天使还是魔鬼？从日本将棋机器人看人工智能（你一定爱读的人工智能简史）书评
2019年7月3日，百度CEO李彦宏，在百度AI开发者大会上，向世界展示了百度一年来的“AI成绩单”：全面升级的百度大脑5.0 、无人驾驶出租车Apollo Go、智能金融“数字人”小浦、远场语音交互芯片「鸿鹄」……再一次把人们的目光聚焦在了人工智能上。
不过，你对人工智能有多少了解呢？它是什么时候出现的，又是如何快速成长起来的？未来的人工智能会朝着什么方向进化呢？带着这些疑问，我们不妨翻开这本《你一定爱读的人工智能简史》。
《你一定爱读的人工智能简史》的作者山本一成，是日本人工智能领域的代表人物，现任爱知学院大学副教授、东京大学尖端科学技术研究中心客座研究员、株式会社HEROZ首席工程师。
2013年，山本一成研发的PONANZA将棋机器人，战胜了日本顶尖将棋棋士佐藤慎一，并且连续四年无一败绩，震惊当时的日本棋界。从此，“PONANZA”程序，与IBM公司的“深蓝”，谷歌公司的阿尔法狗，并称人工智能史上的三大标杆。
在这本《你一定爱读的人工智能简史》中，山本一成就围绕 “PONANZA”的开发主线，介绍了AI技术的发展历程。下面我们就跟随山本教授，走进人工智能的世界吧。
一、人工智能的起源与将棋AI的诞生
人工智能（Artificial Intelligence），简称AI，作为一门新兴的技术科学，它指的是，用计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为。
说起人工智能的起源，可以追溯到1956年。在达特茅斯学院召开的“达特茅斯会议”上，科学家们第一次提出了人工智能的概念。而直到1965年，哲学家德雷福斯的“炼金术与人工智能”一文发表后，“人工智能”才被广泛认可。
几十年来，人工智能的发展几起几落，直到1997年，IBM公司的 “深蓝”击败了国际象棋大师卡斯帕罗夫，人工智能才走进了大众的视野。
达特茅斯会议十君子
2016年3月，由谷歌（Google）公司开发的阿尔法围棋（AlphaGo）与围棋世界冠军、职业九段棋手李世石展开人机大战，最终AlphaGo以4比1的总比分获胜；后来在2016年末至2017年初，AlphaGo程序在中国棋类网站上以“大师”（Master）为注册账号与中日韩数十位围棋高手进行快棋对决，并保持连续60局全胜。
在2017年中国乌镇围棋峰会上，AlphaGo对战世界围棋冠军柯洁，以3比0的总比分获胜。自此，围棋界公认人工智能机器人AlphaGo的棋力已经超过人类职业围棋顶尖水平。
回溯历史，从1997年至今，人工智能在国际象棋、围棋、将棋（又称日本象棋）这类“象征智力”的游戏中，多次创造了战胜人类顶级棋手的辉煌战绩。除了谷歌的AlphaGo，山本一成开发的将棋机器人“PONANZA”也是其中杰出的代表。
将棋AI“PONANZA”诞生于2007年。当时，还是学生的山本一成，其将棋水平已经达到业余五段。出于对编程的着迷以及对将棋的热爱，山本编写了第一代将棋程序，并以“PONANZA”为其命名。
虽然当时的PONANZA仅仅是众多的将棋程序中的一员，但经过10年的成长，PONANZA在日本“将棋电王战”中，以5战5胜的成绩击败了职业将棋选手，最终登上了日本最强将棋程序的宝座。
二、PONANZA的进化与成长
如今，在日本将棋AI机器人领域， PONANZA的棋力仍处于最高水平， 在2017年4月1日，PONANZA战胜了现役“名人” 佐藤（名人：日本职业棋手最高荣誉头衔），棋力超越了人类职业将棋顶尖水平。从此，日本将棋届一改以往对将棋AI的排斥态度，开始重视它的开发和应用。
作为PONANZA的开发者，山本一成在《你一定爱读的人工智能简史》一书中，详细地讲解了PONANZA的开发历程。从模仿人类的机器学习，到赋予人工智能抽象思考能力的深度学习，再到赋予人工智能做预测和判断的能力的强化学习， PONANZA成长的每一步，都代表着人工智能技术的突破。
早期的PONANZA是基于“搜索+评估”的原理设计的。当时的山本认为，所有的智慧行为几乎都是在重复着搜索与评估的过程，并广泛尝试，选择其中看上去最为有利的一个，之后再进行下一步操作，累积、重复和叠加。这样的设计原理，一度导致AI技术停滞不前。
那么，PONANZA是如何做到技术上的突破的呢？
如果回顾人工智能的发展历程，“机器学习、深度学习、强化学习”这三大核心技术是不得不提的。山本开发的PONANZA，同样也历经了这三个台阶的成长。下面我们来说说PONANZA是如何在这三个阶段成长的。
机器学习，就是模仿人类学习的一种技术。在导入机器学习技术后，PONANZA在开发中遇到的瓶颈，得到了突破。PONANZA通过检索大量的数字化棋谱，模仿职业棋手的思维方式，学习他们在面对各种棋局时所采取的处理方法。经过“机器学习”，PONANZA与职业棋手的出棋相似度可以达到45%，效果非常显著。
不过，机器学习技术虽然实用，但也是有缺陷的，它最大的缺点在于，可供模仿的“教师”（数字化棋谱）数量不足。后来，山本从图像识别原理中的目标旋转、位置变换等“伞状扩散”技术得到启发，并将这种技术应用在将棋的机器学习中，例如将棋子的左右翻转、有限位移等变化情况，判定为与原棋局是同一种棋局，这样就使得可参考的数字化棋谱数量成倍的增加了，相当于可参照的“教师”数量也就增加了。自此，掌握了机器学习技术的PONANZA将棋水平突飞猛进，力克人类棋手，成绩斐然。
但这只是进化的第一步，PONANZA崭露头角之后，又被引入了好多“黑魔法”，其中的“懒散的并列化”，在AI将棋及国际象棋程序开发领域，非常的有名，PONANZA在引入了这个黑魔法之后，棋力得到了显著的提升。
“懒散的并列化”是什么意思呢？我们可以拿餐厅后厨打个比方，来说说这个黑魔法。一般来讲，我们会以为后厨的厨师越多，上菜的速度就越快。但是，厨师越多就越好吗？实际情况告诉我们，并不是这样。当厨师数变为8个、16人，甚至64个时，整个后厨会混乱不堪，效率不升反降。
将棋程序也是如此，当并列处理内核增加时，会提高计算效率，但是内核达到一定数量时，性能反而会恶化。而“懒散的并列化”就能解决这个问题。它是让多个厨师同时做一道料理，相互竞争，把最快做好的料理提供给顾客。这样就解决了多核处理性能下降的问题。
随着机器学习技术的成熟，在接下来的几年里，机器学习技术领域的研究取得过多次突破性的进展。其中，最引人注目的当属“深度学习”技术。山本在深度学习技术中，大胆采用了“脱离”技术，这也是PONANZA众多的黑魔法之一。计算机在深度学习过程中，往往会通过“全盘记忆”来解决问题，全盘记忆后的深度学习暴露了很大的问题，记的内容越多，出错率则越大。而引入“脱离”技术的目的，正是为了防止过度学习的出现。所谓“脱离”，也就是计算机通过随机选取神经元网络中的神经元，并使其从网络中脱离，这样一来，电脑由全盘记忆转向局部特征记忆，最终达到防止过度学习的目的，从而降低了出错率，提高了性能。
自此，成功引入深度学习技术的PONANZA开始慢慢走向成熟。值得一提的是，我们所熟知的AlphaGo，其成功的主要原因正是引入了“深度学习”。可想而知，深度学习技术对AI的成长有划时代的意义。
将棋AI在近两年的发展过程中，又引入了强化学习，使整体棋力踏入了新高度。不同于机器学习阶段的“监督式学习”，计算机在强化学习阶段，无需老师。在强化学习过程中，计算机会对未知的环境进行随机搜索并反馈其结果，在重复反馈结果的过程中，“评估”被不断强化。导入强化学习后，PONANZA的预测能力得到了不断增强，甚至还创造了许多全新的战法。PONANZA错综复杂的新战法，受到了青年职业棋手的推崇，形成了独特的流派，也就是“PONANZA流”。
三、人工智能的未来
从“深蓝”、“ PONANZA”到“ AlphaGo”，人工智能的一次次获胜，不免引发人类对未来的担忧。
科技图书作家迈克尔.安西莫夫表示，“一旦超越人类的智能被创造，并且该智能可以周而复始地自我改进，这将对世界颠覆性的变革，我还不能预测这种变革所带来的后果”。
山本一成在书中同样表示了这种忧虑。他指出，奇点出现后，人工智能的智慧将远远超过人类。到那时，人类是否会被拥有高度智慧的人工智能控制呢？
山本这里说的“奇点”是什么意思呢？人类为什么会担忧它的出现呢？
“奇点”（Sin-gularity），最早出现在数学领域，是指一个未定义的点，数学家用它来表示一个超越了任何限制的值。
山本这里所提到的奇点，就是指当人工智能超越人类的某个时点。
下面这幅图中两条线的交点，就是所谓的“奇点”。跨过“奇点”后，人工智能将会以几何级的速度发展，最终把人类远远落在后面。
到那时，一切我们习以为常的传统、认识、理念、常识，将不复存在，人工智能将超越人类智能的潜力和控制，迅速改变人类文明。
美国未来学家雷·库兹韦尔就预测，世界的奇点将在2045年到来。彼时，人类文明高度进化，人工智能和人类智能的较量也随之进入一个新的高度。
科幻电影《超验骇客》讲的就是人的意识被植入到计算机程序中的故事，人工智能领域首屈一指的研究者，被反科学恐怖分子暗杀，死后他的意识被妻子转入了超级电脑的原型机中，无意间成功的激活了超越人类智慧的 “超验”机器程序，从而变得无所不在，无限强大，而且不在受人类的控制，企图最终以人工智能将人类文明取代。
不得不说，这种不受控的状态，是非常可怕的。因此，山本一成在书中呼吁，我们必须给人工智能加入“伦理观”，在给机器赋予智慧的同时，也要赋予它们也明辨是非的能力。
当然，对于人工智能不再受控于人类，从而取代人类的假设，科学家们已经探讨了好多年。现在的人工智能如襁褓中的婴儿，尚在人类的掌控之中。
那么，人工智能究竟会成为造福人类的天使，还是控制人类的魔鬼呢？我想，答案还是取决于人类自身。正如中国科学院院士、中国人工智能学会副理事长谭铁牛所说，“高科技本身没有天使和魔鬼之分，人工智能亦是如此。对于人工智能这把双刃剑的使用取决于人类自身。”
针对这个问题，山本一成在《你一定爱读的人工智能简史》中，也表达了自己的观点，他不希望人工智能以战胜人类为目的，成为不择手段的怪物，从而取代人类。而是希望人工智能与人类能够像亲人一样友好的相处，辅助人类构建高度文明的社会新秩序。
总的来说，在《你一定爱读的人工智能简史》中，山本一成将枯燥复杂的程序方法，用简洁有趣的故事呈现出来，我们在了解人工智能技术的同时，也对人类自身的发展有了新的思考。想要探索人工智能的奇妙世界，想要了解人类的未来，就从这本书读起吧。