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深藍 vs 卡斯帕羅夫(1997年的衝擊):人類與AI歷史性對弈的全貌

1997年,西洋棋世界冠軍加里·卡斯帕羅夫敗給IBM超級電腦「深藍」的歷史性事件。本文將深入剖析其背景、對弈過程以及對AI技術的影響。

前言:1997年,人類面臨的「未知智慧」

1997年5月11日,在紐約 Equitable Center 舉行的西洋棋對弈,被銘記為人類歷史上的一個奇異點。當時的西洋棋世界冠軍、被譽為「史上最強棋手」的加里·卡斯帕羅夫(Garry Kasparov),敗給了IBM開發的超級電腦「深藍(Deep Blue)」。

這起事件超越了單純的棋盤遊戲勝負,成為了一個強烈的里程碑,回應了長期以來的哲學問題:「機器超越人類智慧的一天會到來嗎?」本篇文章將回顧直到1997年這場比賽為止的電腦西洋棋歷史、卡斯帕羅夫這位巨人的軌跡、深藍的技術背景,並詳細剖析成為傳奇的六局對決,深入探討這起事件在AI(人工智慧)發展史上的意義。

電腦西洋棋的黎明:從圖靈到深藍

讓電腦下西洋棋的想法,從計算機科學的黎明期就已存在。艾倫·圖靈(Alan Turing)與克勞德·夏農(Claude Shannon)等先驅者,將西洋棋視為「模仿與解開人類思考過程的理想測試平台」。

  flowchart TD
  A["艾倫·圖靈 (1950年代)"] -- "概念與理論" --> B["克勞德·夏農 (1950)"]
  B -- "極小化極大演算法" --> C["Mac Hack VI (1967)"]
  C -- "首次參加錦標賽" --> D["Belle (1980)"]
  D -- "硬體加速" --> E["深思 (1988)"]
  E -- "IBM專案" --> F["深藍 (1997)"]

1950年代,克勞德·夏農發表了關於西洋棋程式的紀念碑式論文,奠定了基於極小化極大演算法(Minimax Algorithm)的搜尋演算法基礎。隨後,在1970年代至80年代期間,搭載西洋棋專用硬體的機器開始出現。貝爾實驗室的「Belle」利用專用電路,一秒鐘能搜尋數萬個局面,展現了具備大師等級的實力。

接著,由卡內基梅隆大學學生們開發的「深思(Deep Thought)」,成為首台擊敗特級大師的電腦。IBM接手了這個專案,投入了龐大的資金與最頂尖的工程技術,最終誕生了「深藍」。

IBM的傑作「深藍」的架構

深藍是當時最尖端平行運算技術的結晶。它以通用超級電腦「IBM RS/6000 SP」為基礎,搭載了大量專為西洋棋設計的VLSI晶片。

  flowchart TD
  A["IBM RS/6000 SP"] -- "主節點 (C語言)" --> B["軟體搜尋與控制"]
  A -- "30個節點" --> C["硬體搜尋"]
  C -- "客製化VLSI晶片" --> D["480個西洋棋晶片"]
  D -- "評估函數" --> E["每秒2億個局面"]

其最大的特徵在於具備每秒鐘搜尋2億步(2億個局面)這種驚人數量局面的壓倒性計算能力,也就是所謂的「暴力搜尋(Brute-force search)」。相較於人類棋手一秒鐘只能預測數步到數十步(但能憑藉高度直覺限縮出有希望的棋步),深藍採取了如同地毯式轟炸般窮舉所有可能性的方法。此外,西洋棋特級大師喬爾·本傑明(Joel Benjamin)等人也加入了開發團隊,對局面的評估函數(將局面的優劣數值化的演算法)進行了徹底的微調。

史上最強的王者,加里·卡斯帕羅夫

對手加里·卡斯帕羅夫是一位絕對的天才,以史上最年輕的22歲之姿成為世界冠軍,隨後稱霸棋壇長達15年。他的棋風極具攻擊性,擅長深遠的計算與卓越的直覺,並精通能給予對手極大壓力的心理戰。

他過往與任何電腦對弈都佔據上風,並深信人類絕不會輸給機器(至少在有生之年)。在1996年首次與深藍的對決(於費城)中,雖然卡斯帕羅夫輸掉了第一局,但最終仍以3勝1敗2和的成績取得勝利。當時,卡斯帕羅夫宣告:「機器絕對無法戰勝人類真正的智慧與直覺。」

1997年:命運的復仇之戰(紐約)

經歷了1996年的敗北,IBM的開發團隊(許峰雄、默里·坎貝爾等人)對深藍進行了徹底的改良。他們將計算速度提升了一倍,將評估函數調整得更接近人類的靈活度,並讓它學習了卡斯帕羅夫過去所有的棋譜。這個被稱為「更深的藍(Deeper Blue)」的新版本,登上了1997年5月的重賽舞台。

第1局:卡斯帕羅夫順理成章的勝利

在第1局中,卡斯帕羅夫堅持自己的風格,將局面導向複雜化並取得勝利。深藍雖然計算能力出色,但似乎無法理解長期的戰略與局面的微妙之處。所有人都認為「這次也會以卡斯帕羅夫的勝利告終」。

第2局:充滿疑雲的第44步與卡斯帕羅夫的動搖

成為歷史轉捩點的是第2局。在這裡,深藍走出了一步過去電腦絕對不會走的「人性化」且「重視長期局面優勢」的棋。特別是深藍的第44步,它刻意放棄了眼前的物質利益(吃子的機會),選擇了徹底掐斷對手反擊火苗這極度洗鍊的戰略性一步。

卡斯帕羅夫對這一步感到極度震驚。他後來表示:「在棋盤的另一端,我感受到了卓越的人類智慧。」陷入恐慌的卡斯帕羅夫,明明還有逼平的機會,卻在第45步自行投降(認輸)。這次的敗北讓卡斯帕羅夫開始懷疑「IBM是否在對弈過程中讓人類特級大師介入」,在心理上被逼入了絕境。

第3至5局:令人窒息的平局

在第3局到第5局中,卡斯帕羅夫試圖避開電腦擅長的戰術性混戰,將局面導向長期的戰略戰(封閉性局面),企圖使深藍的計算能力無效化。結果這些對局全部以平局(和棋)收場。比分來到2.5對2.5平手。一切都取決於最後的第6局。

第6局:王者的崩潰(5月11日)

命運的第6局。卡斯帕羅夫執黑(後手),選擇了卡羅-康防禦(Caro-Kann Defense)。然而,他在開局階段走出了一步偏離已知定石、某種程度上可以說是賭博的棋。這是為了打亂深藍定石資料庫的策略,但卻成了致命的失誤。

深藍立刻發動了犧牲騎士的強力攻擊(Knight Sacrifice)。在電腦西洋棋中,這是「因為評估值會暫時下降,通常不會被選擇的棋步」,但改良後的深藍已經完美地算盡了之後的發展。

陷入單方面防守的卡斯帕羅夫,僅僅經過了短短的19步,就被迫屈辱地投降。比分3.5對2.5。史上最強的人類,終於敗給機器的瞬間。

這次敗北的意義:AI典範的變遷

深藍的勝利給全世界帶來了無法估量的衝擊。《新聞週刊》的封面上赫然印著「大腦的最後抵抗(The Brain’s Last Stand)」的標題。

然而,從技術角度來看,深藍與現代的AI(如深度學習)有著根本上的不同。深藍並非「能自主學習並理解概念的AI」,而是基於人類專家定義的規則與評估函數,藉由超高速硬體進行暴力搜尋(Brute-force search)來得出最佳解的「專家系統」的終極形態。

這場勝利所展示的事實是:「只要在西洋棋這種規則受限且完全資訊遊戲的框架內,即使是人類的直覺與大局觀,也能被壓倒性計算量的模式搜尋所超越。」

隨後,人工智慧的研究從基於規則的搜尋,轉向了使用神經網路的機器學習。2016年擊敗圍棋世界頂尖棋手李世乭的Google DeepMind「AlphaGo」,並非像深藍那樣的暴力搜尋,而是運用深度學習與強化學習來「自行學習評估函數」,以更接近人類直覺的方式取得了勝利。從某種意義上來說,深藍是「美好的舊時代AI」的頂點,也是其完成型態。

結語:人類的極限,還是新的可能性?

對弈結束後,卡斯帕羅夫大為光火,要求IBM公開日誌並進行重賽,但IBM認為目的已經達成,隨即將深藍解體並讓其退役。這種處理方式在卡斯帕羅夫心中留下了長期的不信任感。

然而,隨著時間的推移,卡斯帕羅夫的想法也發生了改變。現在,他不再過度恐懼AI的威脅,而是將AI視為「擴展人類能力的工具」,成為提倡「半人馬西洋棋(人類與AI搭檔進行比賽的模式)」的推動者之一。

1997年深藍的勝利,並非人類的失敗。那是人類自身的智慧所創造出的工具,終於在一個領域超越了造物主極限的「人類工程學的勝利」。距離這場歷史性對弈已過去數十年,如今我們該如何與AI共存、如何擴展自身能力的問題,依然毫不褪色地擺在我們面前。

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