人工智能下象棋(人机大战与网络象棋第一章电脑首次战胜人脑)(1)

(二)大师联盟 惜败电脑

2006年8月9日下午,象棋大师与浪潮天梭的人机大战开赛了,全场轰动。人方出场的是:特级大师,世界冠军徐天红,特级大师卜风波,特级大师、全国冠军柳大华,象棋大师张强,象棋大师汪洋。电脑方面出场的是2006年世界杯棋软冠军“棋天大圣”,2005年世界杯棋软冠军“象棋奇兵”及“象棋旋风”、“天机”、“将神传说等。人机按顺序分别对垒。人方阵容相当强大,前三位特级大师都是棋坛顶尖高手,后两名大师也是出类拔萃的新秀。电脑方则是当今棋软的王牌。这是中国象棋历史上首次人机大战,谁胜谁负?广大棋迷拭目以待,30万人网络在线观看直播。

当“电脑”代理人向“人脑”代表递交挑战书之后,棋迷的情绪又出现新的高潮,纷纷议论电脑与人脑的优缺点,这场大战谁胜谁负?人工智能学会的专家说:“天梭的优势在于谋略能力极强,虽然目前还不能完全摆脱穷举法的思维模式,但可以通过择优算法,在每一次判断时,主动舍弃一些不应该的着法,这样它就避免了大量无用计算过程,能在较短的时间看到较远的棋局发展,策略水平当然大幅提高,棋力也就非同一般了。这种思维模式,其实与人已经非常接近了。电脑和人脑在开局阶段走得差不多;电脑在中局阶段的计算能力上占有优势;而残局功夫方面,人类大师研究了许多年,比较有心得。”浪潮集团负责人说:“计算机的优势在于计算快,不会疲倦,不会犯计算错误,快棋比赛更具优势。速度快,永不犯错,无疑是浪潮计算机的最大优势。”据悉,浪潮集团开发出的超级计算机,具备超强的计算能力,它曾多次打破并创造全球最权威的计算机测试纪录。而棋软在研制过程中,邀请了象棋高手参加测试工作,甚至研究了很多大师诸如许银川的名局棋谱,吸取他们的策略与战术思想,调整优化系统参数设置。所以在“天梭”背后其实有诸多大师的支撑。

人方棋手的代表张强说:“人脑没有压力,我们就是重在参与。至于说到棋谱储存量,就是有东方电脑之称的柳大华,他脑子里的棋谱恐怕也不够电脑运行两三分钟。关于备战,我们与人比赛时,考虑到高手的棋是有个性的,可以有针对性地进行备战;但对计算机,我们心里就没谱。其次是心理素质,平日高手过招,可能只以一步就定了胜负。但没有喜怒哀乐的计算机象个冷血杀手,它不下到最后一步,不会轻易认输。所以打心理战的方法,我们想都不想。另外不能不说到体力方面,电脑一通电就解决了,可人脑得休息呵,这次比赛的用时规定的确对人脑是个考验。所以我们只能随机应变,综合运用多种战术,谋略取胜该是最佳选择吧。”

看来对于此次大战,电脑方信心十足,人脑方比较低调,没有把握。而浪潮集团副总裁说得好:“人机大战,无论哪一方面取胜,都是人类智慧的胜利。”因为计算机也是人的智慧创造出来的。

事实上,人脑还有自己的突出优势,例如棋战中不存在单一的战术,需要棋手随机应变运用多种战术,这样的综合能力对于一个人来说是可以做到的,而机器在此方面尚且不能达到人类所拥有的大局观和统筹整合能力。例如棋局的转换阶段,序盘进入中局,中局进入残局,这都需要分析判断、宏观把握的地方,对计算机来说则是弱点。总之,人机双方各有千秋,在赛前断定谁胜谁负,还为时尚早。

裁判长宣布比赛开始,本次比赛采用亚洲象棋规则,用时为每方45分钟包干,共进行两轮,其10盘棋计算总局分,第一轮由人方执红先行。

人工智能下象棋(人机大战与网络象棋第一章电脑首次战胜人脑)(2)

第一台徐天红对“棋天大圣”,双方演成挺兵转中炮对卒底炮飞象横车布局。此种阵式避开激烈对攻,使电脑未能发挥特长,却符合徐天红的技术风格。第9回合,徐天红故意选择挺边兵的冷门变例,脱离电脑的开局库,以此考验电脑的应变能力。接着徐天红又用马踏中卒,兑子后形成多兵平淡局面,使电脑找不到对攻拼杀的门路。徐天红以己之长击彼之短,布局策略成功,掌握先手。进入中局后,仍然没有搏斗场面,但徐天红的边兵悄悄渡河,不知不觉地靠近对方九宫,不久红中兵又渡河,蕴藏着稳攻计划,已呈优势。但电脑走得顽强,用车压马,使徐天红的攻力不足,也找不到攻击切入点。当弈至45回合时,电脑再也按耐不住消极防守,竟然弃炮砸士,虽然对前景并没有多大把握,但引起对攻,并制造紧张气氛。难道电脑也会搞心理战?人类棋手感到压力而耗费思索时间,电脑则快速行棋,发挥自己的特长。果然,徐天红在多子优势下,时间不够用,只剩1分钟了,灵机一动,形成双方一打一闲不变作和。

第二台卜风波对“象棋奇兵”,双方演成中炮直横车对屏风马两头蛇阵式。卜凤波有意采用四兵相见变例,虽然变化复杂些,但这是热门变例,红能稳持先手,卜风波是心中有数的。电脑开局库中肯定有此局谱,弈来应付得当,没有明显差错。中局时电脑主动邀兑车,减轻压力,形势有所缓解。当弈至30回合时,卜风波平兵捉炮,以为争得先手。不料电脑跳马入相眼叫杀捉炮,算得准走得快,卜凤波无奈退车防守,结果丢相少兵,只好求和。

第三台柳大华对“象棋旋风”,双方以顺炮直车正马对双横车局。柳大华选择高左炮变例,引起激烈对攻,他不相信电脑计算快,决心跟电脑一决高低,电脑也不示弱,肋车直插相眼,又挺起中卒谋求中路突破。第17回合,柳大华不愿平车兑车缓和局势,却退马委曲,希望保留对攻实力。但在互缠过程中,柳大华不仅错过一个得子失势的对攻机会,还因为随手补错士造成左翼空虚的劣势局面,最后失子失势,自动认输。

第四台张强对“天机”,双方演成屏风马对单提马布局。张强避开流行着法,挺双兵活通马路,又跃出盘河马用巡河炮保护,形成坚强有力的阵型,使电脑双横车无佳位可走。中局阶段,张强趁电脑一个疏忽,驱兵渡河直冲九宫象眼,即给电脑以严重威胁,再运炮瞄象叫闷杀,电脑只好舍马救命,于是张强得子得势,为人类棋手赢得第一盘。

第五台汪洋对“将神传说”,双方大打散手棋,汪洋获得了有利的局面,可惜由于时间压力,遗憾地被电脑逼和。

第1轮每方都是1胜1负3和,人机打成平手。第2轮全部由电脑执红先行。

第一台,“棋天大圣”对徐天红,也是挺兵转中炮对卒底炮飞象横车布局。电脑选择炮取双卒变例,又是挺边兵冷门走法,没想到电脑也喜欢采用多兵互缠的策略。徐天红认为这种棋正合自己风格,便中局兑掉双车,与电脑斗马炮棋,结果弈成红炮被困、黑马危险,双方都有顾忌的局面,以兵卒长捉作和。

第二台,“象棋奇兵”对卜风波,演成中炮两头蛇对半途列炮右横车阵式。卜风波作为北派棋手,意欲跟电脑一搏,不料电脑用双炮抢中卒,钉死黑窝心马,构成局面优势,在对攻中电脑错过得子机会,反而被黑赶退盘河马,又沉炮叫将反先。卜风波越战越勇不贪吃马而冲卒造杀,电脑干脆弃车砍卒,暂解燃眉之急。卜风波在时限繁张的情况下,放弃多子优势,用车砍炮实现平稳局面,不料仓促出将失误,竟被电脑巧着吃马制胜。

第三台,“象棋旋风”对柳大华,双方演成五九炮过河车对屏风马平炮兑车阵式。第12回合电脑避开流行着法,不用炮打中卒而退骑河车,于是出现新的变化。柳大华不知不觉少双卒,又走出跃马河口的软着。电脑抓住战机,平车捉炮进车逼马,控制了局面,最后电脑以多兵大优迫使柳大华认输。

第四台,张强在上局获胜的情况下,后手不愿冒险,稳健与电脑握手言和。

第五台,“将神传说”对汪洋,双方演成五四炮进七兵对反官马局式。电脑布阵缺乏大局观,左翼活跃而右翼呆滞,被黑左车过河压马而失先。汪洋在占优后,走得谨慎细致,不给电脑对攻机会,直到最后胜利。

第2轮电脑2胜1负2和。总的成绩,人方2胜5和3负惜败于超级计算机浪潮天梭。

人机大战结束后,舆论大哗,人们热烈地谈论着电脑人脑的话题。

赛后,五位大师均表示面对计算机时,明显感到它的计算能力强大,但也普遍认为计算机虽然每走一步都选择了最精确的下法,但由于计算机下棋的大局观较差,人要战胜它并不是不可能的。

柳大华说:“面对计算机时真是一点错都不能出,这不像人和人之间的比赛。跟人比赛时,我就算出了错,也可以用气势给对手形成压力,等他出错。但对计算机,只要出了一点错,就很难有翻身的机会。”“在时间上真人很吃亏,这是每方45分钟包干的赛制,可以提供给真人思考的时间太少,但这对于计算机来说没有影响,它不会为时间少而产生情绪波动。”“如果在慢棋赛中,真人会有更好的发挥,现在计算机的实力已经相当不错了,可以说接近大师的水平。”

汪洋说:“我抓到了计算机的一个漏洞,比赛前一天我看过该计算机的棋谱,发现它开局时有一定的套路,临场时我就想看看它是否真的按套路去下,结果发现,它真的下出我昨天看过的走法,虽然每一步棋都不错,却都在我意料之中,所以我可以轻松取胜。”

卜风波说:“电脑的计算很准,开局时我刚好走进它的数据库,所以没走出先手便宜,我想不能久战,赶紧和了吧。”

柳大华说:“我第一盘主动进攻,就是怀着明知山有虎,偏向虎山行的决心。都说电脑计算能力强,我就看看它强到什么程度。结果输掉了,事实表明,它的计算非常快而且准确,一旦抓住对手的错误,就绝不放手。”“当然,电脑在平稳局面下显得比较死板,不够灵活。”

徐天红说:“我第一盘已经占优,如果能多给人脑一点时间,结果还很难说。”

张强说:“下棋是一门艺术,而电脑却缺少这种艺术细胞,它的计算能力确实惊人,但却是那种广而不精的计算,缺乏人类所有的判断力,而我认为,判断比计算更重要。”“棋战中,对于局面的判断力有时是很灵活的,比如一个过河卒可能非常重要,但对电脑来说会被忽略掉了。”

关于此次大战结果人方惜败一局。张强说:“输的原因主要在体力的过度消耗,以往和人比赛,到了最后时刻就是意志和心态的对决了,看谁能坚持到最后,谁能不犯错误。但是超级计算机没有这样的问题,因此这场比赛在体力、心智方面的消耗远比和人比赛要大。”

除了人类棋手的感想外,我们也来听听计算机专家的看法。人工智能学会的专家说,以往人机大战,都是采用国际象棋,事实上无论是从状态空间还是从博弈树的复杂度来说,中国象棋都高于国际象棋,因面对机器增加了难度,国际象棋的棋盘是64格,中国象棋的棋盘是90点,数目比国际象棋多,因而棋路变化也更多。国际象棋的64格恰好与目前的64位计算机相对应,而中国象棋还有九宫和河界两个特殊的区域,这对一些棋子的范围做了限制也增添了程序的复杂性。另外,虽然两种棋都是32枚棋子,但中国象棋有7个兵种,而国际象棋是6个,而且中国象棋中的绊腿,将帅不能对脸等规则也是国际象棋所不具备的,这些都增加了软件的难度。

关于此次人机大战与10年前“卡斯帕罗夫”对“深兰”之战比较,计算机有哪些进步的问题,专家说:现在计算机技术的发展与当年“深兰”所采用的技术进步很多,从专业角度来说,设计中国象棋的复杂度是10的150次方,而国际象棋的复杂度才10的120次方。

专家说,在人机大战中,与人对抗的,其实是目前世界上最先进的人工智能技术。简单地说,人工智能就是让计算机具备人类的思维模式和智慧水平。人工智能的思考方法是穷举法,即通过对所有可能的着法的演化结果进行比较,最后选择出一个最好的着法,这种比较一定是越深越好。比如能对战局演化看得越远的人,往往象棋水平越高。计算机也一样,例如在某个局面中,有38种可能的棋子走法,无论选择其中哪一种,都会再生成一个新局面,如果将所有这些变化列起来,就会形成一棵博弈树。计算机要做的,就是比较最后一层结果,选择其中一个最好的,然后逆推找到本局面最好的一个走法。

但是号称棋类不败算法的博弈树是根本不可能完全建立的,因为它太庞大了。中国象棋从开始到结束,所有可能的走棋方式大约是10的150次方,这么多的可能性即使计算到地球毁灭也计算不出一步棋的走法。所以,计算机必须具备一种策略判断能力,在博弈树的每一层中,都能及时舍弃一些明显错误和不可行的着法,砍去该分支及其后续变化。 怎么判断呢?这时人类的思维方法就发挥作用了,这也是人工智能最突出的表现。例如“浪潮天梭”在面对每一步棋时,都将会模仿人的思考方法尽可能地简化搜索范围,然后对其进行横向比较并选择最优走法。电脑的这种思考能力在中局搏杀阶段表现得尤为明显,它在择优时所使用的评估函数一般包括固定子力值、棋子位置值、棋子灵活度值、威胁与保护、牵制、棋子配合作战、兵的状态、将的安全等方面,这对超级计算机处理器的能力和带宽,以及多个处理器之间的通信和数据交换、协作能力有很高的要求。此外,电脑还有一个优势就是超强的记忆力,“浪潮天梭”可以存储几百万个典型棋局局面,建立大量快速判断模型。当棋局发展到某一个局面时,“天梭”可以迅速与棋局库相比较,找到最相似的一个模型,从而判断出这个局面下最好的着法是什么。而且最可怕的是,超级计算机还具有主动学习能力,可以通过与对手的比赛,学习对手的战略与战术。

据悉,“浪潮天梭”每步可处理42亿步棋,本次比赛总共评估了超过10万亿个局面,并执行了超过300万次复合查询。

人工智能下象棋(人机大战与网络象棋第一章电脑首次战胜人脑)(3)

柳大华人机大战

未完待续~

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