漫人：阿狗、神经网络、蒙特卡罗、围棋及其它（五）

2016-4-4 07:08 AM| 发布者: 星光| 查看: 779| 评论: 8|原作者: 漫人

摘要: 上一篇说到深蓝打败了棋王卡斯帕罗夫，而老卡说在跟深蓝的对局中，特别是第二盘，发现了人的智慧和创造力。这就很有意思了，问题就是什么时候，机器会和人一样，我说的是智能方面，不是运动方面哈。为此，图灵（Alan ...

上一篇说到深蓝打败了棋王卡斯帕罗夫，而老卡说在跟深蓝的对局中，特别是第二盘，发现了人的智慧和创造力。这就很有意思了，问题就是什么时候，机器会和人一样，我说的是智能方面，不是运动方面哈。为此，图灵（Alan Mathison Turing）早就给出了答案，我就不再重复了。我只想指出卡斯帕罗夫居然有了这种感觉，就是他面对的不再是机器，而是有思想有智慧的人。那么可不可以说深蓝在某种程度上通过了“图灵测验”（Turing test）？

那么我们还是先来仔细看看深蓝是个什么样系统吧。之所以称深蓝为系统，是因为深蓝包括了硬件和软件。深蓝的任务，就是下棋，没有别的，虽然深蓝也可以用来做别的事。深蓝实际是一个大规模并行运算系统，有30个节点，每个节点里有一个120 MHz的P2SC芯片（其实就是CPU啦），外加480个专门设计的VLSI下棋芯片。深蓝的程序是用C写的，系统是IBM开发的AIX OS。前面提到过，1997年的升级版深蓝每秒可以运算2亿（200 million），在当时全世界的超级计算机中，速度排名259，已经是很了不起了。

因为深蓝的超级速度，所以深蓝的运算方法是“brute force”。“Brute”哈，古狗的翻译是作名词讲，是“畜生”或“兽性”；作形容词讲，是“无礼”或“残忍”。畜生的力量或残忍的力量，文明一点讲，就是“蛮力”。蛮力在这里怎么讲啊？具体地讲，就是比如说你有一把号码锁，但是忘记解锁号码了。如果号码是三位，那么你就一个号码一个号码试，从000到999一路试过来，直到找到解锁号码为止，这就是蛮力。这个过程，对于码农来说，就是用i = i + 1来表达，从1开始，一直到N。如果号码锁是3位数，那么N就是1000；如果是4位数，N就是10000，以此类推。

说来有意思，当初学计算机语言，我怎么也想不通这个i = i + 1的意义，因为这在数学上是怎么也讲不通的。如果做数学运算，你把“i”从右边移到左边，两个相互抵消，余下的不就是0 = 1么？这怎么成？！教授没有解释，书中也没明确，实在想不通。直到某一天，吃完午饭在一起喝茶的时候，我们教研室的一位计算机大拿才解释清楚了。原来在这里，“i”代表两个意思，一个是数值，这个跟数学中的符号一样；另一个是在计算机储存中的物理位置。在i = i + 1这个等式中，左面的“i”代表的是储存中的物理位置，右面的代表的才是数值，那么i = i + 1翻译成人话，就是在计算机储存中i那个位置，把原来的数值加1以后再重新输入到i的储存位置中，那么下面的运算，就是用新的数值去算了。

又扯远了，还是回头来说蛮力。具体到深蓝，这个蛮力究竟要蛮到什么程度？大家知道国际象棋的格子是8x8，共64格。小时候在《十万个为什么》里曾看到这样一个故事：国际象棋发明于印度。说当年那个印度国王得到了象棋，发现很好玩，因此很高兴，就对发明象棋的人说，你要什么奖赏吧。那个发明的人就说，我也不想要太多，这样吧：大王在象棋的第一个格子里放1粒米，第二个格子放2粒米，第三个格子放4粒米，这样一直加倍放下去，直到把整个棋盘64个格子填满，你就把棋盘上的米奖给我。国王一想这还不好说，不就几粒米么，好办。现在问题是，国王能兑现他的诺言么？在你说肯定能行之前，我就想温馨提示一句，我曾经让孩子们拿这个问题去坑过她们的老师。

那么国际象棋的运算数目已经是如此庞大，围棋呢？哈，总算回到围棋这个主题了哈。围棋棋盘是19x19线，总共有361个交点，这是个什么级数啊？所以流行的看法，是计算机要在围棋上打败人，那还有很长很长的路要走，也许是在遥远的将来吧，没想到阿尔法狗的出现，一下子就把我们从遥远的将来拉回到现实中，这就是阿尔法狗给我们的震撼。当然震撼不止是在时间轴上，还有其它方面的，我后面要说到。

不过话要说回来，科学、技术都在进步。当年觉得强大无比的计算机，到今天实际上可以说是小菜一碟，其运算能力，还不如你手上的手机。比如说这深蓝，运算能力是11.38 GFLOPS（FLOP是计算计算机运算能力的单位），当时已经是不得了的了。不过到了1999年，Intel Pentium III的运算能力已经到了1.354 GFLOPS，虽然跟深蓝还差了一个数量级，但这只是一个芯片，而深蓝是用了一大堆芯片。再到了2010年，Intel Core-i7 980X Extreme Edition的运算能力是147.6 GFLOPS，超过了深蓝一个数量级。再说手机，iPhone 5里的图像处理部分的运算能力是76.8 GFLOPS，Samsung Galaxy S5的图像处理部分的运算能力更是高达142 GFLOPS。就想说明一点，就是今天的计算机的运算能力，比当年要强大许多许多。当然，要解决实际问题，不是光有运算能力就行的，更多的是要注入人的智慧，就是说软件也得跟得上。

实际上，好多其它的国际象棋软件，特别是深蓝以后的软件，更注意在计算方法上的改进，而不是依靠蛮力。在计算搜寻方法上，主要用启发式运算（heuristic），启发式运算不求完全和最佳，但是可以节省好多时间和运算能力。好多象棋程序，后来就在PC上跑，效果也很好。我在这里提这个启发式，是因为这跟阿尔法狗用到的蒙特卡罗树搜寻很有关系，我们后面会讨论。

先写到这里吧，因为我要呼呼了，回头再侃。

https://en.wikipedia.org/wiki/Deep_Blue_(chess_computer)
https://en.wikipedia.org/wiki/Turing_test
https://en.wikipedia.org/wiki/Computer_performance_by_orders_of_magnitude
http://www.phonearena.com/news/A-modern-smartphone-or-a-vintage-supercomputer-which-is-more-powerful_id57149
https://en.wikipedia.org/wiki/Heuristic_(computer_science)

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