AlphaGo: что это за нейросеть и как она перевернула мир ИИ?

Кинематограф постоянно повторяет нам, что искусственный интеллект скоро захватит мир и поработит людей. В качестве предвестников такой угрозы выступают программы, подобные "АльфаГо".

"АльфаГо" - это ряд программ на основе искусственного интеллекта, которые используются для игры в Го.

Среди всех версий этой программы особенно известна "AlphaGo Zero", которая победила в Го все предыдущие версии и даже чемпиона мира по этой игре. Но самое удивительное заключается в том, что "AlphaGo Zero" обучалась без помощи человека.

Хотя любой искусственный интеллект должен быть обучен и тренирован человеком, "AlphaGo Zero" научилась самостоятельно, что является огромным прорывом в исследовании искусственного интеллекта.

Возможно, такие достижения в будущем приведут к появлению более сложных и умных машин, но не стоит паниковать по поводу того, что искусственный интеллект захватит мир.

Игра Го является одной из самых старых настольных игр, ее возраст составляет около 5000 лет по разным источникам. Основное правило заключается в том, что на игровом поле, разделенном перпендикулярными линиями на множество квадратиков, играют два игрока, используя белые и черные камни.

Игроки по очереди расставляют свои камни на пересечениях линий, пытаясь окружить как можно больше территории. Если камни одного цвета окружают камни другого цвета, те, что находятся внутри, удаляются с игрового поля.

Побеждает игрок, который окружил больше территории к концу игры. Есть и другие правила, но этих достаточно для понимания того, что такое "АльфаГо".

Многие не знакомы с настольной игрой Го и ее сложностью. Чтобы лучше понять эту игру, давайте сравним ее с шашками и шахматами.

В шашках игрок имеет примерно 10 вариантов хода, что делает игру не очень сложной. Но уже в 1994 году программа обыграла чемпиона мира по шашкам.

В шахматах игроку доступно в среднем 25 вариантов хода за игру, но уже в 1997 году программа победила чемпиона мира Гарри Каспарова.

Когда игрок играет в Го, он сталкивается с 361 возможным вариантом хода на начальном этапе, что делает эту игру невероятно сложной. За игру игрок может сделать от 45 до 75 ходов, поэтому для победы ему нужно провести огромный анализ игрового поля, расставляя камни и окружая камни противника.

Игра в Го считается профессиональной и сложной из-за необходимости просчитывать все возможные комбинации ходов. При этом выбор камня на 5-м ходу может повлиять на результат игры только на 45-м ходу или вообще не повлиять.

Но в 2016 году была разработана программа АльфаГо, которая обыграла тогдашнего чемпиона Ли Седоля со счетом 4:1, однако Ли Седоль смог один раз победить программу.

Разработка алгоритма программы для шашек, шахмат и Го одинакова: программа строит дерево возможных вариантов игры и идет по ветке, которая приводит ее к победе.

Из-за огромного числа игровых вариаций, дерево для игры Го получается очень разветвленным и глубоким, требуя много времени на его разработку. Поэтому время между разработкой программ для шахмат и игры Го значительно отличается, что обусловлено сложностью игры в Го.

Рассматривая вопрос о программе AlphaGo, стоит обратить внимание на процесс ее обучения. Для создания алгоритма AlphaGo были использованы две нейронные сети, которые работали одновременно и пытались предсказать ход, который сделал бы человек.

Одна из них была медленной, но точной, с процентом верных предсказаний 57%, в то время как вторая была быстрой, но менее точной. Обе сети обучались на данных о реальных ходах и играх людей высокого уровня, собранных с различных серверов игры Го.

Кроме того, сети самостоятельно формировали свои деревья, дополняя их при достижении конца ветки. Затем эти две сети сталкивались между собой, играя друг с другом и улучшая свои навыки.

Позднее к этим двум натренированным сетям была добавлена третья, которая оценивала ситуацию на доске и прогнозировала ее исход: победа или поражение. В результате AlphaGo состоит из трех разных функций, каждая из которых выполняет свою задачу.

Первой проверкой программы AlphaGo стала игра с чемпионом Европы по Го в 2015 году, которую программа выиграла со счетом 5:0. Однако это не вызвало особого внимания, потому что «чемпион Европы» не является высоким титулом в мире Го.

Однако игра 2016 года запомнилась навсегда. Во-первых, это была уже вторая версия AlphaGo. Во-вторых, в соперниках был один из самых титулованных и лучших игроков по Го - Ли Седоль.

И, наконец, это был единственный игрок, который смог одолеть компьютер, хотя и проиграл в целом. В честь этой версии программы она была названа AlphaGo Lee.

После этого были еще игры в 2017 году между AlphaGo и топовыми игроками в Го, но все они проигрывали программе. Таким образом, AlphaGo одержала убедительную победу над человеком в противостоянии игры Го.

АльфаГо является лишь началом противостояния между человеком и компьютером в области игр.

На сегодняшний день активно разрабатываются системы для нескольких игр, в которых данные не настолько открыты, как в Го, и просчитать все возможные ходы наперед будет значительно сложнее, даже при правильно построенной системе.

Человек научился создавать подобные системы для игр, что делает его бессильным перед компьютером в этой области.

Однако, как только рамки будут сняты и потребуется анализировать ситуации и думать, как действовать, возможны новые формы противостояния между человеком и компьютером в играх. Мы можем только предполагать, что ждет нас в будущем в этой области.