棋王李世石为何输给AlphaGo?
2016年3月13日讯,2016年3月9日可能会成为写入人类历史的一天,持续五天的围棋“人机世界大战”拉开帷幕。比赛一方为谷歌公司研制的人工智能程序AlphaGo,另一方则是围棋世界冠军、韩国名将李世石九段,一场世界上最会下棋的人和人工智能的超级对弈被全人类通过网络围观。AlphaGo和李世石的人机大战之所以备受世人关注,因为它关乎人类的脸面。
围棋可能性比原子数多
为何选中围棋这一比赛项目,中科院自动化研究所李长亮博士介绍,那是因为围棋高度反映了人类的智慧,围棋棋盘纵横19道,361个交叉点,涉及到的可能出现的局面数量最大可达3^361,大致的体量是10^170,而已经观测到的宇宙中,原子的数量才10^80,国际象棋最大只有2^155种局面,这是什么概念?看似简单的纵横19道,361个交叉点,形成了浩瀚的宇宙。所以有人说,围棋的可能性比可观测到的宇宙中原子总数还多,这是体现人类智慧的最好游戏。
围棋究竟有多难,李长亮博士介绍,难点一是围棋对弈的基础是死活的确认,确定棋盘上一块棋的死活是最基本的,但要搞清楚一块棋是死是活是非常困难的,而且,这种似死似活的状态又是在不断变化的。
难点二是棋形体现着人类形象思维独有的特性,棋手对棋形的感觉完全依赖于自身的经验,而这种感觉恰恰是胜负的关键,也是棋手水平高低的标志。难点三是需要研究特殊的算法来解决快速识别问题,模式识别算法是围棋博弈程序的重要组成部分,高效的模式识别算法反映着博弈程序的水平,当电脑的模式识别技术发展到能与人脑匹敌时,电脑围棋的棋力离专业九段就不远了。
简单来说,一方面,围棋规则非常复杂,每一步的调整,都会产生更多的可能,这对机器的计算能力要求很高。另一方面,即使机器中存储了足够多的已有围棋大战数据,由于围棋规则的复杂程度和棋手的无法预测的落子,对机器的应变能力或深度学习能力有更高的要求。
下围棋这么复杂,AlphaGo靠什么取胜,李长亮表示,AlphaGo的研制者赋予了它强大的学习能力——深度学习和强化学习。深度学习的概念换句话说,就是让计算机像人脑一样去学习和思考。比如,不是由人告诉计算机这是一只猫,然后让它来进行识别和印证。而是给计算机提供大量的图片数据,让它自己学习和分析,然后自主形成“猫”的概念,就像人类大脑的视觉皮层那样反应。有了具备深度学习能力的人工智能系统,以后驾车出行时,汽车就能主动提醒你周围的路况,还能应用于语音和脸部识别、医疗诊断等领域。
另外,为了达到更高的运算能力,谷歌还把Alpha Go接入到了一个有1202个CPU组成的网络中。这使得这个人工智能系统的计算能力在原来的基础上增加了24倍。经过推算,Alpha Go的性能大约是深蓝计算机的2.5万倍左右。按这个节奏计算,假如人类一年能玩1000局,AI一天就可能玩100万局。所以AlphaGo只要经过了足够的训练,还是有可能击败人类选手。毕竟,人类在长时间的下棋比赛后,由于生理和心理限制可能会疲累,进而犯错,但机器不会。
是天使还是魔鬼?
人工智能AlphaGo战胜李世石引起的舆论震动让人思考,人工智能会不会有一天威胁人类,人工智能到底是天使还是魔鬼,有人还提出了“技术奇点”的概念,用来指代机器变得超级聪明的时刻。
是不是这个奇点即将到来了呢,对此中科院院士潘建伟委员维持了他一贯的淡定,“没什么好大惊小怪的。”。在他看来,解决任何规则明确的问题,如果要pk,结果都应该是计算机战胜人类,不确定的只是时间早晚而已。但这并不意味着颠覆。人工智能取代、威胁甚至控制人类,为时尚早。中科院院士吴一戎指出,现在人类对大脑的研究还远远不够,目前的人工智能更多依靠的是“数学”。
“不需要担心,也别过度解读。”计算机国家重点实验室主任林惠民委员直言,不要夸大这次人工智能胜利的意义。“有些人工智能处理的是‘可测度’的问题,各种棋类游戏,不论多复杂,规则是确定的,变化是有限的。若计算资源和算法强到一定程度,电脑总是会胜过人类。但很多领域是不可测度的,包括人的创造力。人工智能胜了,但是设计程序的还是人。媒体从一盘棋输赢,就说‘电脑战胜人类’,不妥。”
“无论这场棋局输赢如何,都是人类的胜利。值得高兴。”中国工程院院士潘云鹤认为,这说明人工智能变强了!这次人机大战世界瞩目,但人工智能的概念远比“下棋”深远。“现在我们拥有了大数据和网络基础上的人工智能,未来很多产业都会人工智能化,中国工程院也正在推出人工智能2.0计划,为的就是抢占这个时代的技术制高点。”
不可否认,此次围棋人机大战扮演了“起爆器”的角色,助推人工智能的发展,有人称,AlphaGo的胜利会产生巨大影响,今年将称为人工智能元年, 5年之内人工智能将进入人们生活,”比如戴上头盔,步入虚拟游戏世界,你可以跟具有高度智能的虚拟人进行交流。这样一来,人就真的能获得第二人生了。“
人工智能改变生活
未来,智能机器人不仅可以是围棋高手,还可以有很多角色,有的机器人将是诗人,拥有“情感回路”,能识别情绪、理解周围的环境并且能够流畅自如地表达情感;还有的机器人将是翻译家,有着令人拍案叫绝的实时翻译能力;有的机器人将是学霸,考试全拿下,甚至能通过图灵测试,进入人类大家庭。“图灵测试”是由英国“人工智能之父”阿兰·图灵于1950年提出。他将测试人与被测试者(一台机器)隔开,通过一些装置(如键盘)向被测试者随意提问,如果被测试者有超过30%的答复不能使测试人确认出哪个是人、哪个是机器的回答,那么这台机器就算通过了测试,被认为具有人类智能此次AlphaGo战胜李世石就被认为是通过了图灵测试。
未来的机器能有多“聪明”,有科学家为我们描绘了这样一幅生活场景,假定在未来的社会里,每一件物品上都贴有一个RFID(指甲盖大小的不干胶),那么它每经过一道(装有RFID阅读器)门,都可以记录下来,这样我们可以追踪它从出厂一直到被消费掉(或者最终销毁掉)的每一步。将来顾客在超市买东西时,他不再需要在收银台前排队,然后一件件扫描商品算账,而只需要把购物车推出装有RFID阅读器的大门,而那个阅读器将读出他购物车里每一件商品,并且算出价钱。不仅如此,他还能知道商品的来源,这样假货就难有藏身之处。
未来人工智能技术在医疗保健上的应用会越来越多,并且将极大地改善人类的生活。约翰·霍普金斯大学的罗素·泰勒教授制造的手术机器人达·芬奇已经成功地在全世界进行了150万例的手术,包括前列腺摘除,心脏瓣膜修复等。据泰勒教授介绍这种造价两百万美元的机器人采用了非常多的跨学科的技术,具体到IT领域,其核心技术包括图像处理和图像识别,3D图像的复原,统计模型等等。从2000年这种机器人被FDA批准使用后,目前全球已经装备了3000多台,其中三分之二在美国。在未来,这一类的医疗机器人会越来越多地被使用。
无人机已经不是什么新鲜事,美国一家公司将无人机的智能水平提到一个新的高度。这家公司让智能机的操作完全(比如换电池、换硬盘)由机器人来完成,用户只需要定义任务即可。无人驾驶汽车也可以看成一个种能在地面上行驶的机器人,它们经过改装,可以变成为反恐服务的巡逻车。
人工智能设备最关键的地方在于它的大脑,在超级“机器大脑”的控制下,智能机器可以完成很多人难以完成的事情,从在生产线上取代工人,甚至有可能取代一些职业人士(如银行柜台人员、法庭书记员等),这些在过去看似不可能的事情,今天正在发生。