计算机博弈的意义

1.2　计算机博弈的意义

在科学与技术上，在任何领域做深入研究之前，我们总要了解在该领域进行研究的意义。很多科技领域具有比较直接的实用意义，但某些科技领域的意义却不是很明显。计算机博弈就是这样一个意义不是很明显的研究领域。其原因也比较复杂，部分是由于宣传的欠缺，部分是由于问题本身的复杂性，部分是由于研究的意义被博弈本身的娱乐性和消遣性所掩盖了。

为了更好地描述计算机博弈的意义，我们还是直接引用一些经典论述。Claude Shannon在1950年的一篇早期关于计算机国际象棋经典论文中有如下的论述：

“虽然其实际意义可能不大，但本问题［计算机国际象棋］具有理论上的重要性。我们希望本问题的满意解决，可以帮助解决类似但重要的其他问题。以下是这些重要问题的一些例子：

·设计过滤器，平衡器的机器；

·设计接力和交换电路的机器；

·根据具体状况而不是固定模式处理电话路由的机器；

·进行形式化（非数值）数学操作的机器；

·能进行从一种语言到另一种语言翻译的机器；

·可以在简单军事领域进行决策的机器；

·可以进行旋律指挥的机器；

·可以进行逻辑推理的机器。”

Claude Shannon继续论述了这些智能机器的共同特点：

“这种类型的机器在以下几个方面有别于数值计算机的普通使用：首先，所处理的事务不是简简单单的数，而是国际象棋的局势、电路、数学表达式、词汇等；其次，这些事物的处理包含一系列通用的原则。这一系列原则具有判断和通过探索而学习的特性，而不仅仅是直接的与不变的计算过程；最后，这些问题的解决方案不只是对和错，而是从最好到最差具有某种连续的‘性质’。如果我们的机器能够设计很好的过滤器，即使不是每次设计都是最优的，我们也可以满足了。”

Claude Shannon进一步论述了研究计算机国际象棋对于研究这一类问题的意义：

“计算机国际象棋是此类问题的一个理想研究对象，其原因如下：①本问题中所允许的操作（棋子走法）和最终目标（将死对方）都有严格而明确的定义；②本问题既不太简单以至于无关紧要，也不太复杂而无法获得满意的答案；③我们的常识认为下好棋需要‘思考’，因此，本问题的解决或者逼迫我们承认机械思考的可能性，或者进一步限制我们关于‘思考’这个概念；④国际象棋的离散结构很适合于现代计算机的数字特性。”

虽然这些论述原本是关于计算机国际象棋研究的，但是这些论述具有一般性，同样适用于通用的计算机博弈研究，也在很大程度上完全适用于计算机围棋的研究。

Claude Shannon以上关于计算机博弈意义的论断与预言发表于六十年前，那只是计算机博弈研究的启蒙时期。六十年来，计算机博弈研究有了长足的发展，通过分析六十年来计算机博弈的研究成果、基本理论与主要方法，研究人员对于计算机博弈、人工智能及整个计算机科学的意义与局限性也有了更深入的认识，其中以下两点是研究人员的重要共识：

①基于模仿人类智能行为的人工智能理论与方法不适合计算机处理，在实际应用中暴露了其局限性；

②基于蛮力搜索附加一定领域知识的智能计算方法适合计算机处理，是现有的最佳智能计算策略。

计算机博弈的最新研究成果扩展了人工智能的疆域，加深了人类对人工智能与计算机科学的认识。1997年，美国IBM公司的国际象棋计算机Deeper Blue战胜了当时的国际象棋世界冠军Garry Kasparov。2007年，加拿大阿尔伯塔大学（University of Alberta）的学者在《科学》期刊上发表论文宣称已在数学上证明了西洋跳棋（Checkers）的可解性（关于博弈的可解性，请参见第2.2节），该论文被《科学》期刊评为当年十大科学进步之一。计算机博弈在国际象棋的比赛中战胜世界冠军，在西洋跳棋中证明博弈问题的可解性，使用的都是蛮力搜索附加一定领域知识的智能计算方法。虽然这种智能计算方法并非模仿人类智能行为，但是该方法适合计算机处理，是现有的最佳智能计算策略。事实证明，这种起源于计算机博弈的智能计算方法能够产生高质量的计算智能，并已成功地应用于优化、规划和生物信息学等领域的智能问题中。