Series Machines That Play đã bị chia thành 7 phần.
Loạt bài này bao gồm lịch sử của Trí tuệ nhân tạo và các trò chơi (cho đến Deep Blue) và tập trung vào các máy chơi cờ vua, cờ caro và cờ hậu. Các chủ đề sau đây được đề cập đến: cách chế tạo máy chơi cờ, công việc của Shannon về cờ vua, công việc của Turing về cờ vua, The Turk, El Ajedrecista, MANIAC, chương trình cờ Bernstein, cờ của Samuel, Mac Hack VI, Cray Blitz, BKG, HiTech, Chinook, Deep Thought, TD-Gammon và Deep Blue.
Đây là Phần 1 của loạt bài và giới thiệu tổng quan về những nỗ lực của AI liên quan đến các trò chơi: cờ vua, cờ caro, cờ hậu bị. Nó cũng hỏi (và cố gắng trả lời) những câu hỏi sau: Thế nào là một trò chơi lý tưởng? Tại sao chúng ta quan tâm đến trí tuệ nhân tạo (AI) và trò chơi?
Trước khi nói về trò chơi và máy móc, trước tiên hãy nói về trò chơi và con người.
Một trò chơi là một cái gì đó có các quy tắc và một mục tiêu. Chúng tôi “chơi” một trò chơi khi chúng tôi thực hiện các hành động, bị ràng buộc bởi các quy tắc này, để đạt được mục tiêu đã thiết lập.
Chúng ta (con người) dường như cần chơi nhiều như chúng ta cần thức ăn, nước uống, không khí, nơi ở và các công cụ để tồn tại. Khi đó, đối với con người chúng ta, điều gì sẽ khiến một trò chơi trở nên lý tưởng? Đây là một câu hỏi khó trả lời, nhưng tôi tưởng tượng rằng một trò chơi lý tưởng có thể có ít nhất một số đặc điểm sau:
Tôi không biết liệu có một trò chơi lý tưởng hay không, nhưng, theo ý kiến của tôi, ví dụ sau đây khá gần với việc trở thành một trò chơi; nó không chỉ thỏa mãn nhiều đặc điểm được liệt kê trước đó, mà còn thách thức và làm mờ đi những đặc điểm tương tự đó.
[Video clip] Điều kiện là anh cho tôi sống bao lâu tôi còn có thể chống lại anh.
Death: Chà, tôi là một người chơi cờ khá điêu luyện.
Knight: Nhưng tôi cá là bạn không giỏi bằng tôi.
Tử thần: Tại sao lại muốn ta đánh cờ với ta?
Knight: Đó là việc của tôi.
Cái chết: Thật vậy.
Hiệp sĩ: Điều kiện là anh để tôi sống chừng nào tôi còn có thể chống lại anh.
Hiệp sĩ: Nếu tôi thắng, bạn để tôi đi.
Người chơi chọn chơi miễn là anh ta còn sống (hoặc có thể). Tiền đặt cược quá cao và anh ấy không thể không cố gắng.
Chúng tôi không bao giờ đấu với Thần chết (và gần như chiến thắng). Hành động của chúng ta, trong hầu hết các trò chơi, gần như không “có ý nghĩa” như việc cứu mạng người khác. Trò chơi của chúng tôi không cho chúng tôi cơ hội đối mặt với sự tuyệt vọng không thể tránh khỏi của chúng tôi cũng như không thể biến đổi hoàn toàn (hoặc vượt lên) bản thân hoặc cuộc sống của người khác.
Trong thực tế có lẽ không có trò chơi lý tưởng. Tại sao chúng ta vẫn chơi sau đó? Một câu trả lời mơ hồ và đơn giản là “vì trò chơi rất vui và / hoặc hữu ích”, nhưng điều đó dường như là chưa đủ. Chúng tôi tiếp tục tạo và chơi trò chơi và chúng tôi tiếp tục vì các trò chơi vẫn thể hiện sự kết hợp khác nhau của các đặc điểm đã nêu ở trên.
Chúng tôi luôn chơi trò chơi. Trò chơi là một trong những nguồn chơi lâu đời nhất của chúng tôi. Có thể trước đó con người đã chơi trò chơi để luyện tập các kỹ năng chuẩn bị cho việc săn bắn và chiến đấu. Ví dụ, cung tên được phát minh vào cuối thời kỳ đồ đá cũ trên .
Bắn cung là kỹ năng sử dụng cung để bắn tên. Trong hầu hết các nền văn hóa thời tiền sử, bắn cung là một kỹ năng quân sự và săn bắn quan trọng. Thực hành bắn cung (hoặc chơi để luyện tập hoặc cải thiện) sẽ cải thiện xác suất thành công của người bắn cung. Theo nghĩa này, những trò chơi vật lý như vậy có thể đã được chơi để tăng cơ hội sống sót và thành công của chúng ta.
Sau đó, con người bắt đầu định cư ở một nơi, có nghĩa là họ không di chuyển nhiều nữa. Điều này đã tạo cho họ một số trò chơi thường ngày và các trò chơi thể chất bắt đầu chuyển sang trò chơi trên bàn. Những trò chơi này khai thác vào nhiều mong muốn của chúng tôi. Một số trò chơi lâu đời nhất là:
Trong suốt lịch sử, chúng tôi đã tạo và chơi các trò chơi để thử thách trí thông minh, sức mạnh, chiến lược, cảm xúc và hơn thế nữa. Trong trò chơi, chúng tôi đến với nhau và đồng ý với một bộ quy tắc tùy ý. Chúng tôi cạnh tranh và hợp tác, chúng tôi lập chiến lược để chinh phục cơ hội và sự không chắc chắn, chúng tôi đặt ra và đạt được mục tiêu, chúng tôi thực hiện trí tưởng tượng và trải nghiệm niềm vui thành công.
Trò chơi là khó. Trò chơi là thú vị. Trò chơi là giường thử nghiệm cho AI.
Khi công nghệ phát triển, trò chơi của chúng tôi cũng vậy. Công nghệ gần đây đã cung cấp cho chúng ta những đồng đội mới cũng như những đối thủ mới, dưới dạng máy móc. Mặc dù lịch sử của trò chơi rất hấp dẫn, chúng tôi sẽ tập trung vào tự động hóa, trí tuệ nhân tạo (AI) và các trò chơi trong loạt trò chơi này. Cụ thể hơn, chúng tôi sẽ tập trung vào các trò chơi mà AI đã học cách chơi tốt như chúng tôi hoặc tốt hơn. Cuộc hành trình này sẽ trở thành một lời nhắc nhở khiêm tốn:
Bất kể tốc độ cải tiến đối với con người là bao nhiêu, một khi máy móc bắt đầu học hỏi, chúng ta sẽ khó theo kịp chúng - quá trình học tập và tiến bộ của chúng sẽ được đo lường theo cấp số nhân. Và của chúng tôi sẽ không.
Kể từ những ngày đầu tiên của máy tính, mọi người đã tự hỏi liệu máy móc có thể sánh ngang hoặc vượt qua trí thông minh của con người hay không. Trí tuệ nhân tạo là việc xây dựng những cỗ máy có thể thực hiện các nhiệm vụ mà (chúng tôi nghĩ) yêu cầu "trí thông minh". Nhưng các phương pháp tiếp cận và thuật toán AI trước đây không đủ để giải quyết các vấn đề trong thế giới thực vì bản chất phức tạp và không rõ ràng của chúng. Lập trình máy để chơi trò chơi thành công là một cách để máy tính học các chiến thuật và chiến lược mà sau này có thể được áp dụng cho các lĩnh vực đời thực khác.
Mô phỏng quá trình suy nghĩ của con người trong trò chơi
Các nhà nghiên cứu AI ban đầu nhấn mạnh việc mô phỏng quá trình suy nghĩ của con người trong các trò chơi vì họ tin rằng những cỗ máy chơi trò chơi tốt nhất có thể được tạo ra bằng cách dạy chúng cách bắt chước suy nghĩ của con người. Họ lý luận rằng nếu máy móc có thể giải quyết trò chơi thành công thì rất có thể chúng sẽ thể hiện một loại trí thông minh nào đó.
Hiểu cách trí óc con người hoạt động
Các nhà nghiên cứu AI ban đầu hy vọng rằng việc lập trình máy để chơi trò chơi thành công sẽ giúp hiểu được cách thức hoạt động của bộ óc con người, cách nó suy nghĩ, cách nó giải quyết vấn đề và cuối cùng là trí thông minh là gì. Họ cho rằng việc chế tạo máy móc để thực hiện các nhiệm vụ đòi hỏi trí thông minh sẽ cung cấp cái nhìn sơ lược về cách thức hoạt động của trí thông minh của chúng ta.
Chúng ta sẽ thấy rằng ngay cả khi máy móc vượt qua con người trong các trò chơi, chúng không nhất thiết phải cung cấp cái nhìn sâu sắc về hoạt động của tâm trí chúng ta. Tuy nhiên, họ đã giúp thúc đẩy tiến bộ trong khoa học máy tính (và do đó là các lĩnh vực liên quan khác). Và sau đó, nghiên cứu đã giúp chúng tôi giải quyết một số vấn đề phức tạp trong thế giới thực.
“Các trò chơi rất vui và dễ đo lường. Rõ ràng ai thắng ai thua, và bạn luôn có chuẩn mực của con người… Bạn có thể làm tốt hơn con người không? ” Murray Campbell
Trò chơi, cụ thể là trò chơi trên bàn cờ, là một trong những nhánh lâu đời nhất của AI, bắt đầu với Shannon và Turing 1950. Họ đã cung cấp một cách tốt để đo lường năng lực của các ý tưởng AI vì 1) tính đơn giản của chúng về khách quan, 2) các quy tắc được xác định rõ ràng và 3) một loạt các chiến lược khả thi để đạt được mục tiêu cuối cùng. Mỗi khi AI chinh phục một trò chơi, nó giúp chúng ta giải quyết ít nhất một số vấn đề phức tạp trong thế giới thực.
Trước khi bắt đầu, hãy xem một số cách để đo độ phức tạp của trò chơi .
Độ phức tạp của không gian-trạng thái của trò chơi là số lượng vị trí trò chơi hợp pháp có thể đạt được từ vị trí ban đầu của trò chơi.
Kích thước cây trò chơi là tổng số trò chơi có thể chơi được: số nút lá trong cây trò chơi mọc rễ tại vị trí ban đầu của trò chơi.
Yếu tố phân nhánh là số lượng nút con ở mỗi nút. Ví dụ, cờ vua, giả sử rằng một "nút" được coi là một vị trí hợp pháp, thì hệ số phân nhánh trung bình được ước tính là khoảng 35. Điều này có nghĩa là trung bình một người chơi có khoảng 35 nước đi hợp pháp ở mỗi lượt. Để so sánh, hệ số phân nhánh trung bình cho trò chơi cờ vây là 250!
Trạng thái tối ưu : không thể hoạt động tốt hơn (một số mục này do con người giải quyết)
Siêu nhân : hoạt động tốt hơn tất cả con người
Bây giờ, hãy nói về máy móc.
Loạt blog sẽ bao gồm các chủ đề sau. Liên kết đến hình ảnh có trong blog gốc.
Trọng tâm của loạt bài này là về một số “cái đầu tiên” trong AI và trò chơi (và đôi khi là một số cái trước của những chương trình đó), chứ không phải bao gồm * tất cả * hoặc * càng nhiều càng tốt * các chương trình trò chơi.
Chúng ta thường chơi trò chơi này như thế nào? Chúng tôi làm như sau:
Từ góc độ này, hầu như tất cả các máy tính chơi cờ vua đều phải xử lý các bước cơ bản này. Và để làm điều đó, một máy tính chơi cờ vua sẽ phải giải quyết các vấn đề chính sau:
Có hai cách tiếp cận triết học chính để phát triển máy tính chơi cờ vua: giả lập so với kỹ thuật - máy tính có nên mô phỏng kiến thức của con người và ra quyết định hay máy tính nên cải thiện tìm kiếm thông qua vũ lực? Những người tập trung vào cách tiếp cận đầu tiên sẽ xây dựng các chương trình có nhiều kiến thức về cờ vua và tập trung vào tìm kiếm tương đối nhỏ hơn. Những người tập trung vào cách tiếp cận kỹ thuật sẽ tập trung vào sức mạnh tính toán, bằng cách sử dụng phần cứng có mục đích đặc biệt và các đổi mới tìm kiếm. Chúng ta sẽ thấy rằng các máy tính chơi cờ vua tốt nhất đã sử dụng cách tiếp cận thứ hai, nhưng thậm chí chúng vẫn sử dụng rất nhiều kiến thức cờ vua và các kinh nghiệm đánh giá phức tạp.
Đọc thêm …
Đọc thêm …
Từ những năm 1940 đến đầu những năm 1950, những người tiên phong đầu tiên tập trung vào việc chế tạo những cỗ máy có thể chơi cờ giống như con người, do đó, sự tiến bộ của cờ vua ban đầu chủ yếu dựa vào kinh nghiệm cờ vua (quy tắc ngón tay cái) để chọn ra nước đi tốt nhất. Họ nhấn mạnh việc mô phỏng quá trình suy nghĩ cờ vua của con người vì họ tin rằng việc dạy một cỗ máy cách bắt chước suy nghĩ của con người sẽ tạo ra những cỗ máy chơi cờ tốt nhất.
Đọc thêm …
Sức mạnh máy tính bị hạn chế vào những năm 1950 nên máy móc chỉ có thể chơi ở mức rất cơ bản. Đây là thời kỳ mà các nhà nghiên cứu đã phát triển các kỹ thuật cơ bản để đánh giá các thế cờ và tìm kiếm các nước đi có thể có (và các nước đi phản công của đối thủ). Những ý tưởng này vẫn còn được sử dụng cho đến ngày nay.
Trò chơi: cờ vua. Năm: 1948–1953
Năm 1953, Alan Turing đã xuất bản một bài báo về chương trình cờ vua của mình (Máy tính kỹ thuật số được áp dụng cho trò chơi) trong cuốn sách Nhanh hơn suy nghĩ của B. Bowden. Shannon đã không nói về bất kỳ chương trình cụ thể nào trong bài báo của mình. Chính Turing là người viết chương trình cờ vua đầu tiên. Và anh ấy đã viết nó trước cả khi máy tính tồn tại! Anh biết máy tính đang đến và một khi chúng đủ mạnh, chúng sẽ có thể chơi cờ vua. Năm 2012, Garry Kasparov thi đấu với Turochamp và đánh bại nó chỉ sau 16 nước đi. Kasparov nói (video) , “Tôi cho rằng bạn có thể gọi nó là sơ khai, nhưng tôi sẽ so sánh nó với một chiếc xe hơi đời đầu - bạn có thể cười nhạo họ nhưng đó vẫn là một thành tích đáng kinh ngạc…
[Turing] đã viết các thuật toán mà không cần có máy tính - nhiều nhà khoa học trẻ sẽ không bao giờ tin rằng điều đó là khả thi. Đó là một thành tích xuất sắc. ”
Đọc thêm …
Chương trình Cờ vua Bernstein đã sử dụng chiến lược Shannon Loại B (tìm kiếm có chọn lọc).
Vào cuối những năm 1960, các chương trình cờ vua trên máy tính đã đủ tốt để thỉnh thoảng đánh bại các kỳ thủ cấp câu lạc bộ hoặc nghiệp dư.
Trong những năm 1970 và 1980, ông không nhấn mạnh vào tốc độ phần cứng. Trong những năm 1950 và 1960, những người đi tiên phong đầu tiên đã tập trung vào suy nghiệm cờ vua (các quy tắc ngón tay cái) để chọn nước đi tiếp theo tốt nhất. Các chương trình trong những năm 1970 và 1980 cũng sử dụng một số phương pháp phỏng đoán cờ vua, nhưng tập trung mạnh hơn nhiều vào cải tiến phần mềm cũng như sử dụng phần cứng nhanh hơn và chuyên dụng hơn. Phần cứng và phần mềm tùy chỉnh cho phép các chương trình tiến hành tìm kiếm sâu hơn nhiều cây trò chơi (ví dụ: liên quan đến hàng triệu thế cờ), điều mà con người không làm (vì họ không thể) làm.
Đọc thêm …
Trò chơi: Cờ caro. Năm: (1989–1996)
Sau khi Samuel làm việc với cờ caro, có một ấn tượng sai lầm rằng cờ caro là một trò chơi "đã được giải quyết". Kết quả là, các nhà nghiên cứu chuyển sang cờ vua và hầu như bỏ qua cờ caro cho đến khi Jonathan Schaeffer bắt đầu nghiên cứu về Chinook vào năm 1989. Mục tiêu của Schaeffer là phát triển một chương trình có khả năng đánh bại người chơi cờ caro giỏi nhất. Rõ ràng cầu thủ quan trọng nhất trong sơ đồ chiến thuật của Marion Tinsley. Trong một trận đấu, Chinook đã thắng một trận đấu với Tinsley, mà Schaeffer đã trả lời,
“Chúng tôi vẫn là thành viên của loài người và Chinook đánh bại Tinsley trong một trò chơi duy nhất có nghĩa là chỉ còn là vấn đề thời gian trước khi máy tính trở nên tối cao trong cờ caro, và cuối cùng là trong các trò chơi khác như cờ vua.”
Đọc thêm để xem Chinook vs. Tinsley diễn ra như thế nào.
Vào những năm 1990, các chương trình cờ vua bắt đầu thử thách các võ sư Cờ vua Quốc tế và sau đó là các Đại kiện tướng. Một máy đánh cờ chuyên dụng, tên là Deep Blue, sẽ đánh bại Garry Kasparov, người chơi cờ giỏi nhất của con người. Chúng tôi cũng đã chứng kiến những ứng dụng thành công của học tăng cường (điều mà AlphaGo sẽ thực hiện nhiều năm sau đó).
Trò chơi: Cờ vua. Năm: 1996–1997
Cái này dài (và siêu thú vị). Chắc chắn sẽ đọc nó.
Deep Blue mới chỉ là một đứa trẻ hai tuần tuổi khi nó đối mặt với Garry Kasparov vào năm 1996. Hsu, một trong những người tạo ra nó nói, “ Liệu có phải chính Hercules bé đã bóp cổ hai con rắn do Nữ thần Hera gửi đến không? Hay là chúng ta gửi một đứa trẻ bơ vơ đến như một sự tưởng nhớ để xoa dịu con quái vật biển Cetus, nhưng không có sự trợ giúp của Perseus? Chúng tôi sợ rằng nó sẽ là thứ sau này ”. Trận đấu đầu tiên nó từng đấu với Kasparov, nó đã thắng - khiến Kasparov phải tự vấn bản thân và hỏi, “ … điều gì sẽ xảy ra nếu thứ này là bất khả chiến bại?” Nó sẽ không thể bất khả chiến bại và Kasparov sẽ đánh bại nó với tỷ số 4–2. Trận đấu này đã gần hơn nhiều so với mọi người nghĩ ( Đọc thêm ).
Sau trận đấu, Kasparov đã nói (về Deep Blue),
"Tôi có thể cảm thấy - tôi có thể ngửi thấy - một loại trí thông minh mới trên bàn."
“Tôi không có tâm trạng chơi đùa gì cả..Tôi là một con người. Khi tôi nhìn thấy điều gì đó vượt quá tầm hiểu biết của mình, tôi sợ hãi. ''
Đọc thêm (Deep Blue)…
Mọi người tin rằng Kasparov vẫn là một người chơi tốt hơn, nhưng cảm xúc của anh ấy đã bị ảnh hưởng. Dù bằng cách nào, một trong những điều rút ra lớn nhất từ trận đấu này là chúng ta đã đánh giá thấp cả khía cạnh tâm sinh lý của trận đấu.
Cảm xúc, nỗi sợ hãi, mong muốn và nghi ngờ của chúng ta là cách để chúng ta đạt được điều tốt nhất… Và đây là một vấn đề duy nhất của con người, một vấn đề mà các đối thủ máy móc của chúng ta không phải lo lắng.
Có vẻ như đúng khi kết thúc bằng bài nói chuyện TED của Garry Kasparov và quan điểm của ông về trải nghiệm này.
“ Điều tôi học được từ kinh nghiệm của chính mình là chúng ta phải đối mặt với nỗi sợ hãi nếu chúng ta muốn tận dụng tối đa công nghệ của mình và chúng ta phải chinh phục những nỗi sợ đó nếu chúng ta muốn khai thác tốt nhất con người của chúng ta.
Trong khi liếm vết thương của mình, tôi có rất nhiều cảm hứng từ những trận chiến chống lại Deep Blue. Như câu nói cũ của người Nga, nếu bạn không thể đánh bại họ, hãy tham gia cùng họ. Sau đó, tôi nghĩ, điều gì sẽ xảy ra nếu tôi có thể chơi với máy tính - cùng với máy tính bên mình, kết hợp sức mạnh của chúng ta, trực giác của con người cộng với tính toán của máy, chiến lược của con người, chiến thuật của máy, kinh nghiệm của con người, bộ nhớ của máy. Nó có thể là trò chơi hoàn hảo từng chơi? Nhưng không giống như trước đây, khi máy móc thay thế động vật nông trại, lao động chân tay, giờ đây chúng đang đến sau những người có bằng đại học và có tầm ảnh hưởng chính trị. Và là một người đã chiến đấu với máy móc và thua cuộc, tôi ở đây để nói với bạn rằng đây là một tin tuyệt vời, tuyệt vời. Cuối cùng, mọi ngành nghề sẽ phải cảm thấy những áp lực này, nếu không, điều đó có nghĩa là nhân loại đã không còn tiến bộ. Chúng ta không được lựa chọn khi nào và nơi nào mà tiến bộ công nghệ dừng lại.
Chúng ta không thể chậm lại. Trên thực tế, chúng tôi phải tăng tốc độ. Công nghệ của chúng tôi vượt trội trong việc loại bỏ những khó khăn và sự không chắc chắn khỏi cuộc sống của chúng tôi, và vì vậy chúng tôi phải tìm kiếm những thách thức khó khăn hơn, không chắc chắn hơn bao giờ hết. Máy móc có tính toán. Chúng tôi có sự hiểu biết. Máy móc có hướng dẫn. Chúng tôi có mục đích. Máy móc có tính khách quan. Chúng tôi có niềm đam mê. Chúng ta không nên lo lắng về những gì máy móc của chúng ta có thể làm ngày hôm nay. Thay vào đó, chúng ta nên lo lắng về những gì họ vẫn chưa thể làm được ngày hôm nay, bởi vì chúng ta sẽ cần sự trợ giúp của những cỗ máy mới, thông minh để biến ước mơ vĩ đại nhất của chúng ta thành hiện thực. Và nếu chúng ta thất bại, nếu chúng ta thất bại, đó không phải là do máy móc của chúng ta quá thông minh, hoặc không đủ thông minh. Nếu chúng ta thất bại, đó là vì chúng ta đã trở nên tự mãn và hạn chế tham vọng của mình. Con người của chúng ta không được xác định bởi bất kỳ kỹ năng nào, như vung búa hay thậm chí là chơi cờ vua. Có một điều chỉ con người mới có thể làm được. Đó là giấc mơ. Vì vậy, chúng ta hãy ước mơ lớn lao ”.
https://www.youtube.com/watch?v=NP8xt8o4_5Q&feature=emb_imp_woyt
Vì vậy, chúng ta hãy ước mơ lớn.