围棋人工智能的先行者-陈志行

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围棋人工智能的先行者-陈志行

来源:才艺兴趣指南针

2017-03-13

陈志行01.jpg

中间为陈志行教授

自从AlphaGo出现,围棋人工智能进入了前所未有的热门话题。本文带大家回顾第一代围棋人工智能的开拓者——已故的中山大学陈志行教授。

陈志行是广州中山大学化学系教授,可能围棋界很多人不一定熟悉陈志行这个人,但他编写的“手谈”围棋程序,却是老一代棋手无人不晓的。

陈志行教授1991年退休后,才开始投入研发电脑围棋软件,开始潜心研究电脑围棋对弈引擎的。以当时的电脑软件技术水平,程序员能教会电脑懂得围棋规则、能下完一盘棋已经是很了不起的事情。围棋棋盘大,空间状态多,打劫、终局规则复杂,一般程序员至少需要设计一到两年的时间,才可能教会电脑懂得下围棋的规则,让电脑学会下围棋,也就是说一般的程序员需要准备两年时间才能搭建好围棋编程的框架,之后才可以开始研究和编写围棋人工智能对弈的内容。

量子化学专业出身的陈志行教授使用速度快但不太常用的汇编程序语言搭建围棋框架和编写围棋对弈引擎。他潜心编写的“Alpha-Beta搜索引擎”速度非常快,在当时领先其他同行几个数量级,达到了13层搜索深度,也就是说手谈可以算清后面的13步棋,而其他程序通常只能算7-8步。陈志行教授自己本身也是围棋业余高手,他编写的“模式识别”专家系统在当时也是无人能及。

凭借坚强的毅力和对围棋的热爱,陈志行教授潜心研发“手谈”软件三年后,终于在世界比赛中斩获第一个世界冠军。当时的“手谈”软件以战斗力超强著称,智能水平遥遥领先国际同行,对弈过程中创新的走法不断出现,有时还能惊现专家式的走法,令当时的电脑围棋界研究人员和围棋爱好者耳目一新。之后的“手谈”软件在陈志行教授及研发团队的精心改造下,对弈水平不断进步,在国际性的电脑围棋对弈比赛上连续夺冠,囊括了该时期大部分世界比赛的冠军。

当时个人电脑系统刚刚在世界范围内普及,许多围棋爱好者专门购买电脑,购买安装手谈软件,用“手谈”软件学习围棋和作为训练的工具,“手谈”软件在世界范围内销售量独占鳌头,远销日本、台湾、韩国、美国等国家和地区。在国内,手谈软件的年销售量进入游戏类软件销售排行前十名。

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陈志行教授在机器博弈比赛中操作“手谈”程序

“手谈”软件的成功,在国内掀起了一波围棋人工智能研究的热潮。陈志行教授自己也成立了公司,创立专门研究围棋人工智能的研发团队。据了解,当时国内编写智能围棋程序的爱好者大约有十几人,几乎达到了当时其他国家同类爱好者人数的总和。

第一代围棋人工智能时期的对弈引擎主要使用“模式识别”和“Alpha-Beta搜索”等人工智能方面的技术,1997年IBM的“深蓝”就是依靠强大的运算速度,使用Alpha-Beta搜索技术,在国际象棋上击败卡斯巴罗夫的。陈志行教授在第一代人工智能时期,凭借坚强的毅力和对围棋的热爱,令中国的围棋人工智能水平在世界上处于领先的地位。

进入本世纪后,依靠“模式识别”和“Alpha-Beta搜索”技术编写的围棋智能程序终于遇到了瓶颈,大部分围棋程序的棋力水平到了7-8级后就很难再长进了。同时网络对弈兴起,棋手开始可以方便地在电脑上与其他人对弈,与电脑下棋的人逐渐减少,智能对弈引擎的研究降温,很多围棋人工智能研究专家都停止研发和转型了,直到第二代围棋对弈引擎的出现。

就像大部分行业一样,科技的进步可以改变行业的生态。2006年匈牙利的两位科学家成功把“蒙特卡洛”搜索法引入到围棋对弈引擎,让电脑围棋对弈水平一下子提高了5-6子,开启了世界范围内第二代围棋对弈引擎的研发热潮。可惜陈志行教授当时年岁已高且开始病魔缠身,无法在第二代围棋人工智能时代再创辉煌。

第二代围棋人工智能时期一直延续到2015年,在这段期间,中国围棋人工智能对弈的研究慢慢远离了世界顶尖的水平,在世界性的比赛中无一建树。后期最强的第二代人工智能对弈引擎已经达到2-3段,人类顶尖棋手让六子的水平,这大概是“蒙特卡洛”时代的最强实力了。

随着人工智能概念的不断升温,2015年开始世界性的科技大公司开始投入人工智能的研发,围棋智能对弈引擎成为大公司们研究人工智能的首块试验田。2016年Google-DeepMind的研发小组把“深度学习”人工智能引入到围棋对弈引擎,把原有的围棋智能对弈水平又提升了一个数量级,直接就击败了人类最顶尖的围棋选手,开创了第三代围棋人工智能对弈引擎的研发热潮。目前,参与研发第三代围棋人工智能的公司和团队已经很多,部分围棋程序已经具备战胜职业棋手的实力。

即使到了第三代围棋对弈引擎的时代,“手谈”的点目和快速形势判断功能仍然是目前世界上最先进的,它类似人类专家的点目方式和眼位判断方式仍然是人类棋手最实用的功能,目前仍能应用在各大对弈平台上,给予棋手在对弈过程中极大的辅助判断作用。

陈志行教授生前曾预言,电脑围棋程序需要再研发80年才能击败人类,可仅仅过了10年人类就彻底败给了电脑,可惜教授有生之年没有看到这一天的到来。这也从另一方面反映出围棋对弈引擎研究的复杂性,以及教授对围棋对弈引擎的投入程度。

陈志行教授生前也常说:“现在外国人的电脑围棋水平不断提高,而我们作为围棋的发源国,研究电脑围棋的却屈指可数,怎么配得上我们围棋大国的称号,我们一定要努力,把围棋程序的水平提升上去,为国争光。” 陈志行教授虽然离开我们了,但他的精神时刻在鞭策着后辈们不懈地努力,去迎接围棋人工智能的新纪元。

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国际比赛中获奖,中间为陈志行教授,右边为本文作者陆锦强

(本文作者是陈志行教授的学生,90年代末期曾跟随教授研发电脑围棋对弈引擎5年)

特别鸣谢本文作者陆锦强先生和东湖棋院容坚行先生

附注:

陈志行,1931年5月出生,广东番禺人。1952年广州中山大学化学系毕业后一直在留校任教,1978年任硕士生导师,1983年提升为正教授。曾任中国化学会计算化学专业委员会委员,理科化学教材编审委员会委员。主要研究方向为量子化学,其成果收集在1991年出版的专著《有机分子轨道理论》中。电脑辅助教学亦为其成功的研究,其一系列教学软件于1989年获优秀教学成果国家级优秀奖。1986年获全国教育系统劳动模范称号并被授予人民教师奖章。

1991年陈志行教授退休后,老骥伏枥,用电脑描绘围棋新蓝图。他从1993年起,共10次获得电脑围棋世界冠军:1993年11月获应氏杯冠军军,1995-1997年连续三年包揽FOST杯、应氏杯冠军,2000年获心智奥林匹克电脑围棋赛冠军,2001年3月在汉城获SG杯国际电脑围棋赛冠军,2002年10月在贵阳获国际电脑围棋赛冠军。陈志行教授的这些业绩使我国在电脑围棋这个领域上领先于世界,为中国人争了光。1998年12月中国老科学技术工作者协会授予陈教授“全国十佳科技耆英”的称号。