AI学者在Alphago的国际象棋胜利背后获得了Turing奖的技术

在过去十年中,人工智能以其进步令人眼花缭乱,特别是在一种技术中,计算机通过随机选择并从结果中学习。这种方法,被称为强化学习,在实现人工智能的卓越成就中发挥了关键作用。
以谷歌DeepMind的AlphaZero程序为例,该程序在2016年启动,到2018年已掌握了国际象棋、将棋和围棋等复杂游戏。同样,AlphaStar使用这种方法在视频游戏《星际争霸II》中达到了“大师”级别。这些成就凸显了强化学习的强大力量。
周三,该领域庆祝了一个重要的里程碑,两位人工智能学者因其在推进强化学习方面的开创性工作而受到表彰。马萨诸塞大学阿默斯特分校名誉教授安德鲁·G·巴托和加拿大阿尔伯塔大学教授理查德·S·萨顿获得了计算机协会(ACM)颁发的2025年图灵奖。
强化学习先驱的认可
ACM赞扬巴托和萨顿为强化学习奠定了基础,称他们“提出了主要思想,构建了数学基础,并开发了重要算法”。这一殊荣伴随着100万美元的奖金,常被视为计算机行业的诺贝尔奖等价物。
强化学习可以比作老鼠在迷宫中寻找奶酪。老鼠学会哪些路径通向进步,哪些是死胡同。同样,神经科学家认为,智能生物,如老鼠,会发展出一种“内部世界模型”来指导其行动。
萨顿和巴托提出,计算机也可以发展这样的内部模型。在强化学习中,计算机收集关于其环境的数据——无论是迷宫还是棋盘——并最初随机行动。它以奖励或惩罚的形式接收反馈,这有助于它估计不同行动的结果。基于这些估计,程序会制定一个“策略”来指导未来的决策,平衡探索新行动与利用已知成功行动的关系。
探索与利用的角色
强化学习的核心在于探索新可能性与利用已知策略之间的微妙平衡。单一方法不足以成功。
对于希望深入研究的读者,萨顿和巴托2018年的教科书是宝贵的资源。
值得注意的是,“强化学习”一词有时被OpenAI等公司以不同方式使用,他们采用“基于人类反馈的强化学习”(RLHF)来优化大型语言模型如GPT的输出。然而,这与萨顿和巴托开发的方法有所不同。
强化学习作为一种思维理论
萨顿在2017年至2023年间担任DeepMind杰出研究科学家,他认为强化学习不仅仅是一种技术,而是一种“思维理论”。他表达了对人工智能缺乏计算理论的担忧,坚称“强化学习是智能的第一个计算理论”。
除了技术应用,强化学习还可能揭示创造力和自由玩耍作为智能表达的作用。萨顿和巴托强调了玩耍在学习中的作用,指出好奇心驱动探索。萨顿强调,玩耍可能涉及设定一些暂时无用的目标,但这些目标可能在未来证明有益。
“玩耍是一件大事,”萨顿评论道,指出其在学习和智能更广泛背景中的重要角色。
强化学习的旅程,从巴托和萨顿的奠基工作到其在游戏及更广泛领域的应用,继续推动人工智能所能实现的边界。
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