小宝提问：阿尔法元是怎么进行自我学习的？

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小宝提问：阿尔法元是怎么进行自我学习的？

宝爸的回答：

小宝这次问了一个非常深奥的问题：阿尔法元是怎么进行自我学习的？这其实是牵涉人工智能原理的一个问题，宝爸的朋友里面有人工智能行业的大咖级人物，但是宝爸对于人工智能只是一知半解，所以绞尽脑汁看看能不能尽量把这个问题给小宝讲清楚。

我们先来说说什么是人工智能，我们的第一反应就是机器人。但是简单的机器人并不是人工智能，很多其实还是用计算机来控制一些设备，甚至一些看上去很聪明的机器人也未必是人工智能。比如曾经在1997年跟国际象棋大师卡斯帕罗夫对战的IBM公司的计算机“深蓝DeepBlue”，按照宝爸的理解，就是这台电脑里面存储了很多很多的棋谱，那么卡斯帕罗夫每下一步棋，深蓝就从自己的棋谱里面找出最佳的下一步，因为深蓝的计算速度很快，所以它下棋的时候我们感觉不到延迟。但是深蓝不会学习，它保存的棋谱都是工程师预先放进去的，所以深蓝不是人工智能。

（深蓝对战卡斯帕罗夫）

而后面大战李世石和柯洁的阿尔法狗就是人工智能了。阿尔法狗和深蓝最大的区别就是会学习。那么作为一台没有生命的机器，阿尔法狗是怎么学习的呢？

在说人工智能的学习之前，我们先得说说人是怎么学习的。一个人刚从妈妈肚子里面生出来是什么都不知道的，小婴儿的知识储备是零，他有的只是人类的本能。但是作为人类，我们有强大而完善的接收系统，接收相关的信息给我们大脑学习。举个例子，比如一个小婴儿看到一只小猫，他的眼睛看到小猫的样子，他的耳朵听到小猫“喵喵”的叫声，他可能还去摸一摸小猫身上暖暖的皮毛，甚至让小猫舔一舔自己的小脸。他的眼睛、耳朵、小手和小脸上的皮肤就收集了小猫的信息，发送给了大脑。大脑里面有很多很多个神经元，对这些信息进行了处理，最后就记了下来，这个看上去萌萌的会喵喵叫的摸上去毛茸茸暖呼呼的小动物就是小猫。这就是一个自然的学习过程。当下一次，这个小婴儿看到另一只小猫的时候，他可能还会疑惑这是不是一只小猫，而再一次看到一只小猫的时候，他会马上就知道，那是一只小猫。

类似阿尔法元这样的人工智能，它的学习通过人工神经网络来完成。科学家们给人工智能搭建了一套人工的神经网络系统，来模拟人类大脑的神经网络，当然现在还没有可能完全模拟出人类大脑，只是来模拟学习的方法。这个神经网络里的神经元也有搜集信息的输入系统，就像我们人类的眼睛耳朵这些，当然单个人工神经网络神经元搜集的可能只是一个简单的信号；对应的这个人工神经元也有一个输出。当许许多多神经网络系统神经元组成在一起，它就像一个机器的大脑，可以进行学习了。

（神经网络结构示意图）

现在的人工智能学习有三类。第一类叫监督学习，听起来像是有一个老师在教人工智能，其实是把让人工智能学习的数据都配上一个结果。比如我们去让一个人工智能认识小猫，当人工智能把一只螃蟹认成小猫的，老师就给它0分；当它把一个大象认成小猫，老师给它20分；当它把一个老虎认成小猫，老师给他60分；当它把一只野外的山猫认成小猫，老师给他80分；而当它把一只小猫认成小猫，老师就给他100分。这样反反复复地很多很多次，人工智能就认识小猫了。当然这个老师也不是一个人，而是一个计算机程序，它里面存着每一次学习数据的打分结果。

第二类叫非监督学习，这个名字一听就知道，这次老师不再给人工智能的学习打分了。人工智能自己去看许许多多的图片，这些图片里面可能小猫的最多，人工智能自己把这些图片看完，提取出小猫的特征。下一次再给它一张小猫的图片，它就能识别出这是一只小猫了。

第三类叫强化学习。这个强化学习有点象前面两种方法的结合。人工智能拿到许许多多的图片，它随便打开一张，尝试辨别是不是小猫；同时有一个老师来告诉人工智能，你这一次的辨别是进步了还是退步了，当然这个老师还是一个计算机程序。那么人工智能在这个辨别的过程中，就会比对每次识别的结果，进行记录，最后就越来越接近辨认出小猫。强化学习过程中，人工智能不需要很多学习的样本数据，或者说很多样本数据是在学习过程中产生的，这使得学习非常高效率。

而阿尔法狗的学习是一种深度学习，类似于刚才提到的监督学习。所以阿尔法狗一开始的时候是学习了很多人类的棋谱，它有两套神经网络系统，类似我们人类有两个大脑，两个系统一个用来选择落子，一个用来评估棋局。因为人工智能是冷静的而且不需要休息，而人类需要休息而且会受到情绪干扰。所以阿尔法狗战胜李世石和柯洁也就一点不奇怪了。

（阿尔法狗对战李世石）

而阿尔法元对阿尔法狗的战绩则是100:0，两台人工智能下了100局，阿尔法狗全胜。阿尔法元已经不依赖人类棋局的数据，它只是知道围棋的规则，然后开始自己跟自己下。阿尔法元的学习方法就是强化学习，而且它只有一套神经网络，所以效率更高。人类是没有机会下围棋赢阿尔法元了。

那么人工智能那么厉害，有一天会不会取代我们人类呢。宝爸觉得人工智能能取代人类一部分的工作，但是很多事情人工智能没有办法理解，相关的工作人工智能也没法从事了，尤其是一些主观评价类的工作或者跟人类沟通相关的工作，人工智能取代的难度就非常非常大了。当然有一些科幻电影里面，人工智能是超人一样的存在，比如《终结者》，宝爸觉得那一天的到来应该还非常非常远。

（终结者）

但是，未来人工智能一定会飞速发展。小宝要学好科学知识，说不定在未来为人工智能的发展贡献自己的一份力量呢。

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