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AlphaGo的機器學(xué)習(xí)泛化能力仍待提高

大小:0.4 MB 人氣: 2017-10-12 需要積分:1
上了數(shù)以千計的CPU和上百的GPU,AlphaGo在與李世石的挑戰(zhàn)賽中贏了第一局。除了算法的設(shè)計,這還是計算的勝利,用DeepMind公司研究負責(zé)人David Silver的話說,職業(yè)棋手在考慮下一手布局時,每秒可以考慮到100種可能的棋路,但AlphaGo每秒可以考慮到10萬種棋路,計算速度也比人類更快。
  那么,在機器學(xué)習(xí)一端呢,程序員們怎么說呢?
  
  李理:面對頂尖高手,AlphaGo只有殘局搜索速度的優(yōu)勢
  李理,出門問問NLP工程師
  沒想到第一局AlphaGo就取得勝利,作為對人工智能感興趣的碼農(nóng),我既感到高興又不免有些傷感。高興是因為我們可以“創(chuàng)造”出比我們自己“聰明”的機器,傷感就像教拳擊的師傅看到徒弟的水平已然超過自己,不免有“老了,不中用了”的感嘆。另外還有那么一點點失落和擔(dān)憂:那些花邊新聞不再會有我的出現(xiàn)了,失落之感油然而生。而且這孩子太天真,以后很容易被社會上不好的人帶壞。
  但這是大勢所趨,不可避免,長江后浪推前浪,人工智能會在很多領(lǐng)域超過人類,這是我們不得不承認的事實,但是我們還是不愿意承認這個殘酷的事實。力量比不過機器我們比“智能”,計算比不過我們比邏輯,象棋比不過我們比圍棋,……,突然有一天我們發(fā)現(xiàn)找不到這樣的事情了,我們做何感想?我認為這一天遲早會來的,但希望再我的有生之年不會到來(但我們做人工智能不就是希望這一天的到來嗎?)。也許是我們的世界觀太過狹隘,我們應(yīng)該歡呼這一天的到來?
  當(dāng)然我覺得這一天還是離我們很遙遠的,而且也不是太壞的事情,我們想象中的外星人都是來毀滅地球的,是不是因為我們的文化都是強調(diào)競爭而不是協(xié)作呢?從某個角度來說,確實處處是矛盾:老板賺得多員工賺得少,碼農(nóng)月新高農(nóng)民辛苦一年報酬少,農(nóng)民把動物的家園從森林砍成耕地,蜜蜂竊取花的糖分……。
  但是換個角度來看,整個地球是一個協(xié)作的生態(tài)系統(tǒng),植物把太陽能變成動物能吸收的食物,老板通過對外宣傳來推廣我們的產(chǎn)品和協(xié)調(diào)我們的長短期計劃。馬龍通過程序交換信息從而更好的幫助人類實現(xiàn)商品交換……。
  從某種意義上講,機器智能也是人類智能的一部分。比如我們通過各種工具來擴展我們的能力,用機器來增加力量,用汽車飛機來提高速度,用望遠鏡和顯微鏡來提高視覺能力,這是“非智能”的工具。但是竹木簡,造紙術(shù)和計算機磁盤擴展了我們的“記憶”。記憶能力在中國是非常看重的能力,很多“天才”,都是記憶力超出常人,我們認為一個小孩聰明,經(jīng)常會說他六歲就能背誦唐詩三百首。這可能是因為中國作為一個幾千年的農(nóng)業(yè)國家,很多都是經(jīng)驗的積累,因此記憶能力至關(guān)重要。但是到了現(xiàn)代,人腦外部的存儲已經(jīng)很方便了,再過分強調(diào)記憶力就容易培養(yǎng)死記硬背的書呆子了(用機器學(xué)習(xí)術(shù)語就是過擬合)。
  但是我們還是認為人類是特殊的,比如有情感,比如有靈感,比如有抽象能力,能通過有限推廣到無限(比如數(shù)學(xué)里的極限),……。這些能力不管是被上帝賦予的還是人類“生下來就有的”(那第一個人怎么獲得這么bug的技能的呢?),反正我們就認為其它“東西”是不可能擁有的。(雖然我個人認為人類沒有任何特殊的能力,就不展開討論了)
  我們假設(shè)有一項特殊能力只有人類會有,那么我們就不可能制造出類似甚至超過人類的機器,那很好嗎?我們失去了這項非常重要的創(chuàng)造力!反過來看,如果我們承認人類沒有特殊之處,那么之前有可能我們能有這樣的能力(通過人類甚至人類加機器的努力)。
  扯得太遠,我們還是回到圍棋和AlphaGo上面。現(xiàn)在AlphaGo已經(jīng)全面超越人類了嗎?我個人認為還不見得。我在大學(xué)的時候?qū)戇^一個簡單的黑白棋(othello,reversi)程序,寫得很一般,尤其是開局的估值函數(shù)。玩過黑白棋的同學(xué)可能都知道,開局時要盡量占據(jù)邊和角,中間棋子太多反而不好。我的這個黑白棋程序開局不行,但是到了還剩20步棋時它就能窮舉所有可能了。我一般和它下時會讓它彈出一個對話框告訴我當(dāng)前電腦計算出來的最優(yōu)結(jié)果。經(jīng)常是開始得分是-20(這表示我如果下的完美,我最終比電腦多20個子),但下著下著就變成-16、-8……,最后常常被翻盤。
  從昨天AlphaGo的表現(xiàn)來看,包括柯潔在內(nèi)的很多人都認為電腦開局還行,但偶爾有些小問題,中局較差,而殘局很恐怖。而李世石也是類似風(fēng)格(之前好像有個李昌鎬更是這樣?)。但比殘局計算,李世石可能是人類中的高手,但計算機更勝一籌。所以柯潔認為自己對AlphaGo的勝率會比李世石高。我比較認同這個看法。
  從圍棋原理來分析,開局其實人類離“上帝”差得太遠,也許我們今天覺得很好的布局定勢其實是個大壞棋也不一定。更多的是靠以往的經(jīng)驗,比如水平差不多的人下棋,走這個定勢就比那個勝率更高一些,我們就認為這個好一些。目前AlphaGo對于開局也是靠人類高手學(xué)習(xí)出來的對局庫學(xué)習(xí)出來的Value Network,當(dāng)然開局也有MCTS的搜索,但從開局模擬對局到游戲結(jié)束需要的時間更多,可能性也更多,所以“看起來”電腦的布局更像是“背棋譜”,也就是很像人類高手的走法。從人類的策略來說,開局是非常關(guān)鍵的。因為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要大量訓(xùn)練數(shù)據(jù),超一流棋手的對局少,所以AlphaGo只能學(xué)到一流高手的棋感,而開局MCTS的幫助就沒有那么大。
  而到了殘局,雖然MCTS不是窮舉,但是由于搜索的速度加快,從而模擬對局變多,從概率上來看趨近最優(yōu)解,而人類高手總有算錯算漏的可能性,所以這是劣勢。而中局就比較復(fù)雜,需要平衡搜索和局面判斷,我認為AlphaGo借助搜索能稍微超過一流高手但會弱于頂尖高手甚至可能出現(xiàn)明顯的弱手。所以也是李世石需要下的強硬并擴大先手的地方。
  但還是那個老問題,人類殘局會算錯,即使從棋理上應(yīng)該獲勝的棋也可能下輸,尤其是如果心理壓力大的情況下計算更容易出錯,而計算機就不會(這也是為什么情感不是智能生物必須的一個論據(jù))。就像常昊跟李昌鎬下棋,到了后面就是下不過,不服都不行。所以今天的比賽至關(guān)重要,如果輸了那就基本0:5了,而贏了的話很可能4:1。
  總結(jié)一下(希望被再次打臉)我個人的觀點和對李世石的建議:開局選擇自己最拿手的,能用超一流棋手的棋感拉來和一流棋手的差距,中局穩(wěn)打穩(wěn)扎,利用機器的小失誤擴大領(lǐng)先,殘局計算要控制好情緒,不要優(yōu)勢就放棄(劣勢也頑強一點吧,雖然看起來是無謂的垂死掙扎,電腦不會給你任何機會的),另外可以考驗一下電腦應(yīng)付打劫的能力,這個更多靠“抽象和泛化”,少量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)應(yīng)該還是學(xué)不出來的。
  張崢:AlphaGo無破綻,問題在于機器學(xué)習(xí)
  張崢,上海紐約大學(xué)計算機科學(xué)教授、前微軟亞洲研究院副院長
  仔細讀過AlphaGo,沒覺得有什么破綻。在自己左右手互搏中的計算價值那部分為了效率用了“快棋”策略,可能粗糙些,但下得多可以彌補。有網(wǎng)友提出的和李世石比賽會“偷招”這個倒不用擔(dān)心,五局的樣本對機器沒用,它不靠這個,靠的是工程上高效率、策略上粗枝大葉但大方向正確。
  AlphaGo勝利的概率是100%,只不過不見得是這次。“毛病”還是機器學(xué)習(xí)的老毛病。表現(xiàn)在:
  無法總結(jié)規(guī)律,或者說無法吐出一套規(guī)整自洽的規(guī)律;泛化能力差,無法在復(fù)盤中舉一反三,即便告訴它哪步走錯了,恐怕它也不知道為啥,只是一氣兒死磕到撞了南墻才完事。
  田淵棟:增強學(xué)習(xí)還有很長的路
  田淵棟,F(xiàn)acebook
  在AlphaGo中,增強學(xué)習(xí)(Reinforcement Learning)所扮演的角色并沒有想像中那么大。在理想情況下,我們希望人工智能系統(tǒng)能在對局中動態(tài)地適應(yīng)環(huán)境和對手的招式并且找到辦法反制之,但是在AlphaGo中增強學(xué)習(xí)更多地是用于提供更多質(zhì)量更好的樣本,給有監(jiān)督學(xué)習(xí)(Supervised Learning)以訓(xùn)練出更好的模型。在這方面增強學(xué)習(xí)還有很長的路要走。
  本段著作權(quán)歸作者所有。
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  作者:田淵棟
  鏈接:AlphaGo的分析
  來源:知乎
  周志華:
  周志華,國際人工智能學(xué)會成員、南京大學(xué)計算機系教授
  圍棋AI遲早會戰(zhàn)勝人類。但僅憑深度學(xué)習(xí)+強化學(xué)習(xí)+蒙特卡洛樹搜索等老技術(shù),似乎很難達到人類頂尖棋手的水準。
  AlphaGo的未來
  挑戰(zhàn)《星際爭霸》。
  谷歌研究員透露開發(fā)AlphaGo的DeepMind公司總裁正考慮將人工智能目標轉(zhuǎn)移到游戲上,并以星際爭霸作為開始項目。星際爭霸的玩家除了視覺觀察之外還需要理解一些其他問題,AlphaGo要面對的挑戰(zhàn)是和圍棋在不同層面的。
  解決更多的通用問題。
  David Silver:AlphaGo屬于通用程式,人們可以使其學(xué)習(xí)醫(yī)療數(shù)據(jù),掌握治療方法,并可以利用它制造出做各種雜務(wù)的家用機械人。田淵棟:與之前的圍棋系統(tǒng)相比,AlphaGo較少依賴圍棋的領(lǐng)域知識,但還遠未達到通用系統(tǒng)的程度。周志華:算法無法直接復(fù)用于其他領(lǐng)域,但算法精神可以應(yīng)用。
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