点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:从围棋博弈到数字经济发展新动力
首页> 科普频道> 科普头条 > 正文

从围棋博弈到数字经济发展新动力

来源:光明网2022-03-02 16:06

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  围棋,曾经一度被视为智力游戏的“最后堡垒”。即便当“深蓝”击败卡斯帕罗夫后,围棋也凭借自身千变万化的变局,让无数人工智能“棋手”望而却步,让无数人工智能研究者捶胸顿足。但技术的发展,从来就没规定过只能匀速发展。

  随着技术上的突破,被俗称为“阿法狗”的人工智能棋手AlphaGo及其后续升级版本,成功征服了围棋游戏。

从围棋博弈到数字经济发展新动力

AlphaGo的出现让围棋走向了人工智能的时代|Wikipedia public domain

  是什么让它成为“围棋之神”呢?

  人工智能在20世纪后半叶诞生以后,主流发展方向一直是高度适于处理特定问题的“专家系统”。而在上个世纪60年代开始,神经科学也迎来了大发展。尤其是大卫·休伯尔(David Hubel)与托斯坦·维瑟尔(Torsten Wiesel),他们对哺乳动物视觉皮层信息处理通路的研究,在相当程度上启发了人工智能学者。我们耳熟能详的“神经网络”一词,作为一种人工智能设计方案,就此诞生。

从围棋博弈到数字经济发展新动力

神经网络作为一种人工智能设计方案,已经诞生|Pixabay

  这种一定程度上模仿大脑内部“天然神经网络”的“人工神经网络”算法,同样把运算结构划分为一个个“神经元”。其中,“前排”神经元负责接收并处理加工外界输入的信息,然后再将结果交由“后排”神经元进行整合并输出结果。

  不过,在上个世纪80-90年代的计算机浪潮中,率先崭露头角的人工智能方案却并不是神经网络。当时的研究人员开发了一类算法,模仿人类在解决谜题或进行逻辑推理时使用的“逐步推理”。这类算法,通过层层设置选择条件,来根据现有局面构建尽可能全面的发散状选择树,并在运算能力和反应时间允许的极限内,尽可能检索出已知范围内的最优解。

  显然,相比于死板地依照预设代码执行“如果……那么……”式命令的传统计算机程序,这种能够主动进行逐步推理算法,在处理不确定性问题或面对信息不完整局面时,会有更灵活的反应。在国际象棋领域终结人类统治的“深蓝”,其基本运行原理就是基于这类算法。在与人类对弈时,“深蓝”会基于已经学习的海量对局,为当前局面进行分析,快速检索出各种主要选择,然后在有限的时间中内尽快挑选出最优解,作为下一手打出。

  简而言之,“深蓝”最核心的部分,就是一个“局面”检索算法。

  当然,这种人工智能有一个明显的弱点,就是当它们面对足够复杂的大型推理问题时,会遭遇名为“组合爆炸”的叹息之墙,找出最优解的速度急速下跌。

  因此,可以在国际象棋赢下人类顶级大师的“深蓝”,并不适合应付围棋这样变局数量近乎无穷的思维游戏。这也是演化赋予人脑智能的特点——追求效率,但不求尽善尽美。

  此时,经过进一步演化的神经网络算法开始重出江湖。经过“超进化”的新一代神经网络,在原本只有输入和输出两层的神经元结构中间,塞进去了大量名为“隐层”的神经元。这一模仿人类神经网络逐层加工信息的“三明治”设计,极大增强了神经网络算法的信息处理能力。位于输入层与输出层中间的“隐层”神经元,可以将输入信息进一步加工——“卷积神经网络”中的“卷积”一词,就是在数学上描述这种“信息叠加”。

  简而言之,隐层神经元就像人脑中那些处理输入信息的生物神经元,可以根据各自不同的“偏好”(数学上表述就是“卷积核”)来对输入信息进行过滤和加工。如此一来,神经网络对输入信息关键特征的抽取和整合能力得到了空前的增强。

  此外,研究者还把生物神经元之间随着共同激活而加强连接强度的“设定”,也带入到人工神经网络的虚拟神经元中。神经网络算法,因此拥有了近似人脑的学习适应能力,可以通过不断比对不同输出结果的成绩,自动对内部的运算结构进行优化。以至于如今的程序员,已经不敢再说自己“编写”神经网络,而只能说“训练”它们。

  而阿法狗,在横扫棋坛之后,开始了下一轮演化。

  经过一轮又一轮的算法优化,完全不接触人类对局、“从零开始学围棋”的AlphaGo Zero,又“卷”出了全新的高度:它只用了3天的训练时间,就将自己的“前辈”AlphaGo Master斩于马下。这就是“弱”人工智能的力量。

  当然,阿法狗依然有着“专家系统”的通病——不擅长处理任务之外的输入信息,也不擅长面对充满“噪音”的非标准环境。对于阿法狗来说,围棋那个64*64的棋盘是一个简单纯粹、黑白分明、便于理解的世界,而纷繁复杂的现实世界,则是一片完全在它认知能力之外的滚滚红尘。更何况,和所有的弱人工智能一样,如果没有人类预先设定游戏规则和胜败目标,并给出指令让它学习,阿法狗也根本不会对这种兴起于周朝的古老中国游戏有任何反应。

从围棋博弈到数字经济发展新动力

就复杂程度而言,围棋要远远大于国际象棋|Pixabay

  但是AlphaGo的出名所带来的关注度,切实推动了更多的研究与资源向人工智能领域倾斜。而数字经济的发展,离不开新一代信息技术的支持,人工智能技术就是数字经济领域相关技术中的中坚力量。

  根据科技部于2019年印发的《国家新一代人工智能创新发展试验区建设工作指引》显示,到2023年,我国将布局建设20个左右的人工智能创新发展试验区,打造一批具有重大引领带动作用的人工智能创新高地。

  人工智能技术提高了各行各业对于数字信息的敏感度与反馈效率,有利于产业结构的调整与产业的智能化转型,也有利于推动整个产业生态体系的智能化转型。数字经济时代的到来对于人工智能的发展而言,即是一个机遇,也是一场挑战。我们所能做的,就是充分挖掘人工智能技术对于数字经济的牵引作用,切实促进社会的发展。

  参考文献

  [1] Chen J X . The Evolution of Computing: AlphaGo[J]. Computing in Science & Engineering, 2016, 18(4):4-7.

  [2] Granter S R , Beck A H , Papke D J . AlphaGo, Deep Learning, and the Future of the Human Microscopist[J]. Archives of Pathology & Laboratory Medicine, 2017, 141(5):619.

  [3] 焦李成. 神经网络系统理论[M]. 西安电子科技大学出版社, 1990.

  [4] Martin T. Hagan, Howard B. Demuth. 神经网络设计[M]. 机械工业出版社, 2002.

  [5] Heinz K K . Application of neural networks[J]. ence & Public Policy, 1995(3):3.

  [6] Hsu H . Deep Blue[J]. Artificial Intelligence, 2002.

  作者:张雨晨

  编辑:韩越扬

  排版:洗碗

从围棋博弈到数字经济发展新动力

[ 责编:赵清建 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 跟随总书记走进洛阳轴承集团 了解先进制造业发展

  • 谷神星一号海射型遥五运载火箭发射成功

独家策划

推荐阅读
科研人员近日首次公布在我国空间站发现一个微生物新物种,并将其命名为“天宫尼尔菌”,相关科研成果在线发表于国际权威期刊上。
2025-05-20 10:24
一项研究首次揭示了肺活量从童年到老年的演变过程。
2025-05-20 10:21
津潍高铁是我国“八纵八横”高铁网京沪通道和沿海通道的重要组成部分。
2025-05-20 10:20
北京大学讲席教授杨荣贵与其在华中科技大学能源与动力工程学院的团队,制备出一种可大规模生产的多级有序穿孔结构铜网,其散热能力优于已报道方案。
2025-05-20 10:19
按照经典理论,有丝分裂或减数分裂后,每个子细胞核应当至少获得一套完整的单倍体染色体,以确保细胞正常发育和功能发挥。然而,最新研究却发现,在某些特定真菌中,
2025-05-20 03:55
最新气候数据显示,全球气温仍然极高,2025年将与2024年一道成为有记录以来最热的一年。
2025-05-19 10:49
5月17日,江西省首颗自主发射的生态环境监测卫星“南昌航空一号”,在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射入轨。
2025-05-19 10:47
航天科技看似遥远,其实与我们的生活息息相关,“高高在上”的航天实验,正在引导一场由科技创新驱动的产业变革,重塑着我们的生活方式。
2025-05-19 10:46
为提升各种场景下荧光成像性能,北京大学席鹏团队和深圳大学屈军乐团队合作,通过计算机视觉与荧光显微的融合,提出了一种暗通道光学层切算法使显微成像性能得到大幅提升。
2025-05-19 10:42
《2025中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》18日在北京发布,卫星导航专利申请总量累计突破12.9万件,继续保持全球领先。
2025-05-19 10:07
AG600“鲲龙”批生产首架机(1101)18日在广东珠海成功完成生产试飞,标志着AG600飞机通过取得生产许可证(PC)的关键环节,实物状态满足PC构型要求。
2025-05-19 10:05
去年3月,他和团队在人类历史上第一次为引力子“画像”,那篇发表在国际权威学术期刊《自然》上的论文,就在这里诞生。
2025-05-16 10:55
著名学者、南京师范大学教授郦波老师亮相总决赛直播间,与全国诗词爱好者云端相聚。央视诗词大会选手与作业帮第二届古诗词冠军狭路相逢,上演巅峰较量。
2025-05-19 13:55
星星“眨眼睛”,并不是“真身”在动,而是光线的折射率出现了波动,导致肉眼观察下的星星,与其“真身”所在位置的偏移距离在短时间内发生了变化。通常,白天发生的大气湍流更加强烈,导致折射率波动更大,星星“眨眼睛”也更频繁,只是我们观察不到。
2025-05-16 09:52
气象监测显示,5月12日以来,我国华北南部、黄淮地区等出现35摄氏度以上高温天气。中央气象台预计,16日起,我国黄淮中西部、华北南部等地部分地区将出现高温天气,19日至21日,高温天气强度增强、范围扩大,陕西关中盆地、河南中西部等地部分地区日最高气温可达37—39摄氏度,局地40摄氏度。
2025-05-16 09:51
科学家发现,将一段人类特有的基因片段插入小鼠体内,可以让它们的大脑长得更大。为了找出人类HARE5与黑猩猩的差异,Silver和同事确定了其中4个遗传突变,每个突变都能同时增强黑猩猩和人类细胞的增殖能力。
2025-05-16 09:50
中国科学技术大学教授孙林峰、副教授刘欣团队与教授谭树堂团队合作,在植物激素运输领域取得重要研究进展。研究团队进一步解析了AUX1蛋白在CHPAA结合状态下的结构,为其抑制机理提供了见解,并提出AUX1蛋白依赖于质子浓度梯度介导生长素内向运输的转运模型。
2025-05-16 09:47
在这项研究中,胡晗带领的研究团队利用高精度CT扫描和三维重建技术,对保存完好的芝加哥始祖鸟标本进行了详细研究。
2025-05-16 09:42
研究显示,鸟类、哺乳类甚至龟类的大脑在过去3.2亿年里,经历了一场精彩的大脑神经元演化历程,走出了截然不同但又殊途同归的智慧发展之路。
2025-05-15 10:04
南京航空航天大学科研团队联手中外学者创新研发出储能密度较高的新型纳米复合薄膜储能器件,其储能密度可达215.8焦/立方厘米,刷新介电储能密度国际最高纪录。
2025-05-15 10:03
加载更多