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漫谈IBM "深蓝"
2004年10月19日  作者:IT CLASS  『99100IT园地』  浏览选项:    本文已被浏览 1727 次
  近年来,关于人工智能的最热门的话题莫过于IBM的"深蓝"了,在那场举世瞩目的人机大战中,深蓝战胜了人类的超一流象棋大师。为什么IBM会花如此大的精力去创造一台会下棋的电脑?显然,至少创造"深蓝"不仅仅是为了下棋,那么除了下棋,它还会做些什么呢?电脑战胜人脑到底意味什么?这是人机大战结束后,不断萦绕人们心头的一些问题。为了探究这些问题,让我们从"深蓝"的诞生和它的历史谈起。 


  为什么要以国际象棋为人工智能的主攻方向呢?信息论的奠基人Claude Shannon在1950年说:"研究下国际象棋问题旨在开发更为实用的技术。"Shannon还说,国际象棋是计算分析的理想对象:"不论是在容许的操作(移动棋子)还是在最终目标上(将死对方),这一问题都有明确的界定。对于获得满意的解决方案来说,它既不是简单得微不足道,也不是高不可 攀。"于是,自1950年以来,数百位计算机工程师、程序员和数学家的目标一直是设计出足以战胜世界国际象棋大师的具有创造力和想象力的计算机和软件。 


  蓝色巨人IBM也在这个方面做了大量的工作。1989年IBM研究机构成立了"深蓝"工作小组,开始着手研究有关电脑下棋方面的技术,旨在探索如何利用并行处理技术解决复杂的问题, IBM的"深蓝"工作组成员谭崇仁、许峰雄、Murray Campbell 、 A.Joseph Hoan Jr.和Gershon Brody等将这一复杂问题视为一种标准的研究课题:如何研制出一种下国际象棋的计算机来测试世界国际象棋顶尖高手。 


  "深蓝"的前身 


  "深蓝"的前身是"深思",它是由包括许峰雄和Murray Campbell 在内的Carnegie- Mellon大学研究生小组1988年创建的。"深思"国际象棋装置的基版装有一块集成电路板,板上有250块芯片和两个处理器,它能每秒分析75万个位置或提前10步半,按照国际2405性能评级,它相当于较低级别的世界大师。 


  "深思"的战绩并不简单。就在它诞生的同一年,就因在一次比赛中击败了一位大师而震惊了国际象棋界,成了第一台国际象棋大师级的计算机。但在1989年10月,能在一秒内搜索200万个位置的"深思"的六处理器版本在同世界超一流冠军卡斯帕罗夫的两场表演赛中均被击败,1993年8月,"深思"击败了历史上最年轻的也是最强大的女性棋手小波尔加(Judit Polgar)。而且1994年6月,这台计算机再次赢得了国际象棋冠军的头衔。 


  "深蓝"的新挑战 


  现在代替"深思"的就是名为"深蓝"的计算机。这台全新的计算机的设计旨在克服"深思"的许多系统局限性,尤其是在计算机速度和处理能力上局限性。该研究小组的目标是设计出一台计算能力至少要比"深思"快1000倍和每秒可思考10亿步的机器。 


  为了达到这个超高的运算速度,最好采用专用的处理器。该小组经过多年的努力设计了一种国际象棋专用的处理器芯片,这种芯片能在一秒钟内搜索二至三百万个位置;在这一专用目的的硬件中使用了IBM的RISC System/6000平行可扩充系统(SP),这种高性能的计算机又胜过原来的"深思"数百倍。 


  "深蓝"最新型号是一种32节点的IBM(SP)计算机。每个节点的SP使用的装有8个专用的VLSI国际象棋处理器的单一微通道卡,总共有256个处理器并行运行。"深蓝"的程序代码是用C语言编写的并在AIX操作系统下运行。这种网络是可扩充的并行系统,它能在标准国际象棋比赛中为选手每步所分配的3分钟内计算出500亿至1000亿步。 


  为了向"深蓝"提供可供利用的更为丰富的资源,"深蓝"小组收集了一种开局数据库,为该系统提供了象棋大师在过去100年间所进行的开局范例。除开局数据库外还应有终局数据库,终局数据库只在棋盘上仅剩五粒子时才被激活。该数据库提供数十亿场终局。 


  "深蓝"V.S.卡斯帕罗夫 


  深蓝的优势是计算机的特点决定的。 


  计算机不会疲劳或分心,不存在心理问题,比如说,它不会犯明显的战术上的错误或有短期影响的错误,而且如果真地犯错的话,那也只能在比赛晚些时候才会看清;当然也不会因为心理因素的不稳定而发生错误。它"使用不同的方式达到同一目的"。 


  但"深蓝"不是万能的,开发这种与人对奕的国际象棋计算机的努力往往并不能达到预期的效果。"深蓝"设计必须明确要利用它与人类对手的差异。尽管人类选手每秒只能搜索1到2个可能的位置,但其着重点非常具有选择性。此外,人使用极为复杂的评估功能,这包括直觉、经验、记忆和棋谱识别。相反,"深蓝"每秒搜索数亿个位置用的却是简单的搜索和评判功能。 


  卡斯帕罗夫的优势是"直觉、判断和经验"。 


  对于国际象棋,卡斯帕罗夫有非常深的认识,这与"深蓝"完全不同,"深蓝"永远无法模拟人们的思考模式,尽管常会得出相同的结果,但该结果所代表的意义却完全不同。 


  卡斯帕罗夫坚信,世界上最好的棋手应能够利用那种他认为的由机器所展现的特别弱点。卡斯帕罗夫长期坚持认为,人类-尤其是他自己-的创造力和想象力一定会胜过硅片的: "国际象棋为我们提供了比较我们非凡能力的机会。在严肃而标准的国际象棋中,计算机在本世纪是不会得手的,我个人会接受任何挑战。" 


  "深蓝"存在的意义 


  "深蓝"决不仅仅是陪人类下棋的玩具。我们需要这样的计算机,"深蓝"存在的意义在于帮助人们研究如何最大限度地发挥电脑的优势,为人类更好地服务。从这一研究项目中所获得的经验可用于进一步开发并行处理技术,将"深蓝"定制技术用于日常商业问题。其中包括诸如制药业中所使用的分子动态模拟、金融市场、运输和世界最大国际机场的贷物清单中的数据采集识别这样的极其复杂而艰深的问题。总之,随着研究的进一步深入,"深蓝"的成果将进一步应用,甚至深入到我们目前所无法做到的领域;人工智能的开发最终将会使人类受益。
 发布人:supershopsha
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