• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.旧版原理
  • 3.1.深度学习
  • 3.2.两个大脑
  • 3.3.操作过程
  • 4.版本更新
  • 5.新版原理
  • 5.1.自学成才
  • 5.2.一个大脑
  • 5.3.神经网络
  • 6.版本介绍
  • 7.比赛历程
  • 8.行业资质
  • 9.世界排名
  • 10.设计团队
  • 11.发展方向
  • 12.重大事件
  • 13.荣誉记录
  • 14.社会评价
  • 15.参考资料

阿尔法围棋

2014年DeepMind开发的人工智能围棋软件

阿尔法围棋(AlphaGo)是于2014年开始由Google DeepMind开发的人工智能围棋软件。它曾入选2016年度中国媒体十大新词,并被围棋界公认其棋力已超过人类职业围棋顶尖水平。

专业术语上来说,AlphaGo的做法是使用了蒙特卡洛树搜索与两个深度神经网络相结合的方法,其中一个是以估值网络来评估大量的选点,而以走棋网络来选择落子。在这种设计下,计算机可以结合树状图的长远推断,又可像人类的大脑一样自发学习进行直觉训练,以提高下棋实力。

2021年12月14日,AlphaGo入选由中国工程院院刊《工程》(Engineering)组织评选的“2021全球十大工程成就”1

基本信息

旧版原理

阿尔法围棋(AlphaGo)是一款围棋人工智能程序,程序利用“价值网络”去计算局面,用“策略网络”去选择下子。

深度学习

阿尔法围棋

阿尔法围棋(AlphaGo)的主要工作原理是“深度学习”,“深度学习”指多层的人工神经网络和训练它的方法。一层神经网络会把大量矩阵数字作为输入,通过非线性激活方法取权重,再产生另一个数据集合作为输出。这就像生物神经大脑的工作机理一样,通过合适的矩阵数量,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。

两个大脑

阿尔法围棋(AlphaGo)通过两个不同神经网络“大脑”合作来改进下棋,这些大脑是多层神经网络跟那些Google图片搜索引擎识别图片在结构上是相似的。它们从多层启发式二维过滤器开始,去处理围棋棋盘的定位,就像图片分类器网络处理图片一样。经过过滤,13个完全连接的神经网络层产生对它们看到的局面判断。这些层能够做分类和逻辑推理。

网络通过反复训练来检查结果,再去校对调整参数,去让下次执行更好。这个处理器有大量的随机性元素,所以人们是不可能精确知道网络是如何“思考”的,但更多的训练后能让它进化到更好。

第一大脑:落子选择器 (Move Picker)

阿尔法围棋比赛

阿尔法围棋(AlphaGo)的第一个神经网络大脑是“监督学习的策略网络(Policy Network)” ,观察棋盘布局企图找到最佳的下一步。事实上,它预测每一个合法下一步的最佳概率,那么最前面猜测的就是那个概率最高的。这可以理解成“落子选择器”。

第二大脑:棋局评估器 (Position Evaluator)

阿尔法围棋(AlphaGo)的第二个大脑相对于落子选择器是回答另一个问题。不是去猜测具体下一步,它预测每一个棋手赢棋的可能,在给定棋子位置情况下。这“局面评估器”就是“价值网络(Value Network)”,通过整体局面判断来辅助落子选择器。这个判断仅仅是大概的,但对于阅读速度提高很有帮助。通过分类潜在的未来局面的“好”与“坏”,AlphaGo能够决定是否通过特殊变种去深入阅读。如果局面评估器说这个特殊变种不行,那么AI就跳过阅读在这一条线上的任何更多落子2

操作过程

柯洁(右一)

阿尔法围棋(AlphaGo)为了应对围棋的复杂性,结合了监督学习和强化学习的优势。它通过训练形成一个策略网络(policy network),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(value network)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,而阿尔法围棋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。新版的阿尔法围棋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。

在获取棋局信息后,阿尔法围棋会根据策略网络(policy network)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阿尔法围棋的最终选择。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,阿尔法围棋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。

2017年1月,谷歌Deep Mind公司CEO哈萨比斯在德国慕尼黑DLD(数字、生活、设计)创新大会上宣布推出真正2.0版本的阿尔法围棋。其特点是摈弃了人类棋谱,只靠深度学习的方式成长起来挑战围棋的极限34

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