全世界只有3.14 %?的人關(guān)注了

數(shù)據(jù)與算法之美

盧sir在回顧2018年的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)居然遺漏了一個(gè)“知識(shí)點(diǎn)”——在2018年的最后一個(gè)月，?AlphaGo?Zero登上了世界頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志的封面。

Google設(shè)計(jì)了AlphaGo（圍棋機(jī)器人）的事早已經(jīng)家喻戶曉了，都9102年了，它怎么又出現(xiàn)了？

說(shuō)到這，盧sir就先帶大伙回顧一下AlphaGo的發(fā)展歷程吧。迄今為止，AlphaGo一共有四個(gè)版本：AlphaGo Fan、AlphaGo Lee、AlphaGo Master和AlphaGo Zero。

2016年，AlphaGo Fan以5比0的戰(zhàn)績(jī)戰(zhàn)勝了歐洲圍棋冠軍樊麾后，登上了國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》的封面，成功引起了人類的注意。

緊接著AlphaGo Lee又以4比1的比分戰(zhàn)勝了圍棋世界冠軍、職業(yè)九段棋手李世石，成為了世界上第一個(gè)戰(zhàn)勝圍棋世界冠軍的人工智能機(jī)器人。

愈戰(zhàn)愈勇的AlphaGo又以“AlphaGo?Master”的身份與中日韓數(shù)十位圍棋高手進(jìn)行快棋對(duì)決，創(chuàng)造了連續(xù)60局全勝的戰(zhàn)績(jī)，甚至連人類排名第一的棋手柯潔也被打成3比0。

不得不說(shuō)，AlphaGo的勢(shì)頭的確挺猛的，僅一年的時(shí)間，就戰(zhàn)勝了大量的世界頂尖的圍棋高手，甚至還引發(fā)了“機(jī)器人打敗人類開(kāi)始占領(lǐng)地球”的言論。

不過(guò)機(jī)智的盧sir早已看破其中的奧秘，“Fan、Lee和Master”看起來(lái)是人工智能，實(shí)際上卻是“人工智障”。

因?yàn)樗鼈冊(cè)诒荣惽熬蜁?huì)從對(duì)手的棋局里進(jìn)行全方位的學(xué)習(xí)，比如說(shuō)：在任意一步時(shí)，它們就會(huì)把下一步所有可能性都羅列出來(lái)，然后一步步往后推，然后選取勝率最高的方法。

說(shuō)來(lái)也搞笑，誰(shuí)能想到一群圍棋精英會(huì)輸給一個(gè)連圍棋規(guī)則都不懂的機(jī)器人呢？所以說(shuō)，AlphaGo只能打有準(zhǔn)備的仗，讓它臨場(chǎng)發(fā)揮的話，可能它連我盧sir都下不贏，更別提它能“占領(lǐng)地球”了。

直到2017年10月19，Deepmind（谷歌下屬公司）在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表的一篇研究論文中就提到了AlphaGo的全新版本——AlphaGo Zero。

AlphaGo Zero與前三代的最大不同是，它能從空白狀態(tài)學(xué)起，在無(wú)任何人類輸入的條件下，它能夠迅速自學(xué)圍棋。

也就是說(shuō)，這次AlphaGo Zero是真的自己學(xué)會(huì)了圍棋規(guī)則，系統(tǒng)學(xué)會(huì)漸漸從輸、贏以及平局里面調(diào)整參數(shù)，讓自己更懂得選擇那些有利于贏下比賽的走法，而不再去分析對(duì)手的特征了。

都說(shuō)新官上任三把火，AlphaGo Zero僅經(jīng)過(guò)了3天的訓(xùn)練（自學(xué)），就以100比0的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)戰(zhàn)勝了AlphaGo Lee；經(jīng)過(guò)40天訓(xùn)練后又把AlphaGo Master給秒殺了。

高呼著“拋棄人類經(jīng)驗(yàn)”和“自我訓(xùn)練”問(wèn)世的AlphaGo Zero的本領(lǐng)當(dāng)然不只是欺負(fù)“老人家”啦，它強(qiáng)大的reinforcement learning（強(qiáng)化學(xué)習(xí)的算法）可以讓它輕松的掌握國(guó)際象棋、日本將棋和中國(guó)圍棋，而且每項(xiàng)都能當(dāng)世界第一。

訓(xùn)練2個(gè)小時(shí)，AlphaZero就碾壓了日本將棋世界冠軍程序Elmo；

訓(xùn)練4個(gè)小時(shí)，AlphaZero就戰(zhàn)勝了國(guó)際象棋世界冠軍程序Stockfish。

其中，盧sir就發(fā)現(xiàn)了一個(gè)細(xì)節(jié)，由于AlphaGo Zero的機(jī)制從“知己知彼”變成了“百戰(zhàn)百勝”，它下棋能力也出現(xiàn)相應(yīng)的成長(zhǎng)式變化，而不是一味的獲勝。話不多說(shuō)，直接看一組數(shù)據(jù)：

AlphaGo?Zero在挑戰(zhàn)國(guó)際象棋世界冠軍Stockfish時(shí)，1000場(chǎng)輸了155場(chǎng)；

在挑戰(zhàn)日本將棋世界冠軍Elmo時(shí)，勝率為91.2%；

在挑戰(zhàn)AlphaGo的前三代時(shí)，勝率僅有61%。

那為什么AlphaGo Zero不選擇和人類一較高下，而是和機(jī)器人打起了內(nèi)戰(zhàn)？

因?yàn)樵缭?span style="font-size:15px;letter-spacing:1px;">AlphaGo把人類精英棋手虐一遍之后，就宣布不再參與任何人機(jī)之間的下棋比賽，典型的裝完逼就跑。

其實(shí)機(jī)器人也是不忍心了，因?yàn)樵缭?997年5月，人類棋手就已經(jīng)被機(jī)器人血虐了——超級(jí)計(jì)算機(jī)“深藍(lán)”打敗了國(guó)際象棋棋王，世界冠軍卡斯帕羅夫，這件事轟動(dòng)了整個(gè)世界。

雖然盧sir覺(jué)得AlphaGo Zero已經(jīng)有了質(zhì)的突變，但還是有不少人懷疑它的真實(shí)性和可行性。

直到2018年12月，AlphaGo Zero登上世界頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志封面后，《科學(xué)》雜志官方為其正名：“能夠解決多個(gè)復(fù)雜問(wèn)題的單一算法，是創(chuàng)建通用機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)，解決實(shí)際問(wèn)題的重要一步。”

那AlphaGo Zero到底是憑什么用短短一年時(shí)間從“知己知彼”變成“百戰(zhàn)百勝”的呢？

首先，AlphaGo Zero做了一個(gè)全新的定位：重在學(xué)習(xí)，而不是急于求勝。

Deepmind采用了5000個(gè)TPU（可以簡(jiǎn)單的理解為電腦的CPU），再結(jié)合深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、通用強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法和通用樹(shù)搜索算法來(lái)打造了一個(gè)全能棋手。

AlphaGo Zero的學(xué)習(xí)能力也是一個(gè)動(dòng)態(tài)成長(zhǎng)的過(guò)程，每次學(xué)習(xí)一種新的棋類或者游戲都會(huì)根據(jù)難易程度來(lái)展開(kāi)一段自我博弈，產(chǎn)生的超參數(shù)再通過(guò)貝葉斯優(yōu)化進(jìn)行調(diào)整。

與此同時(shí)，AlphaGo Zero的“自學(xué)”過(guò)程還有一項(xiàng)特別重要的任務(wù)——對(duì)自身進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練。

訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可以精準(zhǔn)地指引一個(gè)搜索算法，就是蒙特卡洛樹(shù)搜索 (MCTS) ，為每一步棋選出最有利的落子位置。每下一步之前，AlphaGo Zero的搜索對(duì)象不是所有可能性，而只是最合適當(dāng)下“戰(zhàn)況”的一小部分可能性，這就大大提升了精確性和效率性。

關(guān)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，Deepmind在論文中也例舉了例子。

上圖展示的是在AlphaGo Zero執(zhí)白、Stockfish執(zhí)黑的一局國(guó)際象棋里，經(jīng)過(guò)100次、1000次……直到100萬(wàn)次模擬之后，AlphaZero蒙特卡洛樹(shù)的內(nèi)部狀態(tài)。每個(gè)樹(shù)狀圖解都展示了10個(gè)最常訪問(wèn)的狀態(tài)。

不怕機(jī)器人會(huì)下棋，就怕機(jī)器人產(chǎn)生意識(shí)和情感。

其實(shí)對(duì)于AlphaGo Zero的人工智能性質(zhì)，棋手們最大的感受就是：這個(gè)家伙不按套路出牌。因?yàn)?span style="font-size:15px;letter-spacing:1px;">AlphaGo Zero自己學(xué)習(xí)了每種棋類，所以它并不受人類現(xiàn)有套路的影響，產(chǎn)生了獨(dú)特的、且富有創(chuàng)造力和動(dòng)態(tài)的棋風(fēng)。

國(guó)際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫也在《科學(xué)》上撰文表示：“AlphaGo Zero的棋風(fēng)跟我一樣，具備動(dòng)態(tài)、開(kāi)放的風(fēng)格?！?/span>

盧sir：但這樣并不能掩蓋你戰(zhàn)敗的事實(shí)。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的AlphaGo Zero又上《Science》封面！谷歌的人工智能又干翻人类了！的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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