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自序

2016年是機(jī)器智能歷史上一個(gè)具有紀(jì)念意義的年份，它是一個(gè)時(shí)代的結(jié)束，也是新時(shí)代的開(kāi)端。這一年距離1956年麥卡錫、明斯基、羅切斯特和香農(nóng)等人提出人工智能的概念正好過(guò)去了六十年，按照中國(guó)的習(xí)慣正好過(guò)去了一個(gè)甲子。而當(dāng)年在達(dá)特茅斯學(xué)院提出這個(gè)概念的10位科學(xué)家中最后一位科學(xué)家明斯基也在這一年的年初離開(kāi)了人世，這或許標(biāo)志著人類在機(jī)器智能領(lǐng)域第一階段的努力落下來(lái)帷幕。就在明斯基去世后的兩個(gè)月，Google的圍棋計(jì)算機(jī)AlphaGo在同世界著名選手李世石的對(duì)局中，以4:1取得了壓倒性的勝利，成為第一個(gè)戰(zhàn)勝圍棋世界冠軍的機(jī)器人，它的意義要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)1997年IBM深藍(lán)戰(zhàn)勝卡斯帕羅夫，因?yàn)閺碾y度上講，圍棋比國(guó)家象棋要難6-9個(gè)數(shù)量級(jí)。這件事不僅是人類在機(jī)器智能領(lǐng)域取得的又一個(gè)里程碑式勝利，而且標(biāo)準(zhǔn)這一個(gè)新的時(shí)代----智能時(shí)代的開(kāi)始。
　　從計(jì)算機(jī)發(fā)展的角度看，智能機(jī)器在所有棋類戰(zhàn)勝人類其實(shí)只是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題，因?yàn)闄C(jī)器運(yùn)算能力的提升是指數(shù)增長(zhǎng)的，而人類智力能夠做到線性增長(zhǎng)就不錯(cuò)了。因此一定存在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)——在所有的棋類比賽中都會(huì)超過(guò)人。在1997年IBM的深藍(lán)戰(zhàn)勝卡斯帕羅夫之后，圍棋不僅是最后一個(gè)計(jì)算機(jī)尚未超越人類的主要棋類，而且還擔(dān)負(fù)了上千年?yáng)|方文化的蘊(yùn)含，即棋道。雖然大部分人相信計(jì)算機(jī)最終可以在圍棋上超越人類，但是總是覺(jué)得那還是幾年后的事情。就在AlphaGo和李世石比賽之前，李世石本人認(rèn)為前者的水平和他差出一到兩個(gè)子，也就是說(shuō)，即使他讓先也能5：0獲勝。中國(guó)圍棋界的泰斗聶衛(wèi)平也認(rèn)為今天的計(jì)算機(jī)是不可能戰(zhàn)勝人類的冠軍的。就連曾經(jīng)在Google工作過(guò)的IT行業(yè)老兵李開(kāi)復(fù)博士也不相信AlphaGo能贏。這并非李開(kāi)復(fù)等人對(duì)今天機(jī)器智能的發(fā)展?fàn)顩r不夠了解，而是因?yàn)橄聡迨且患y的事情。2015年年底，AlphaGo僅僅贏了樊麾二段而已，離九段還差得遠(yuǎn)呢。但是大家忘記的一件事情，那就是AlphaGo水平的提高并不需要人那么長(zhǎng)的時(shí)間，事實(shí)上在Google內(nèi)部，大家在開(kāi)賽前已經(jīng)知道AlphaGo的水平并在九段之下。
　　2016年3月9日，AlphaGo和李世石之間的世紀(jì)大戰(zhàn)開(kāi)始了。AlphaGo在第一盤(pán)出人意料地輕松獲勝。當(dāng)然，大部分人在贊譽(yù)AlphaGo水平的同時(shí)，依然認(rèn)為這可能是李世石在試探計(jì)算機(jī)而已，畢竟那是五盤(pán)的比賽，用一盤(pán)棋試探毫不了解的對(duì)手未嘗不是明智之舉。但是當(dāng)AlphaGo在第二盤(pán)獲得連勝并且下出了很多人類想不到的好棋后，對(duì)機(jī)器智能持懷疑態(tài)度的聶衛(wèi)平等人，都對(duì)它產(chǎn)生了致敬。在AlphaGo獲得第三盤(pán)勝利之后，很多超一流的棋手都渴望和它一比，希望以此檢驗(yàn)自己的水平，并且能夠提高技藝。雖然李世石在第四盤(pán)抓住AlphaGo的一個(gè)失誤打了一個(gè)漂亮的翻身仗，但是AlphaGo在最后一盤(pán)穩(wěn)穩(wěn)地控制著局面，直到勝利。可以講在那一次人機(jī)大戰(zhàn)之后，圍棋界對(duì)機(jī)器智能從懷疑變成了頂禮膜拜，大家都意識(shí)到，按照AlphaGo在過(guò)去幾個(gè)月里的進(jìn)步速度，只要Google愿意繼續(xù)投入科研，很快人類所有的圍棋高手都無(wú)法和它過(guò)招了。
　　計(jì)算機(jī)之所以能戰(zhàn)勝人類的，是因?yàn)闄C(jī)器獲得智能的方式和人類不同，它不是靠邏輯推理，而是靠大數(shù)據(jù)和智能算法。在數(shù)據(jù)方面，AlphaGo在訓(xùn)練時(shí)使用了幾十萬(wàn)盤(pán)圍棋高手之間對(duì)弈的數(shù)據(jù)，這是它獲得所謂的“智能”的原因。在計(jì)算方面，AlphaGo采用了上萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器訓(xùn)練它下棋的模型，并且讓不同版本的AlphaGo相互對(duì)弈了上千萬(wàn)盤(pán)，這才保證了它能做到“算無(wú)遺策”。具體到下棋的策略，AlphaGo里面有兩個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)：把棋盤(pán)上當(dāng)前的狀態(tài)變成一個(gè)獲勝概率的數(shù)學(xué)模型，這個(gè)模型里面沒(méi)有任何人工的規(guī)則，而是完全靠前面所說(shuō)的數(shù)據(jù)訓(xùn)練出來(lái)的。第二個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是啟發(fā)式搜索算法----蒙特卡洛數(shù)搜索算法(Monte Carlo Tree Search)，它能將搜索的空間限制在非常有限的范圍內(nèi)，保證計(jì)算機(jī)能夠快速找到好的下法。雖然AlphaGo的訓(xùn)練使用了上萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器，但是它在和李世石對(duì)弈時(shí)僅僅用了幾十臺(tái)服務(wù)器(1000多個(gè)內(nèi)核以及一百多個(gè)GPU)。相比國(guó)際象棋，圍棋的搜索空間要大 倍，AlphaGo的計(jì)算能力相比深藍(lán)，其實(shí)并沒(méi)有這么多倍的提高，它靠得是好的搜索算法，能夠準(zhǔn)確地聚焦搜索空間，因此能夠在很短的時(shí)間里算出最佳行棋步驟的。由此可見(jiàn)，下圍棋這個(gè)看似智能型的問(wèn)題，從本質(zhì)上講，是一個(gè)大數(shù)據(jù)和算法的問(wèn)題。
　　當(dāng)然，Google開(kāi)發(fā)AlphaGo的最終目的，并非要證明計(jì)算機(jī)下棋比人強(qiáng)，而是要開(kāi)發(fā)一種機(jī)器學(xué)習(xí)的工具，讓計(jì)算機(jī)能夠解決智能型的問(wèn)題。AlphaGo和李世石對(duì)弈，實(shí)際上是對(duì)當(dāng)今機(jī)器智能水平的一個(gè)測(cè)試。從樊麾到李世石，實(shí)際上是用他們的專才在幫助Google測(cè)試當(dāng)今機(jī)器智能的發(fā)展水平。在人機(jī)對(duì)弈的第四盤(pán)李世石反敗為勝的過(guò)程中，他無(wú)意中發(fā)現(xiàn)了AlphaGo的一個(gè)缺陷。因此，Google的成功里面也有李世石等棋手的功勞。從這個(gè)角度講AlphaGo的勝利標(biāo)志著人類在機(jī)器智能方面達(dá)到了一個(gè)嶄新的水平，因此它是人類的勝利。
　　AlphaGo無(wú)論是在訓(xùn)練模型時(shí)，還是在下棋是所采用的算法都是幾十年前大家就已經(jīng)知道的機(jī)器學(xué)習(xí)和博弈樹(shù)搜索算法，Google所做的工作是讓這些算法能夠在上萬(wàn)臺(tái)甚至上百萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器上并行運(yùn)行，這就使得計(jì)算機(jī)解決智能問(wèn)題的能力有了本質(zhì)的提高。這些算法并非是專門(mén)針對(duì)下棋而設(shè)計(jì)的，很多已經(jīng)在其它智能應(yīng)用的領(lǐng)域(比如語(yǔ)音識(shí)別、機(jī)器翻譯、圖像識(shí)別和大數(shù)據(jù)醫(yī)療)獲得了成功。AlphaGo成功的意義不僅在于它標(biāo)志著機(jī)器智能的水平達(dá)到了一個(gè)新的臺(tái)階，還在于計(jì)算機(jī)可以解決更多的智能問(wèn)題。今天，計(jì)算機(jī)已經(jīng)開(kāi)始完成很多過(guò)去必須用人的智力才能夠完成的任務(wù)，比如醫(yī)療診斷，閱讀和處理文件，自動(dòng)回答問(wèn)題，書(shū)寫(xiě)新聞稿和駕駛汽車等等。可以講，AlphaGo的獲勝，宣告了機(jī)器智能時(shí)代的到來(lái)。
　　AlphaGo的獲勝讓一些不了解機(jī)器智能的人開(kāi)始杞人憂天，擔(dān)心機(jī)器在未來(lái)能夠控制人類。這種擔(dān)心是不必要的，因?yàn)锳lphaGo的靈魂是計(jì)算機(jī)科學(xué)家為它編寫(xiě)的程序。機(jī)器不會(huì)控制人類，但是制造智能機(jī)器的人可以。而科技在人類進(jìn)步中總是扮演著最活躍最革命的角色，它的發(fā)展是無(wú)法阻止的，我們能做的是面對(duì)現(xiàn)實(shí)，抓住智能革命的機(jī)遇，而不是回避它、否定它和阻止它。未來(lái)的社會(huì)，屬于那些具有創(chuàng)意的人，包括計(jì)算機(jī)科學(xué)家，而不屬于掌握某種技能做重復(fù)性工作的人。
　　在AlphaGo取得人機(jī)大戰(zhàn)勝利之際，我們出版這本書(shū)，希望能讓大家更多地了解大數(shù)據(jù)的本質(zhì)、它的作用、它和機(jī)器智能的關(guān)系、機(jī)器智能的原理和發(fā)展過(guò)程，以及它們二者對(duì)未來(lái)產(chǎn)業(yè)和社會(huì)的影響。本書(shū)一共分為七章，分別介紹了數(shù)據(jù)的作用，大數(shù)據(jù)的本身，機(jī)器智能的原理及其發(fā)展過(guò)程，大數(shù)據(jù)思維的核心及其重要性，大數(shù)據(jù)和機(jī)器智能與商業(yè)的關(guān)系，它們對(duì)社會(huì)正反兩個(gè)方面的巨大影響。書(shū)中的核心內(nèi)容來(lái)自我在研習(xí)社和一些大學(xué)商學(xué)院講課的講義，但是考慮到大家讀書(shū)和聽(tīng)課畢竟有很大的區(qū)別，因此在將講義改寫(xiě)成書(shū)的時(shí)候，我在書(shū)中增加了大量的案例和歷史背景介紹，以方便大家能夠系統(tǒng)地了解大數(shù)據(jù)和機(jī)器智能的來(lái)龍去脈，以及我們對(duì)未來(lái)進(jìn)行分析的依據(jù)。

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