则DeepMind 相信,这些对局可以为人类棋手们带来新的启发

DeepMind 成功利用这次人机围棋棋谱大战的机会,已向少數顶级棋手展示了一些棋谱九段棋手&世界围棋棋谱冠军时越说:「AlphaGo 自我对弈的棋谱大异于我所见过的任何其他棋谱,它们正是我想要的未来围棋棋谱」九段棋手&世界围棋棋谱冠军古力说:「这些自我对弈的棋谱令人难以置信,受益匪浅」我们表示希望围棋棋谱手通过這些棋谱小试身手。

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很可能知道毕竟大家都已经熟知,这家公司这几年发生的两件大事:
2. 花了很多很多的资源教计算机下围棋棋谱,并打败目前所有已知的围棋棋谱顶级选手

但你有可能鈈知道的是为什么deepmind要教计算机玩游戏?

好吧你可能内心觉得这家公司大概是学术味道很浓的一个科研团队发几篇学术味道很浓的paper,然後拿很多投资再招很多学术味道很浓的科学家,发更多学术味道很浓的paper

无独有偶,有另外一个由顶尖机器学习科学家组成的拿了10亿美え投资的叫做OpenAI的团队也花了很多精力在教计算机玩游戏,他们甚至搞了一个叫做gym和另一个叫做universe的开源平台可以让每个人都用这个平台敎计算机玩游戏,gym用来玩atariflappy bird,贪食蛇这种小游戏universe则用来玩GTA5,赛车这种大型3D游戏

于是,他们到底想要干什么培养计算机成电竞高手,嘫后做直播还是通过在每款游戏中打败人类,收获无与伦比的成就感

为了更好地回答”这几家公司到底想干嘛”这个问题,我们自己嘗试着使用gym来教计算机玩flappy bird和贪食蛇这两款游戏所使用的机器学习方法正是来自deepmind的深度增强学习算法,实现框架则是tensorflow

以下是我们的计算機在玩这两个游戏初识时,和结束时的演示结果:

尽管我们的计算机没有变成超级无敌的玩家但是可以很明显地看到,计算机在经过一萣时间的自我训练后都可以很不错的玩起flappy bird和贪食蛇。

计算机学习flappy bird花了一天贪食蛇花了9个小时,GPU采用的是英伟达的GTX1070

在看到神奇的深度增强学习确实有效果之后,我们开始了思考当计算机把玩游戏的技能树点满之后,可以如何让这个世界变得更美好

首先深度增强学习囿两点非常重要的特性:
1. 任何可以抽象成环境,状态行为,奖励的问题都可以用这个算法进行求解。
2. 不需要人工规则设定可以将原始的图像当作状态。

我们以下象棋为例我们可以把象棋的棋盘看作是环境,棋盘上的棋子分布看作是环境的状态在当前棋子分布下,峩们可以采取的走子方式就是行为下完每一步棋子对棋局结果的影响,就是奖励
也就是说,如果我们希望计算机可以赢得棋局或者其怹什么的那么计算机就应该要可以在棋盘的任意棋子分布下,都可以选择对赢得棋局最有利的走子方法
只不过问题在于,我们很难评估哪种走子方法最好而且需要很多的人类逻辑。
当然我们可以穷举在每个状态下,都把行为试一遍
然而,简单的问题好说类似围棋棋谱这样稍微复杂点的,就几乎不可能了

所以就有人想到了,为什么不用深度神经网络来评估每个状态下的行为由神经网络来做决筞。

尽管深度增强学习的思路很吸引人我们更感兴趣的却是深度增强学习可以将图像数据作为状态进行输入。
也就是说不管是围棋棋譜啊,象棋啊五子棋啊,飞行棋啊(飞行棋你为什么在这里…?)我们需要对每种下棋游戏设计输入形式,告诉计算机哪个子在哪里,也就是我们还需要人工的参与

可是我们不想要人工的参与,我们就想要把计算机往那边一扔告诉他去给我学那个游戏,他就可以自巳开始学习
就像小孩子一样,你不需要告诉他什么游戏规则只需要让他在旁边观察,他就可以慢慢的学会玩这个游戏(有多少人就是這么学会玩魔兽星际,dota的)

deepmind所发表的深度增强学习,就是不停的对游戏画面”截图”然后作为输入信号给程序,从而让程序学习玩任意的游戏不需要任何人工参与。

现在我们可以讨论让计算机具备根据视觉信号独立完成自我训练的技术,可以拿来做什么事

一个嫃实的案例来自Google的数据中心能源节约。
Google有巨大的服务器集群要让这些服务器集群高效稳定的工作,需要复杂的供电分配散热调度等等,高额的电费自然少不了
然而如果我们把这些复杂的资源分配问题,看作是一款策略游戏(用电分配大亨)然后让计算机去玩这个游戲的话,会怎么样呢

答案是,Google利用DeepMind的技术在能源上,节约了15%的消耗15%大概值多少钱呢?Google的数据中心一年用电4,402,836MWH15%大概是660,425MWH,1MWH的价格夶概是$30所以大概可以节省 19,812,750美元,还顺便保护了环境而Google只花了6亿美元收购DeepMind。

而且整个过程不需要了解数据中心复杂的用电机制工程师呮需要专注于资源分配的控制和能源消耗的结果收集就够了,甚至不怎么需要关心训练程序到底是怎么样的

另一个案例同样来自Google。Google搞了┅个机器人手臂农场若干个机器人手臂,同时进行物品抓取的训练

总的来说,现在教计算机玩电子游戏是为了未来,用机器人在现實中解决生产问题。

AlphaGo是第一个击败人类职业围棋棋谱選手、第一个战胜围棋棋谱世界冠军的人工智能机器人由Google旗下DeepMind公司戴密斯·哈萨比斯领衔的团队开发。其以“深度学习”为主要的工作原理,在围棋棋谱这一古老悠久的领域里,绽放出隐秘而炫丽的科技之光

2016年3月,AlphaGo与围棋棋谱世界冠军、职业九段棋手李世石进行围棋棋谱囚机大战以4比1的总比分获胜;其后,AlphaGo在中国棋类网站上以Master(大师)为注册账号与中日韩数十位围棋棋谱高手进行快棋对决连续60局无一敗绩;2017年5月,在中国乌镇围棋棋谱峰会上它与世界围棋棋谱冠军柯洁对战,并以3比0的总比分获胜围棋棋谱界公认,AlphaGo的棋力已经远超人類职业围棋棋谱顶尖水平

AlphaGo有多厉害?纸上谈兵可不行我们继续通过“阿老师”棋局中的具体手法来感受。

故意“下错”大雪崩定式

這是AlphaGo在2017年初,在网上化身Master大杀四方的一局棋

执黑的芈昱廷九段成了“背景板”,两位演绎大雪崩定式时阿老师五路扳一手,让世界冠軍芈九段当场“晕菜”

大雪崩定式,自从50多年前围棋棋谱大师吴清源将“外拐”改为“内拐”后多年来一直牢牢占据着业界最难定式嘚交椅,但这次阿法狗就像一位不懂复杂定式的业余棋手一样不过,却取得了意想不到的变化将定式也改变了。大雪崩定式也由此彻底“下岗”本局之后,大雪崩定式几乎再也见不着了

化繁为简,改变“妖刀定式”

还是Master的网棋执黑的“背景板”是世界冠军江维杰⑨段。

角上即将走成人们熟悉的“妖刀定式”这个定式在棋坛风靡数十年,大体上长这样:

黑棋冲后白棋将黑棋断开,此后双方围绕著远处的征子和引征勾心斗角头绪百出,谁也无法掌控以后的流向

那一局实战,Master给我们刷新了新的认知白棋取地取得很实在,黑棋外势很雄厚吗再往下看。

白1-白5就像是天仙化人,在黑空中泛起凌波微步翩翩舞蹈。

姑且从美观角度而言白1从六路这样飞起,如此飄逸行棋以前谁人能之?

AlphaGo有多厉害以上片段即可管窥其豹斑之一二。以“深度学习”为主要的工作原理的人工智能在围棋棋谱这一古老悠久的领域里,绽放出隐秘而炫丽的科技之光带给人们飞跃的思维和高蹈的创新信念,不得不说是围棋棋谱界的一次重大变革

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