人工智能对传统围棋的影响-以AlphaGo为例

论文封面北京体育大学（仿宋小1号字，加粗，居中，字符间距5磅）本科生毕业论文（仿宋小初，加粗，居中，字符间距8磅）人工智能对传统围棋的影响——以AlphaGo为例姓名：学号：院系：专业：指导教师：完成日期：（宋体3号字）（页边距：上下左右边距均为2.5厘米）

目录2772人工智能对传统围棋的影响 431655——以AlphaGo为例 428048第一章绪论 1141711.1选题背景与研究意义 169961.2文献综述 129541.2.1人工智能的辨析 115251.2.2对传统围棋的辨析 259521.2.3AlphaGo对传统围棋影响的研究 2319201.3研究对象及方法 3285691.3.1研究对象 380971.3.2研究方法 3240481.4相关重要概念的界定 3158021.4.1人工智能 3318521.4.2Alphago 3234501.4.3围棋 43057第二章AlphaGo对传统围棋的影响 4292342.1AlphaGo的属性认知 4304162.2AlphaGo对传统围棋训练教学方式的改变 5110782.2.1围棋教育需要更多的开放性 5198712.2.2围棋教育需要与其他学科领域更丰富的结合 5213342.2.3围棋教育方式需要更加多样性和趣味性 5143652.3AlphaGo对传统围棋推广、传播的影响 5131712.4AlphaGo对传统围棋市场商业化的帮助 625118第三章结束语 623302参考文献 727844致谢 9 人工智能对传统围棋的影响——以AlphaGo为例摘要：从理论层面讲，基于人工智能发展的视角看待现代围棋发展的研究在中国围棋界刚刚兴起。现今通过整理和分析AlphaGo近两年的对弈，发掘人工智能在围棋领域方面的作用是必要的，是迫在眉睫的。本研究从当今人工智能发展对传统围棋的影响视角出发，研究人工智能与传统围棋的关系以及人工智能与传统人类围棋结合发展的重要性，期为促进传统围棋的发展。希望通过本研究，能够对传统围棋发展起到一定的帮助，使更多围棋爱好者更好的认知人工智能与传统围棋的结合，辩证的来看待人工智能对传统围棋的冲击，更好的享受围棋带来的乐趣。关键词：人工智能；传统围棋；AlphaGo；机器人TheinfluenceofartificialintelligenceontraditionalWeiqi--takingAlphagoasanexampleAbstract：Fromthetheoreticalpointofview,theresearchonthedevelopmentofmodernWeiqiintheperspectiveofAIdevelopmenthasjustarisenintheChineseWeiqiindustry.Nowadays,itisurgenttofindouttheroleofAIinWeiqifieldbycollatingandanalyzingthealphagoofchessinrecenttwoyears.FromtheperspectiveoftheinfluenceofthedevelopmentofAIontraditionalWeiqi,thisstudystudiestherelationshipbetweenAIandtraditionalWeiqiandtheimportanceofthecombinationofAIandtraditionalhumanWeiqi,whichpromotesthedevelopmentoftraditionalWeiqi.Hopethatthroughthisresearch,canplayacertainpartinthedevelopmentoftraditionalWeiqi,sothatmoregoloversbettercognitiveaiandthecombinationoftraditionalgo,dialecticaltolookattheimpactofartificialintelligenceontraditionalWeiqi,betterenjoythefunofWeiqi.Keywords:artificialintelligence;ChineseWeiqi;Alphago;Robot第一章绪论1.1选题背景与研究意义号称“千古无同局”的围棋对弈，正在迎来一场史无前例的千古变局。人类最后的智慧堡垒围棋被人工智能程序攻破。2016年3月，在世界职业围棋排名网站GoR上，非人类棋手的名字前所未有地出现了——它就是人工智能围棋程序AlphaGo。目前，AlphaGo（3600分）的职业排名仅次于世界第一的中国职业棋手柯洁（3628分）。而与AlphaGo人机大战的韩国职业李世石（3524分）排名第七。谷歌DeepMind公司CEO哈萨比斯在17日出席德国慕尼黑举行的DLD（数字、生活、设计）创新大会，宣布推出真正2.0版本的AlphaGo。新版AlphaGo的特点是摈弃了人类棋谱，只靠深度学习的方式成长起来挑战围棋的极限。哈萨比斯还说：新的尝试会给人类带来新的挑战课题，即“理解AlphaGo的手法，探索‘深度学习’方式的极限，臻至‘围棋之神’的境界”。“新版”AlphaGo蒙面出现在中韩对弈网络，对人类顶尖职业棋手取得了60比0的全胜战绩，但此版本的AlphaGo还不是2.0版本。1.0版本的AlphaGo是“深度学习”人类棋谱得出围棋手数的估值，但1.0版本的AlphaGo所走招法其实并不脱人类理解，而且也是人类棋手曾下过的棋。如果1.0版本的AlphaGo完善了，就意味着得出了接近完美的围棋手数估值函数，而2.0版本AlphaGo就利用这个估值函数自我对局和“深度学习”，不再受人类棋谱的局限，下出真正属于“人工智能”的围棋。AlphaGo是一个象征，一个里程碑。它告诉人类，人类与人工智能共舞的时代，正在来临。人类最后的智慧堡垒围棋被AlphaGo所代表的人工智能击败了。创新是传统围棋的唯一出路。本研究的意义在于对原有的传统围棋教学方法、训练方式、思考方向的改善；对传统围棋商业化发展和AlphaGo的正确认知；帮助围棋爱好者更好的享受围棋带来的乐趣，推进围棋运动在我国的发展。1.2文献综述1.2.1人工智能的辨析郝勇胜认为：所谓人工智能，是指人类的各种智能行为和各种脑力劳动，比如感知、记忆、情感、判断、推理、证明、识别、设计、思考、学习等思维活动，可用某种物化了的机器予以人工地实现.黄炎孙认为：总的来说，人工智能是试图通过对于智能活动的研究，了解智能行为的实质，并通过计算机构造出具有一定智能的人工系统，以此完成具有智能特征的活动。周亚凡认为：人工智能（ArtificialIntelligence），英文缩写为Al。主要是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学技术的前沿科技领域，是自然科学进入信息时代的产物，它企图了解智能的认识实质，并生产出一种新型的、以类人智能模式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语一言处理和专家系统等具体科学。最终使智能机器具有通常与人类智能有关的功能，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动。褚秋雯认为：只有人类充分的认识和了解大脑的构造，才能让人工智能更好的发挥作用。人工智能与其他交叉学科的发展，进一步揭示了人脑的思维活动，人工智能的科学技术成果也会促进哲学体系的发展。人工智能将会在人类的带领下实现更长足的发展，它将会推进计算机科学技术的创新与发展，也会对社会的发展产生深远的影响。综上所述国内学者对人工智能的概念各有说法，未能形成一个高度概括的定义。虽然学者对人工智能的定义不尽相同，但基本对人工智能的一些特有属性和内涵上达成一些共识。1.2.2对传统围棋的辨析杨史认为：围棋作为一种独特的文化样式，它有其独特的功能和社会作用。王锋认为：围棋是通过“中”、“数”、“方圆”、“黑白”等简单构图，正象其“太极八卦图”一样，来反映其丰富的传统文化内涵。这也是古人的“弈亦载道”的思想反映，同时，也是围棋魅力无穷，流传至今的深层原因。何云波认为：围棋成为“道”，成为“艺术”，不断被赋予新的意义。而在围棋的意义不断增加的过程中，它原有的一些东西又逐渐地被减去。就像围棋在日益艺术化、精神化的过程中，它竞技的一面又不断弱化。也就是说，这种“加”与“减”事实上是永远相伴相生的，一种新的思想的出现总可能伴随着另一些东西的被遮蔽。到20世纪，在“艺术”的“世界性”大潮中，围棋逐渐由艺术回归竞技。从此艺术体系中不再有围棋，而在现代体育竞技中，却又增加了新的一员。综上所述，我国围棋文化，博大精深，市场巨大，发展的潜力和前景都比较乐观。但是，围棋运动的发展存在许多问题，制度、体系尚未健全，知识普及、科技创新、商业化发展都有待进一步完善。1.2.3AlphaGo对传统围棋影响的研究陈忠海认为：就围棋来说，机器不会永久打败人类从而让这门古老的技艺彻底消失，人类可以被机器暂时超越，但这种超越也会激发起人类大脑深处那些未开发的智力潜能，从而再次超越，或者通过设计出更加复杂的对弈规则，提高难度，让机器在后面追赶。从这个意义上说，机器不会取代人类，而只会促使人类变得更强。杨光认为：阿尔法可以用李世石一样具有创造性的棋路与之抗衡，并大胆得让设计者自己都难以置信，更令李世石不仅当场色变，复盘时甚至怀疑：我以前的围棋理念是不是都错了！当机器学会了学习，又掌握了直觉，那么它就已不再是传统意义上的机器，并颠覆了其与人类的关系。在我看来，如果说“阿尔法”之前的计算机，都属于人类的“工具”，那么“阿尔法”之后的计算机，将开始成为人类的“伙伴”——比如：帮助人类发现一种新的粒子。华学明认为：是围棋最受关注的一次，国内外懂围棋不懂围棋的人都在关注和热议此事。这让全世界都知道了，围棋是中国人发明的，因此从围棋普及的层面上来看，这是一件好事。杜悦英认为；AlphaGo是一个象征，一个里程碑。它告诉人类，人类与人工智能共舞的时代，正在来临。林建超认为：这次人机大战尽管是一次证明和宣示性商业行为，但实现了人工智能的巨大突破，本质上是一次实验和测试性科学实践。它的理论价值突出表现为两点：一是测试了人工智能基于海量数据的决策响应速度；二是检验了对抗条件下的决策正确性程度。当然，“阿尔法围棋”仍有其局限性，存在某些复杂、特殊情况下的算法缺陷，并没有具备真正意义上的思考能力，也没有情感和个性，不能现场分析对象的心理状态，尚不具备这方面的交互认知能力。综上所述，国外的人工智能发展已经较为领先，对人工智能的重要性也有充分的认识、丰富的经验和比较完善的认知体系，包括从开发到推广，都有一套完整的理念和体系，确保了人工智能的长足发展。我国部分学者都已经认识到人工智能的重要性，也明白人工智能传统围棋创新的重要性。但是仍然存在一些不足，对人工智能对传统围棋的创新、发展的影响没有深入研究，对帮助传统围棋商业发展等等问题没有做进一步探讨。1.3研究对象及方法1.3.1研究对象AlphaGo对传统围棋的影响1.3.2研究方法文献资料法：借助网络平台，通过对学术论文，图书，会议资料，报告等中文资料的查阅，收集与本研究相关的资料、数据等，加以整理、总结和分析，探究AlphaGo的传统围棋造成的影响。棋谱研究法：对AlphaGo的棋谱进行研究数理统计分析法：统计AlphaGo和传统职业棋手的对弈专家访谈法：通过对北京体育大学智力运动方面的专家进行访谈，为本论文提供重要的信息和参考。1.4相关重要概念的界定1.4.1人工智能人工智能（ArtificialIntelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。人工智能是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算机知识，心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等，总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。2017年12月，人工智能入选“2017年度中国媒体十大流行语”。1.4.2Alphago阿尔法狗（AlphaGo）是第一个击败人类职业围棋选手、第一个战胜围棋世界冠军的人工智能程序，由谷歌（Google）旗下DeepMind公司戴密斯·哈萨比斯领衔的团队开发。其主要工作原理是“深度学习”。2016年3月，阿尔法围棋与围棋世界冠军、职业九段棋手李世石进行围棋人机大战，以4比1的总比分获胜；2016年末2017年初，该程序在中国棋类网站上以“大师”（Master）为注册帐号与中日韩数十位围棋高手进行快棋对决，连续60局无一败绩；2017年5月，在中国乌镇围棋峰会上，它与排名世界第一的世界围棋冠军柯洁对战，以3比0的总比分获胜。围棋界公认阿尔法围棋的棋力已经超过人类职业围棋顶尖水平，在GoRatings网站公布的世界职业围棋排名中，其等级分曾超过排名人类第一的棋手柯洁。2017年5月27日，在柯洁与阿尔法围棋的人机大战之后，阿尔法围棋团队宣布阿尔法围棋将不再参加围棋比赛。2017年7月18日，教育部、国家语委在北京发布《中国语言生活状况报告（2017）》，阿尔法围棋入选2016年度中国媒体十大新词。2017年10月18日，DeepMind团队公布了最强版AlphaGo，代号AlphaGoZero。1.4.3围棋围棋，一种策略性两人棋类游戏，中国古时称“弈”，西方名称“Go”。流行于东亚国家（中、日、韩、朝），属琴棋书画四艺之一。围棋起源于中国，传为帝尧所作，春秋战国时期即有记载。隋唐时经朝鲜传入日本，流传到欧美各国。围棋蕴含着中华文化的丰富内涵，它是中国文化与文明的体现。围棋使用方形格状棋盘及黑白二色圆形棋子进行对弈，棋盘上有纵横各19条直线将棋盘分成361个交叉点，棋子走在交叉点上，双方交替行棋，落子后不能移动，以围地多者为胜。因为黑方先走占了便宜，所以人为规定黑方局终时要给白方贴子。中国古代围棋是黑白双方在对角星位处各摆放两子（对角星布局），为座子制，由白方先行。现代围棋由日本发展而来，取消了座子规则，黑先白后，使围棋的变化更加复杂多变。围棋也被认为是世界上最复杂的棋盘游戏。第二章AlphaGo对传统围棋的影响2.1AlphaGo的属性认知自学成才：AlphaGoZero强化学习下的自我对弈AlphaGoZero强化学习下的自我对弈AlphaGo此前的版本，结合了数百万人类围棋专家的棋谱，以及强化学习的监督学习进行了自我训练。AlphaGoZero的能力则在这个基础上有了质的提升。最大的区别是，它不再需要人类数据。也就是说，它一开始就没有接触过人类棋谱。研发团队只是让它自由随意地在棋盘上下棋，然后进行自我博弈。“这些技术细节强于此前版本的原因是，我们不再受到人类知识的限制，它可以向围棋领域里最高的选手——AlphaGo自身学习。”AlphaGo团队负责人大卫?席尔瓦（DaveSliver）说。据大卫•席尔瓦介绍，AlphaGoZero使用新的强化学习方法，让自己变成了老师。系统一开始甚至并不知道什么是围棋，只是从单一神经网络开始，通过神经网络强大的搜索算法，进行了自我对弈。随着自我博弈的增加，神经网络逐渐调整，提升预测下一步的能力，最终赢得比赛。更为厉害的是，随着训练的深入，DeepMind团队发现，AlphaGoZero还独立发现了游戏规则，并走出了新策略，为围棋这项古老游戏带来了新的见解。一个大脑：AlphaGoZero仅用了单一的神经网络。在此前的版本中，AlphaGo用到了“策略网络”来选择下一步棋的走法，以及使用“价值网络”来预测每一步棋后的赢家。而在新的版本中，这两个神经网络合二为一，从而让它能得到更高效的训练和评估。神经网络：AlphaGoZero并不使用快速、随机的走子方法。在此前的版本中，AlphaGo用的是快速走子方法，来预测哪个玩家会从当前的局面中赢得比赛。相反，新版本依靠地是其高质量的神经网络来评估下棋的局势。2.2AlphaGo对传统围棋训练教学方式的改变2.2.1围棋教育需要更多的开放性“大师”在对顶尖棋手的六十连胜中，展现出了无以伦比的统治力。目前职业顶尖范围内一个较普遍的观点是，人工智能至少可以对人类顶尖棋手让一先以上。虽然人机差距究竟有多大目前还无从考证，但是人工智能在围棋上已超过人类一个档次已是不可辩驳的事实。人工智能在行棋中弈出了很多似乎有悖于传统围棋理论的招法，也取得了不错的效果。围棋作为当今最难的智力游戏已经过数千年的发展，但从阿尔法狗的招法上看，人类对其奥秘的理解仍然停留在管窥蠡测的阶段。人工智能一些突破常规的下法启示我们，在围棋教育中，必须拥有更多开放性，摒弃一些传统的完全基于围棋理论的条框理解。其实，在李世石出道时，其“僵尸流”就被棋界普遍认为不合理，但李世石用自己彪悍的战绩打消了外界的质疑。围棋在竞技层面，更需要秉承的是具体问题具体分析的态度，而非仅仅将围棋理论生搬硬套到不同局面当中。要求学生死记硬背曾是我国教育领域的一把万能钥匙，在各个学科领域屡试不爽。但是在如今新的教育理念下，这种教育方式已经被逐渐摒弃，而在围棋这样一个充满多样性的领域当中，尤其是如今人工智能将围棋的未知性上升到了一个新的高度的时候，我们更应当以更加开放的态度从事围棋教学，将传统围棋理论作为学生理解围棋的工具而非套路。对学生的一些新奇的招法，应该认真地考虑其可行性，而非仅凭感觉就一棒子打死去否定。通过这种方式，学生也能从围棋中获得更多锻炼创造性思维的机会。2.2.2围棋教育需要与其他学科领域更丰富的结合虽然围棋在这个时代更多的是作为一项智力型体育运动项目存在，但其本身更是我国知识文化领域的一块瑰宝，自发明以来就凝聚了各代人的博大智慧。作为一种高级的博弈形式，围棋中所包含的思维方式，可以与诸多知识领域紧密结合起来。在围棋教育当中，如果能够有效的将教学与这些知识内容相结合，不仅能拓展学生的知识广度，还能加深学生对围棋的深度认识，起到事半功倍的效果。这也是围棋相较于其他兴趣爱好的独具优势。总体来说，若是引导得当，学习围棋可以涉猎广阔的知识领域；而随着围棋水平的提高，也可以将围棋思维灵活的运用到各类领域当中。2.2.3围棋教育方式需要更加多样性和趣味性围棋作为极具趣味性与知识性的智力型运动项目，经过多年的发展，如今逐渐受到更多人的喜爱。但是其本身较高的入门门槛和相对单调的学习方式，还是将很多一开始饶有兴致的小孩及成年爱好者拒之门外。如何更好地扩展围棋的趣味性和形式多样性，不仅仅是围棋教育上的一个亟待发展的议题，也是目前整个围棋产业发展面临的一个重大瓶颈。在围棋中高级教学领域，围棋教育工作者可以参照本文第二条所述，将引入其它学科知识，作为丰富教学方式的一个途径。同时目前较为流行的队季赛、联棋等形式，都可以灵活运用到学生的训练当中。刚刚落幕的弈客围棋大会，虽然其参与者多数为成年爱好者，但其丰富的赛程设置和活动设计都可以给围棋教育者一定的启发作用。2.3AlphaGo对传统围棋推广、传播的影响人工智能在推动围棋文化被更多人所注意和传播中发挥了重要作用。一开始大家都不相信机器能够战胜职业选手，大家对计算机能够与职业选手进行比赛还缺乏心理准备。在AlphaGo先后战胜了李世石，取得了60胜后，大部分职业棋手都已接受了这个现实——人工智能在围棋上已超越人类。人工智能让围棋传播得更加广泛，相信以后会有更多的‘人机大战’，能够让更多人认识和了解围棋。未来如果能让棋手在训练中与人工智能直接进行对弈，对棋手水平提升将大有裨益。2.4AlphaGo对传统围棋市场商业化的帮助棋手们在反思人工智能对围棋文化与技术的影响，而产业中人则将目光投向人工智能在发展围棋产业中的作用。人工智能在帮助棋手们提升棋艺之外，在向大众普及，推广围棋上也会扮演重要的角色。未来社会的标志会是人工智能，围棋作为智力博弈游戏，将会更多承担传递信息，展示前沿科技成果的角色。这让围棋在传达其内在艺术的同时，更成为一种竞技表演。让更多的人去观赏，去了解，去喜欢围棋。人工智能的出现将改变往日围棋曲高和寡的局面，人工智能让昔日在神坛上的棋手走向了大众。大家都是对抗‘人工智能’的人类。这让社会对围棋有了更好的认知。这对于围棋的普及，娱乐化有着深远的意义。显然，谢骏认为人工智能的出现，给围棋的发展带来了契机。第三章结束语“人机大战2.0版”以人类棋手0∶3失利告终，被棋手们敬称为“阿老师”的AlphaGo也在得到中国棋院颁发的职业九段棋手证书后飘然远去，表示将从此退出竞技比赛的舞台。比分之外，此次人机大战还有更深远的意义。围棋与人工智能的故事，正是人类与人工智能相处与相知的某种预示。人工智能为什么选择围棋？这是因为同现实世界相比，围棋有明确的规则，更能够“测试”人工智能的水平，AlphaGo也证明，面对人类难以实现的“以穷举法搜索”“由诸多变量共同作用决定结果的复杂系统”，人工智能同样能够达到超越人类最高水准的决策能力。包括金融、医疗、教育等等在内，上述两个条件也是现实世界难以决策的重要原因。AlphaGo开发团队表示，在围棋领域累积下来的高级通用算法，将被用于降低能源消耗、新材料发明和医疗。已经有数据显示，应用了AlphaGo的算法，互联网公司数据中心的能源消耗可减少40%。这也意味着，随着人工智能在硬件和基础算法上的优化，在未来将会对越来越多的产业带来积极影响。不过，硬币总有另外一面。从“人机大战”中的配对赛进程来看，人类顶尖棋手和AlphaGo之间，由于思考和判断方式不同，人类对AlphaGo的“招数”并不能完全理解，配合也还远远谈不上默契。围棋毕竟有相对明确的得与失，一旦决策型的人工智能被用于更为模糊和复杂现实世界，人类是否能够理解它，两者之间如何真正形成合力，人类要如何建立对人工智能的信任感，仍将是未来很长时间阶段中必须要面对的问题。从目前来看，当务之急是人工智能科学家们依然要帮助人们了解人工智能学习的原理，以及建立更多人类与人工智能沟通和互动的方式。“阿老师”走下棋盘，人工智能来到人间。人机大战硝烟散去，但通往未来的路才刚刚现形。参考文献[1]郝勇胜.对人工智能研究的哲学反思[D].太原科技大学，2012.[2]黄炎孙.人工智能的符号主义立场研究[D].北京化工大学，2014.[3]周雅凡.人工智能的哲学反思[D].武汉理工大学，2008.[4]褚秋雯.从哲学的角度看人工智能[D].武汉理工大学，2014.[5]杨史.论围棋文化的社会功能[J].体育与科学，1993，（04）：19-20.[6]王锋.论围棋的起源、演变与中国传统文化的关系[J].西安体育学院学报，1999，（02）：19-21.[7]何云波.围棋与中国文艺精神[D].四川大学，2003.[8]陈忠海.当围棋来到技术横行的时代[J].中国发展观察，2016，（06）：63-64.[9]杨光.被倾覆的围棋盘人工智能时代真的来了![J].中外管理，2016，（04）：3.[10]陈君.华学明：围棋人机大战是好事[N].中国体育报，2016-03-14（007）.[11]杜悦英.人类进入与人工智能共舞的时代[J].中国发展观察，2016，（06）：6-7+10.[12]陈君.围棋人机大战提出全新挑战中国人工智能围棋必须应战[N].中国体育报，2016-04-07[13]荆超.人工智能攻破围棋高地[J].方圆，2016（06）：7.[14]丁日智.关于人机围棋大战的人工智能论述[J].科技经济市场，2016（03）：97.[15]刘米娜.“数”与“道”