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计算机围棋

计算机围棋人工智能(AI)的一个领域,该领域致力于开发出可以下围棋电脑程式。围棋是棋盘游戏的一种,有很古老的历史。

歷史

alpha-beta 剪枝法

最先電腦圍棋也試圖用類似處理西洋棋的演算法——alpha-beta 剪枝法,即一般認為的暴力搜尋法,但成長非常慢。1986年應昌期懸賞100萬美金,徵求可以打敗人類的圍棋軟體,並以15年為期限,但沒有任何人拿走獎金。到了20世紀末,這類程式表現最好的是陳志行製作的手談,其宣稱可以接近業餘初段,至少與低段職業差距9子以上,其他如GNU Go更是只有業餘5~10級左右。

代表:

蒙地卡羅搜尋樹

Crazy Stone首次引進了蒙地卡羅搜尋樹,其原理是用蒙地卡羅法快速的把棋局下至終局,然後藉此判斷局勢,用這個方法,電腦圍棋得到飛快性的成長,並突破了業餘初段的壁障。這時代表現最好的是Zen,在AlphaGo出現的前一年,Zen的平行運算版本可以達到與職業棋士差距3~4子的水平。

這時期開始,開始出現了UEC杯等電腦圍棋比賽。在其中發生一個插曲,2010年時,黃士傑Erica在2010電腦奧林匹亞獲得19路圍棋的冠軍,隔年又在UEC盃拿下亞軍,這在當時引起許多注目,因為Erica是單機程式,而其對手都是使用大型電腦,這也使得他獲得DeepMind公司的邀請。

代表程式:

  • Zen
  • Crazy Stone
  • 石子旋風
  • Fuego

深度學習

深度學習原本主要應用是圖像分析,利用電腦模擬神經元,可以訓練電腦有類似人類「直覺」的反應,2014年左右,Google DeepMindfacebook等公司意識這可能可以用在處理電腦圍棋。最直接的想法是輸入人類的圍棋棋譜,並在程式中設定圍棋規則,以及各棋譜的最後勝負,利用監督學習讓電腦得到「棋感」,電腦因而可以給出特定局面下有哪些可能的行棋方法,後來這個方法在AlphaGo的論文中被稱為「走子網路」。2015年左右,DeepMind的David Silver意識到,其實圍棋的形勢判斷也可以交由神經網路決定,「價值網路」因此誕生。接著DeepMind團隊再使用強化學習——大眾媒體稱之為左右互搏——增強兩種神經網路,在大約三千萬盤的左右互搏後,超越了職業選手水平,這使得DeepMind最終贏得這項與facebook的競賽。

2016年1月27日,《自然》發表了Google DeepMind开发AlphaGo 的論文,于2015年10月,在未讓子的挑戰中,以5:0戰績,擊敗歐洲圍棋冠軍——職業圍棋二段樊麾。這是電腦程式首次在公平比賽中擊敗職業棋手。2016年3月,AlphaGo在韓國首爾以4:1擊敗棋士李世乭[1][2] 2017年5月,AlphaGo在中国乌镇围棋峰会的三局比赛中以3:0击败[3]当时世界排名第一[4][5]的中国棋手柯洁

代表程式:

难点

圍棋給程式設計師們帶來了許多人工智能領域裡的挑戰。當如IBM深藍那樣的超級電腦,已經能夠擊敗世界上最好的西洋棋棋手的同時;卻有不少人能擊敗圍棋軟體。可見,要編寫出超越初級水平的電腦圍棋程式,是極其困難的一回事。

棋盘太大

围棋的棋盘很大(19×19),因此通常被认为是难以编写围棋程序的一个重要原因。

可行的着法太多

与其它棋盘游戏相比,围棋的着法几乎不受规则限制。中国象棋第一步有42种选择,国际象棋有20种选择,但围棋有361种选择。有些着法较常见,有些几乎从未走过(例如第一步下在边线上),但所有着法都有可能。

象棋(以及大部分棋盘游戏如西洋跳棋双陆棋)棋局过程中,棋子数逐渐减少,使游戏简化。但是,围棋中每下一子,都可能有其戰略意義,使得單純分析戰術並不管用,会使局势变得更复杂。

估值函数

组合问题

策略搜索

状态表示

系统设计

处理问题的新方法

编程语言选择

设计哲学

Minimax 树搜索

蒙特卡罗方法

Knowledge-based 系统

机器学习

電腦圍棋程序的竞赛

历史

第一個電腦圍棋競賽是由USENIX贊助,在1984年到1988年間舉行。

宏碁電腦公司與應昌棋圍棋基金會從1986年開始,聯合舉辦電腦圍棋競賽,獲得冠軍的程式,可以挑戰職業棋士,獲勝獎金美金一百萬元。有效期至2000年。

电脑对电脑程序中的问题

注释和参考

  1. ^ David Silver, Aja Huang, Chris J. Maddison, Arthur Guez, Laurent Sifre, George van den Driessche, Julian Schrittwieser, Ioannis Antonoglou, Veda Panneershelvam, Marc Lanctot, Sander Dieleman, Dominik Grewe, John Nham, Nal Kalchbrenner, Ilya Sutskever, Timothy Lillicrap, Madeleine Leach, Koray Kavukcuoglu, Thore Graepel & Demis Hassabis. 深度神经网络加树形检索可以下围棋了. 2016-01-27 [2016-01-29]. (原始内容于2019-09-24) (英语). 
  2. ^ 开明. 面对谷歌围棋AI,人类最后的智力骄傲即将崩塌. 2016-01-28 [2016-01-29]. (原始内容于2016-01-28). 
  3. ^ Google’s AlphaGo Continues Dominance With Second Win in China. 2017-05-25 [2017-05-27]. (原始内容于2017-05-27). 
  4. ^ 柯洁迎19岁生日 雄踞人类世界排名第一已两年. May 2017 [2017-05-27]. (原始内容于2017-08-11) (中文). 
  5. ^ World's Go Player Ratings. 24 May 2017 [2017-05-27]. (原始内容于2017-04-01). 

参考文献

  1. AI-oriented survey of Go(页面存档备份,存于互联网档案馆
  2. , presented by Markus Enzenberger, Computer Go Seminar, University of Alberta, April 2004
  3. Monte-Carlo Go(页面存档备份,存于互联网档案馆), written by B. Bouzy and B. Helmstetter from Scientific Literature Digital Library
  4. Static analysis of life and death in the game of Go(页面存档备份,存于互联网档案馆), written by Ken Chen & Zhixing Chen, 20 February 1999
  5. Co-Evolving a Go-Playing Neural Network(页面存档备份,存于互联网档案馆), written by Alex Lubberts & Risto Miikkulainen, 2001

参见

外部链接

General info

  • .
  • Computer Go(页面存档备份,存于互联网档案馆) and Computer Go Programming(页面存档备份,存于互联网档案馆) pages at Sensei's Library(页面存档备份,存于互联网档案馆
  • The Computer Go Room on the Kiseido Go Server(页面存档备份,存于互联网档案馆) (KGS) for online discussion and running "bots"
  • : a forum about computer go programming

Specific info

  • Information on the Go Text Protocol(页面存档备份,存于互联网档案馆) commonly used for interfacing Go playing engines with graphical clients and internet servers
  • Kinger, Tim and Mechner, David. (1996年)
  • Published articles about computer go on Ideosphere(页面存档备份,存于互联网档案馆) gives current estimate of whether a Go program will be best player in the world
  • XS4All Internet B.V.(页面存档备份,存于互联网档案馆
  • Minimalism in Ubiquitous Interface Design(页面存档备份,存于互联网档案馆) by Wren and Reynolds describes a simple computer vision system for playing Go

计算机程序

  • by Michael Reiss
  • Handtalk(页面存档备份,存于互联网档案馆), developed in China by Zhixing Chen
  • The Many Faces of Go(页面存档备份,存于互联网档案馆) by David Fotland
  • KCC(页面存档备份,存于互联网档案馆) Igo, from Korea (sold as Silver Star in Japan)
  • Go Intellect(页面存档备份,存于互联网档案馆) by Ken Chen
  • GNU Go (页面存档备份,存于互联网档案馆), the strongest open source Go program
  • Smart Go(页面存档备份,存于互联网档案馆) by Anders Kierulf, inventor of the Smart Game Format
  • Free Go Software(页面存档备份,存于互联网档案馆
  • MIni GO Solver
  • by Hiroshi Yamashita
  • CrazyStone(页面存档备份,存于互联网档案馆) by Rémi Coulom
  • GNU Go, the strongest open source Go program
  • by Michael Reiss (sold as Strongest Go or Tuyoi Igo in Japan)
  • Go Intellect by Ken Chen
  • Handtalk/Goemate, developed in China by Zhixing Chen (sold as Shudan Taikyoku in Japan)
  • Haruka by Ryuichi Kawa (sold as Saikouhou in Japan)
  • Indigo by Bruno Bouzy
  • Katsunari by Shin-ichi Sei
  • KCC Igo, from North Korea (sold as Silver Star or Ginsei Igo in Japan)
  • The Many Faces of Go(页面存档备份,存于互联网档案馆) by David Fotland (sold as AI Igo in Japan)
  • by Sylvain Gelly
  • Smart Go(页面存档备份,存于互联网档案馆) by Anders Kierulf, inventor of the Smart Game Format
  • LeelaLeela Zero

Computer Go vs human/computer & tournament

  • Comprehensive list of past computer go events(页面存档备份,存于互联网档案馆
  • by David A. Mechner, discusses the game where professional go player Janice Kim won a game against program Handtalk after giving a 25-stone handicap.
  • Two Representative Computer Go Games(页面存档备份,存于互联网档案馆), an article about two computer go games, the one with two computers players, and the other, a 29-stone handicap human-computer game

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代表 手談 圍棋軟體 GNU Go蒙地卡羅搜尋樹 编辑 Crazy Stone首次引進了蒙地卡羅搜尋樹 其原理是用蒙地卡羅法快速的把棋局下至終局 然後藉此判斷局勢 用這個方法 電腦圍棋得到飛快性的成長 並突破了業餘初段的壁障 這時代表現最好的是Zen 在AlphaGo出現的前一年 Zen的平行運算版本可以達到與職業棋士差距3 4子的水平 這時期開始 開始出現了UEC杯等電腦圍棋比賽 在其中發生一個插曲 2010年時 黃士傑的Erica在2010電腦奧林匹亞獲得19路圍棋的冠軍 隔年又在UEC盃拿下亞軍 這在當時引起許多注目 因為Erica是單機程式 而其對手都是使用大型電腦 這也使得他獲得DeepMind公司的邀請 代表程式 Zen Crazy Stone 石子旋風 Fuego深度學習 编辑 深度學習原本主要應用是圖像分析 利用電腦模擬神經元 可以訓練電腦有類似人類 直覺 的反應 2014年左右 Google DeepMind和facebook等公司意識這可能可以用在處理電腦圍棋 最直接的想法是輸入人類的圍棋棋譜 並在程式中設定圍棋規則 以及各棋譜的最後勝負 利用監督學習讓電腦得到 棋感 電腦因而可以給出特定局面下有哪些可能的行棋方法 後來這個方法在AlphaGo的論文中被稱為 走子網路 2015年左右 DeepMind的David Silver意識到 其實圍棋的形勢判斷也可以交由神經網路決定 價值網路 因此誕生 接著DeepMind團隊再使用強化學習 大眾媒體稱之為左右互搏 增強兩種神經網路 在大約三千萬盤的左右互搏後 超越了職業選手水平 這使得DeepMind最終贏得這項與facebook的競賽 2016年1月27日 自然 發表了Google DeepMind开发AlphaGo的論文 于2015年10月 在未讓子的挑戰中 以5 0戰績 擊敗歐洲圍棋冠軍 職業圍棋二段樊麾 這是電腦程式首次在公平比賽中擊敗職業棋手 2016年3月 AlphaGo在韓國首爾以4 1擊敗棋士李世乭 1 2 2017年5月 AlphaGo在中国乌镇围棋峰会的三局比赛中以3 0击败 3 当时世界排名第一 4 5 的中国棋手柯洁 代表程式 AlphaGo AlphaGo Zero CGI Darkforest Facebook最終失敗的計畫 DeepZenGo ELF OpenGo KataGo Leela Leela Zero PhoenixGo SAI 絕藝难点 编辑圍棋給程式設計師們帶來了許多人工智能領域裡的挑戰 當如IBM深藍那樣的超級電腦 已經能夠擊敗世界上最好的西洋棋棋手的同時 卻有不少人能擊敗圍棋軟體 可見 要編寫出超越初級水平的電腦圍棋程式 是極其困難的一回事 棋盘太大 编辑 围棋的棋盘很大 19 19 因此通常被认为是难以编写围棋程序的一个重要原因 可行的着法太多 编辑 与其它棋盘游戏相比 围棋的着法几乎不受规则限制 中国象棋第一步有42种选择 国际象棋有20种选择 但围棋有361种选择 有些着法较常见 有些几乎从未走过 例如第一步下在边线上 但所有着法都有可能 象棋 以及大部分棋盘游戏如西洋跳棋和双陆棋 棋局过程中 棋子数逐渐减少 使游戏简化 但是 围棋中每下一子 都可能有其戰略意義 使得單純分析戰術並不管用 会使局势变得更复杂 估值函数 编辑 组合问题 编辑策略搜索 编辑此章节尚無任何内容 状态表示 编辑此章节尚無任何内容 系统设计 编辑此章节尚無任何内容 处理问题的新方法 编辑 编程语言选择 编辑 设计哲学 编辑 Minimax 树搜索 编辑 蒙特卡罗方法 编辑 Knowledge based 系统 编辑 机器学习 编辑電腦圍棋程序的竞赛 编辑历史 编辑 第一個電腦圍棋競賽是由USENIX贊助 在1984年到1988年間舉行 宏碁電腦公司與應昌棋圍棋基金會從1986年開始 聯合舉辦電腦圍棋競賽 獲得冠軍的程式 可以挑戰職業棋士 獲勝獎金美金一百萬元 有效期至2000年 电脑对电脑程序中的问题 编辑注释和参考 编辑 David Silver Aja Huang Chris J Maddison Arthur Guez Laurent Sifre George van den Driessche Julian Schrittwieser Ioannis Antonoglou Veda Panneershelvam Marc Lanctot Sander Dieleman Dominik Grewe John Nham Nal Kalchbrenner Ilya Sutskever Timothy Lillicrap Madeleine Leach Koray Kavukcuoglu Thore Graepel amp Demis Hassabis 深度神经网络加树形检索可以下围棋了 2016 01 27 2016 01 29 原始内容存档于2019 09 24 英语 开明 面对谷歌围棋AI 人类最后的智力骄傲即将崩塌 2016 01 28 2016 01 29 原始内容存档于2016 01 28 Google s AlphaGo Continues Dominance With Second Win in China 2017 05 25 2017 05 27 原始内容存档于2017 05 27 柯洁迎19岁生日 雄踞人类世界排名第一已两年 May 2017 2017 05 27 原始内容存档于2017 08 11 中文 World s Go Player Ratings 24 May 2017 2017 05 27 原始内容存档于2017 04 01 参考文献 编辑 AI oriented survey of Go 页面存档备份 存于互联网档案馆 Monte Carlo Go presented by Markus Enzenberger Computer Go Seminar University of Alberta April 2004 Monte Carlo Go 页面存档备份 存于互联网档案馆 written by B Bouzy and B Helmstetter from Scientific Literature Digital Library Static analysis of life and death in the game of Go 页面存档备份 存于互联网档案馆 written by Ken Chen amp Zhixing Chen 20 February 1999 Co Evolving a Go Playing Neural Network 页面存档备份 存于互联网档案馆 written by Alex Lubberts amp Risto Miikkulainen 2001参见 编辑圍棋 围棋软件与人工智能 電腦象棋 電腦將棋 围棋程序列表 Go Text Protocol外部链接 编辑維基教科書中的相關電子教程 Computer GoGeneral info 编辑 Online Computer Go bibliography 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