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陈经:AlphaGo升级成Master后的算法框架分析
关键字: 围棋AlphaGoMaster算法框架即使这样,V18在实战中也表现出了明显缺陷,输给李世石一局,也出了一些局部计算错误。如果与国际象棋AI的表现对比,对人并不能说有优势,而是各有所长。人类高手熟悉这类围棋AI的特点后,胜率会上升,正如对腾讯AI刑天与绝艺的表现。
ZEN、刑天、AlphaGo版本V18共同的特点是大局观很好。连ZEN的大局观都超过一些不太注意大局的职业棋手,但是战斗力不足。这是MCTS海量模拟至终局精确数目带来的优势,对于地块的价值估计比人要准。它们共同的弱点也是局部战斗中会出问题,死活搞不清,棋力高的问题少点。这虽然出乎职业棋手的预料,从算法角度看是自然的。海量终局模拟能体现虚虚的大局观,但是这类围棋AI的“搜索能力”仍然是不足的,局面评估函数水平不高,搜索能力就不足,或者看似搜得深但有漏洞。正是因为搜索能力不足,才需要用MCTS来主打。
但是AlphaGo的价值网络是一个非常重要而且有巨大潜力的技术。它的革命性在于,用机器学习的办法去解决局面评估函数问题,避免了开发者自己去写难度极大甚至是不可能写出来的高水平围棋局面评估函数。国际象棋开发者可以把评估思想写进代码里,围棋是不可能的,过去的经验已经证明了这一点。机器学习的优点是,把人类说不清楚的复杂逻辑放在多达几百M的多层神经网络系数里,通过海量的大数据把这些系数训练出来。
给定一个围棋局面,谁占优是有确定答案的,高手也能讲出一些道理,有内在的逻辑。这是一个标准的人工智能监督学习问题,它的难度在于,由于深度神经网络结构复杂系数极多,需要的训练样本数量极大,而高水平围棋对局的数据更加难于获取。Deepmind是通过机器自我对局,积累了2000万局高质量对局作为训练样本,这个投入是海量的,如果机器数量不多可能要几百年时间,短期生成这么多棋局动用的服务器多达十几万台。但如果真的有了这个条件,那么研究就是开放的,怎么准备海量样本,如何构建价值网络的多层神经网络,如何训练提升评估质量,可以去想办法。
AlphaGo团队算法负责人David Silver在2016年中的一次学术报告会上说,团队又取得了巨大进步,新版本可以让V18四个子了,主要是价值网络取得了巨大进步。这是非常重要的信息。
V25能让V18四个子,如果V18相当于人类最高水平的棋手,这是不可想象的。根据Master对人类60局棋来看,让四子是绝对不可能的,让二子人类高手们都有信心。我猜测,V18是和V25下快棋才四个子还输的。AlphaGo的训练与评估流水线中,机器自我对局是下快棋,每步5秒这样。2016年9月还公布了三局自我对局棋谱,就是这样下出来的。V18的快棋能力差,V25在价值网络取得巨大进步能力后,搜索能力上升极大,只要几秒的时间,搜索质量就足够了。为什么价值网络的巨大进步带来的好处这么大?
如果有了一个比V18要靠谱得多的价值网络,就等于初步解决了局面评估函数问题。这样,AlphaGo新的prototype就更接近于传统的以局面评估为核心的搜索框架,带有确定性质的搜索就成为算法能力的主要力量,碰运气的MCTS不用主打了。因此,V25对人类高手的实战表现,可以与高水平国际象棋AI相当了。
我可以肯定V25的搜索框架会给价值网络一个很高的权重(如0.9),只给走子至终局数子很低的权重。如果局面平稳双方展开圈地运动,那么各局面的价值网络分值差不多,MCTS模拟至终局的大局观会起作用。如果发生局部战斗,那么价值网络就会起到主导作用,对战斗分枝的多个选择,价值网络都迅速给出明快的判断,通过较为完整的搜索展开,象国际象棋AI一样论证出人类棋手看不懂的“AI棋”。
上图为Master执白对陈耀烨。在黑子力占优的左上方,白20挂入,黑21尖顶夺白根据地意图整体攻击,白22飞灵活转身是常型,23团准备切断白,这时Master忽然在24位靠黑一子。Master比起之前的版本V18,感觉行棋要积极一些,对人类棋手的考验也更多。可以想见这里黑内扳外扳两边长脱先各种应法很多,并不是很容易判断。
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- 责任编辑:武守哲
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