人类 VS 电脑,谁将是未来的主宰者

haudio · 发表于 2006-11-13

如果今天没有了电脑，我真的是无法想象我们的人类文明将会变成什么样子，因为电脑已经渗入了我们生活的每个角落。而国际象棋(Chess)也是电脑做得相当不错的领域之一。随着国际象棋程序的出现和电脑计算能力的增强，人工智能的应用也变得明朗了起来；而这也是我们今天所要讨论的：究竟是"电脑在国际象棋领域的应用"还是"电脑的国际象棋"？

克隆的袭击

在过去的10年时间里，计算机已经成了象棋技师训练所不可缺少的工具。如果没有PC，真的无法想象技师们该如何操作庞大而且变化纷繁复杂的开放式数据库，更不要说运行象棋游戏了。在今天，似乎使用带有开放库的PC来训练棋艺已经是象棋大师们的特征了，电脑也成了大师们撕杀的又一战场。克拉姆尼克(Kramnik)是最后使用电脑进行特训的超级大师。在他的许多"高级"同僚都已经使用象棋软件增进自己棋艺的时候，克拉姆尼克还在旧的习字簿上比画着，但最终他还是没有办法抵挡住科技进步的诱惑力...。

象棋软件和强大PC的出现，使得象棋技师们的训练更加有效率。你可以使用电脑分析棋局形势，然后自己可以在后面使用分析的结果作出相应的判断。很多知名的参赛者曾被指责在家里使用了电脑进行训练，从而练就了许多古怪的开局办法，赢得棋盘的商机，最后获得了整盘棋的胜利。参赛者因为与电脑进行游戏，所以他们在游戏中可以尝试使用多种非典型的开局办法。卡斯帕罗夫（Kasparov）就是这类型的选手，一方面，他自己因为使用了独特的开场风格而获益良多；另方面，他又因为首次使用了电脑陪练而备受指责。

象棋Fans对大师们普通的开场方式和分析理念并不太感冒。他们感兴趣并为之疯狂的是象棋软件和人类的对战，而这也是我们今天所要谈论的。

在过去的几个月时间里，人类已经和AI(人工智能）进行了两次激烈的交战：在公众和大量的金钱面前，两个男人 VS 电脑。首次战役是国际象棋的世界冠军克拉姆尼克(Kramnik) vs Deep Fritz(象棋程序的名称），他们之间进行了八次比赛。接着轮到在FIDE有最高排名的卡斯帕罗夫（Kasparov）vs Junior 程序（Junior 是不同年代的世界冠军，现在开发出以他命名的软件）。这两个象棋程序之间并没有进行过相互的比较，因此在下次电脑世界比赛之前我们很难说出它们孰优孰劣。我们只知道这两个程序运行的是不同的下棋方法。Fritz倾向于防守，而Junior则更加喜欢进攻。曾轻有这样的评论，Fritz类似克拉姆尼克的风格，而Junior则模仿了卡斯帕罗夫。因此可以说，大师们正在和他电子化了的对手在对抗。

因为我们的网站主要是讲计算机，所以我们会将内容的重点放在人工智能所取得的成就；至于克拉姆尼克和卡斯帕罗夫大家应该熟识吧，否则的话，建议参考相关的资料。

人类 vs 电脑：竞赛的历史

现在让我们看看自诩才智过人的象棋大师们对抗人工智能的历史。我们首先从卡斯帕罗夫与深蓝(Deep Blue)之间的比赛开始吧，深蓝是IBM公司专门制造用于下象棋的超级电脑。

事件发生在1997年，那时候PC还没有与人类大师相抗衡的能力，因此IBM斥巨资制造了一部多处理器的超级电脑:深蓝。首个版本的深蓝并没有预期的强大，它完全被卡斯帕罗夫的气势给压住了，被杀得手无招架之力。但增强版本就要令人刮目相看了，显得气宇不凡，比赛状况异常的惨烈，它在最终击败了人类的世界冠军。这也在共众之间掀起了轩然大波，这究竟意味着什么呢？....

他们之间进行了6场比赛。首场比赛里，卡斯帕罗夫执白先行，他选择了使用电脑通路库里没有的"queer"开场。另外，他下了奇怪的3步：你肯定没有见过人类有过这样走法，因为这是自损的着数(难道卡斯帕罗夫看过金庸先生写的《天龙八步》，尽得里面珍珑精髓，并可以应用到国际象棋?:))。奇怪的是，可能卡斯帕罗夫错有错着吧，怪异的下子方法弄乱了电脑程序，竟然获得了有利的地位，并最终取得了胜利。

第二场比赛卡斯帕罗夫执黑。奇怪的是，电脑这次的表现出奇的好，它组织了几次非常强有力的攻势，并且威胁到黑子的防御公事。我们将在文章的后面介绍象棋程序的运行原则，但在这里要声明这些程序在局面棋的表现并不佳。电脑的走子相当分散，没有考虑到整体的影响或者作出详尽的计划。卡斯帕罗夫设法扭转败局，他和电脑兑了两子，并因此而获得攻击白王的机会。这时候奇迹出现了：电脑用了整整15分钟考虑下步该怎么走，之前它走的每步都不超过3分钟。最后，电脑完全处于下风；象棋程序是死物，虽然它能够计算出可以和对手兑子的数量，却不能估算到整体的威胁。这也是为什么使用普通的办法，也能够在需要考虑到整体的游戏中获得胜利，因为程序并不能够从大局来做出估计。令人困惑的是，这时候卡斯帕罗夫却犹豫了，并走出了令自己致命的一步；电脑重新加强了己方阵地的防御工事，并开始创造威胁，其中卡有机会从周边进攻并结束比赛。但卡却放弃了，事后他从评论员得知，自己的确放弃了进攻的好机会。

接下来的3场比赛里，卡受到了来自电脑程序的重重压迫，但经过他战术上的策略，最终取得了平局的成绩。

最后一局，卡执黑，并展开了变化多样的攻势，而白方为为了消除威胁，牺牲了一个骑士（knight)。白方在牺牲了骑士之后，接着轻易就获得了胜利。

IBM随之宣布，人工智能以3.2-2.5的比分获得了胜利。公司的股票也大幅度提升。

电脑在第二场比赛的奇怪表现，使得卡斯帕罗夫团队对IBM的公正有所怀疑。他们说IBM改进了程序的算法；即是，在人类的帮助下，叫电脑不要去兑那两个子；这样电脑就能够避免攻击，并能够获得更深度的计算效果。

IBM公司对比赛的结果相当满意。在失去了首场比赛之后，IBM再次投入了大量的金钱改进开发的计划；他们不能够容许再次的失败。事实上，在比赛结束之后，这台超级电脑便被立刻拆卸了。

另方面，我们怀疑卡斯帕罗夫是在协议之下才落败的。为什么他在第二场比赛不再作进一步的检查就放弃了呢？为什么他在最后的比赛铤而走险呢？这些问题都有待回答。

曾有谣传说，深蓝在比赛中试过几次当机，因此不得不重启。我敢斗胆推断深蓝是在想出了几步好棋之后便当机的。计算机当机后便接着重启，之后要等一系列程序都打开，接着便会打开象棋程序。每次计算机重起后的极佳表现都会令卡斯帕罗夫感到异常惊异。我将在谈论象棋程序的时候仔细分析游戏的细节。

当然IBM会尽快拆除这个有当机隐患的计算机；也许在首场比赛结束后便拆除了。显然，制造会下棋的计算机是非常困难的，但如果能够造成影响他们又是那么的兴奋。

如果净是就下棋的能力来说，AI并没有任何比世界冠军有更好的优点；卡在比赛的最后之所以会出错着是因为太过疲累的结果，第二场比赛应该可以认为是平局，最后的比赛也是平局。而其它平局来说，也没有表明电脑的优点，它净是在逃避到安全的地方而已。特地设计的象棋程序的能力竟然这么差...

haudio · 发表于 2006-11-22

新的比赛

PC的处理器和多处理器系统变得越来越强大；下象棋的软件也在不断地完善，现在不需要超级电脑也能够表现出大师级的水平。

首先，让我们讨论早前的比赛 - 克拉姆尼克 vs Deep Fritz 。这场对抗有8场比赛，分为两个部分来完成。在头4场比赛，克拉姆尼克使用了很好的抗电脑策略。它和电脑兑了王后，在双方还有很多子的前提下进入了复杂的最后阶段。这里使用到很少战术上的变化，但由于棋局上的子较多，所以阻碍了Fritz想出更加长远的结果。例如，电脑能够想出6步棋，但实际的变化却有10步。在这种情况，电脑处于相对较弱的地位。最后拉姆尼克赢了两局，平了1局。

  第二部分比赛则完全相反，首场比赛可能是拉姆尼克已经厌倦了与电脑比赛吧；他很快就失去了骑士并接着就放弃了比赛。接下来的3场比赛显得平淡无奇，打了个平局。

  我可以把这些竞赛比喻为拳击比赛，在前3个回合里拉姆尼克把对手摔在了地上。接着再在下个回合里，他因为受到绳索的影响被对手击中，并摔倒在地上。在接下来的回合，他迅速地进行攻击，差不多把对手击倒在地上的时候，却发现自己过度攻击了。最后的两场处于僵持的地位，在拳击上，拉姆尼克可以通多点数获胜。

  象棋程序的主要原理

  象棋程序是怎么工作，并击败世界象棋冠军的呢？每个象棋运算法则都是基于简单的搜索，然后在所有可能的下法中，选择最优秀的那一个。因此，电脑里面有个定位的步骤，它试图逐一计算出所有的移动，并在移动到新的方位之后，再重新计算所有可能的走法，计算机会不停的这样计算下去。

最后，它会估计自己的位置并作出最好的移动。从上面图表的情况来看，它会选择首个变量(variant)，因为对手作出任何举措都会给电脑带来好处。

程序是怎么作出分析的呢，根据数字吗？它基于分析所获得的因素作为考虑的先决条件，首先是双方的子数，接着是子的活动能力（可能作出活动的数量），控制的中心点，间隔的优点，控制的领地。还有其它要考虑的简单因素：快步走卒，没有攻击力的卒，已经通过和行动迟缓的卒。通过本方子控制的领地，王的安全性也可以计算出来。

但你要知道，这些因素都是相当纯粹而机械的算术机制。在这里，电脑程序可以看作是编好章节的书籍，通过阅读该本书：快步是处于弱势。但同时要考虑到其它因素的时候，就不能够简单地这样计算了：1个被困住的卒根据所处位置和形势的不同，可能是弱势亦可能是优势，因此会有很多因素需要考虑。对于单子的移动来说，我们并不知道它是确却的下法，还是作诱，而电脑只是简单地计算理论上可能移动的所有步数。

考虑到这些因素，电脑在计算位置是强项就不足为奇了，它能够从预定战术上的动机获得先天的优势。程序只是在纷繁复杂的数据库中选择最适合的下子方法而已。人类玩家所采取的办法则与程序的相反。

现在让我们在现代PC里使用简单的查询方法，估算它所能够获得的计算深度。

假设我们有1GHz CPU和100秒的时间。那么每步程序有1000亿次时钟周期，让我们假设每个位置需要消耗1000次时钟周期。我们要把搜索运算法则的优点考虑其中，例如不同的走子有什么优势。

现在让我们估算典型的棋盘所有可能的走棋步数，当大部分棋子仍在的时候，大约为30-60步，而为了简单理解，我们把它考虑为1000的平方根。

1000亿次除以1000周期/每步 = 最深计算水平的位置数。接着把可能的步数取对数，结果为5-6的一半，也就是差不多3步。

如果我们使用更快的处理器，我们能够得到更深更多的走子步数吗？

CPU	计算深度 (走子数为一半)
1GHz	6
1000GHz	8
1000THz	10

很明显，使用更快速的处理器并不能够得到预期的结果，我们唯一的希望是对程序的运算法则进行优化。

haudio · 发表于 2006-11-23

象棋程序的思考

卡斯帕罗夫 VS 深蓝的第二局比赛(之前为46,Ra6?)

电脑走了Ra6,并取得了胜利。

黑子失去了希望

卡斯帕罗夫可以有机会移动45…Qe3 46.Q:d6, Re8! 47.h4! h5!，但却逃避不了被将死的命运。

白子移动了，黑子完全没有防守之力

象棋程序的竞赛

象棋软件基于简单而缓慢的运算法则。那么它们是怎么样能够击败人类大师的呢？诀窍何在呢？

象棋程序有大量的开放库，而人类没有。我可以把人类的记忆分为内部和外部的两个部分。一张纸（一本书）就是一种CD，而人类的眼睛就是CD-ROM的激光头。人类不仅获得了记忆，还有一些特殊的部分，因为人类能够相互交往，取他人所长。

程序员考虑到没有其它办法优化程序，他们便竭力增加数据库的容量。如果没有这些功能，即使在最简单的兑子游戏，程序也会落败。这也是象棋游戏日益庞大的原因 - 甚至达到数张CD的容量。这似乎表明了人类是在对抗自己的知识，而非AI(人工智能）。这是训练年轻棋手的好方法，而不能称作AI的胜利。

上面提到的比赛是在人类和多处理器机器之间展开的。这些处理器能够互相促进，并交换数据。这是相当不公平的；你可以连接到Internet，并下载大量的数据，再与1个人类对抗。这公平吗？人类应该与单桌面处理器进行对抗。

象棋程序拥有大量的内存，这就如它们拥有数百万的棋盘一样。而人类没有，如果我是卡斯帕罗夫和拉姆尼克，我会使用使用自己的棋盘，并使用多种办法取得胜利。PC不能够看见，这就意味着你在与机器对抗的时候，不能够接触棋子。可并没有这样的规则....

如果你喜欢玩盲棋，你则要绑起双眼，而对手则能够看见所有的东西!!!!

总结

无论如何，人工智能想要达到人类目前的地步还有很多路要走。象棋程序就是很好的例子....

　

6790630 · 发表于 2006-11-24

学习支持！[em07]

psjx666 · 发表于 2006-12-1

人类 VS 电脑,谁将是未来的主宰者

coolhear3d · 发表于 2006-12-19

自己顶太累了,呵呵.....我帮你顶一下.

帐号		自动登录	找回密码
密码			快速注册

[其他] 人类 VS 电脑,谁将是未来的主宰者

相关帖子