CMU德扑AI赌神，现已拿下美军千万美元大单

乾明 发自 凹非寺
量子位 出品 | 公众号 QbitAI

还记得那个玩德扑的AI吗？

没错，就是Libratus，中文名冷扑大师，在2017年举办的德扑人机大战中，一举成名。

在2017年的比赛中，它历时20天，战胜四位顶级人类德扑玩家，赢得176万美元，引发大量关注。

许多人都非常好奇，这个AI是不是可以靠打牌就能变现了？

但它没有继续自己的“赌神”之路，而是在军事领域开了花：拿下美国军方千万美元的合同，为期两年。

对此，它的开发者Tuomas Sandholm教授并没有透露太多细节，只是说它可以在模拟战争中做出军事决策，比如在哪里部署军事单位。

其他的一些研究员表示，冷扑大师背后的技术，可以更好的让战争游戏和模拟练习发挥它们应有的作用，帮助提高军队的作战水平。

美国军方看中了什么？

冷扑大师，是基于博弈而生的。与其他棋类AI相比大有不同。

在围棋、象棋等棋类比赛中，比赛双方能够共享所有信息。在博弈论中，这被称为“完美信息博弈”。

在德州扑克中，牌并不会全部发完，每个人手中的牌对其他的选手来说，也都是隐藏的。任意时间，任何一个玩家，都只能观察到一部分的情况，然后据此做出决策。

这是一种“不完美信息”的博弈。在现实世界中，不完美信息才是常态，各种看不见的隐藏信息产生了大量的不确定性。

尤其是在军事场景中，各种谍报与反谍报工作错综复杂，怎样做出最正确的决策，一直是难题所在。

能够在德扑这种不完美信息的场景中打败顶级人类选手，就证明了冷扑大师的价值所在。

那么，它是怎么做到的呢？

背后原理

冷扑大师最核心的概念就是纳什均衡，应用的是CounterFactual Regret Minimization(CFR，反事实遗憾最小化)算法，这是一个类似强化学习的算法，但是更高效。

在早期的版本中，主要由三个模块构成。其中一个用于赛前，两个用于赛中。

△ Sandholm讲解冷扑大师

赛前的模块，是纳什均衡近似，使用蒙特卡洛CFR算法（CFR的变体），抽取最重要的博弈信息，比如针对某一手牌对应的战略，应用强化学习等方法寻求提高和改进。

比赛过程中的模块分别是残局解算和持续自我强化。

前者是针对对手的，对手出新招之后，冷扑大师就会展开残局解算，寻找最佳应对策略，这个过程会在比赛中持续进行。

后者是针对自身的，用于发现自己的漏洞，找到更多细节进行自我强化，然后得到一个更好的纳什均衡。

更多的细节，都被Sandholm教授写在了相关的论文中。这篇论文获得了2017年NIPS最佳论文奖。

（传送门在文末）

这样实时求解的过程，耗费的算力非常巨大。想要运行冷扑大师，最低都需要50个笔记本。

而进行一对一的无限注德扑比赛，每手需要50个CPU进行运算，而且响应速度也没法得到保证。

不断进化

2018年5月，Sandholm教授团队提交了一篇新论文。

这篇论文引入了一种深度有限求解方法，允许对手在深度有限的情况下为游戏剩余部分选择多种策略。

每一个策略中都会为叶节点生成一组不同的值，从而使智能体对对手可能采取的不同策略保持鲁棒。

在这种方法下，使用一块4核的CPU和16G的内存（相当于一个笔记本）提供的算力，就能击败之前的两个顶级的智能体。

一个是2016年计算机扑克竞赛的获胜者Baby Tartanian8，一个是2018年计算机扑克竞赛的获胜者Slumbot。

而且，在响应速度上也能够与人类大师媲美，平均一手只需要20秒。（论文传送门在文末）

11月份，Sandholm教授团队再次提交了一篇论文。

这次，他们介绍了一些优化CFR算法的方法。分别是：

• 采用各种策略在早期迭代中减低后悔值（regret），在某些情况下，对正负后悔值采用不同的方式。

• 采用各种策略重新迭代，来获得更好的输出策略。

• 采用非标准化的后悔值最小化方式。

• 利用乐观后悔值匹配（optimistic regret matching）。

这些方法，能够帮助CFR算法在许多环境中提高性能。

在测试中发现，应用了这些策略的蒙特卡洛CFR算法与vanilla 蒙特卡洛CFR算法相比，模型在德州扑克上具有更优越的表现。

想要了解更多的细节，可以阅读论文。（论文传送门在文末）

越来越多的军用AI

2018年年初，Sandholm教授创立了一家名为“Strategy Robot”的公司，来将冷扑大师的技术军用化。

8月下旬，这家公司就与美国军方签订了一个1000万美元的合同，为期两年。这一合同，被认为是对国防创新部门（Defense Innovation Unit ）的支持。

这是一个2015年成立的组织，在五角大楼内办公，旨在帮助美国军方更快地利用新兴的商业技术。

在军事化的道路上，冷扑大师并不孤单。

2017年，时任美国国防部长的James Mattis表示，在采用机器学习等技术方面，国防部远远落后于科技公司。

同年，五角大楼启动了一项名为Project Maven的计划，旨在通过商业化的AI技术来改变军事行动方式。

初始项目，机器学习技术来标记无人机监控视频中的对象，参与者有AI创业公司，也有谷歌在内的大公司。

军方对AI的兴趣越来越浓，让一切推进基础技术的人员感到不安。

2018年，在上千名谷歌员工联名抵制，学界大牛纷纷联署反对之后，谷歌退出五角大楼的Project Maven计划，并发布使用AI的七项原则。

其中就包括不会将AI技术应用于开发武器等等。

不过，谷歌也表示，将会继续与政府和军方展开AI合作，例如网络安全、培训以及征兵等领域。

在Sandholm教授看来，对军方使用AI的担忧言过其实。他认为，这项技术对于保护国家安全和提高作战效率非常重要。

“我认为，这将使世界变得更加安全，”他说。

论文传送门

2017年NIPS最佳论文

Safe and Nested Subgame Solving for Imperfect-Information Games

http://papers.nips.cc/paper/6671-safe-and-nested-subgame-solving-for-imperfect-information-games.pdf

2018年优化算力论文

Depth-Limited Solving for Imperfect-Information Games

https://arxiv.org/abs/1805.08195

2018年优化算法论文

Solving Imperfect-Information Games via Discounted Regret Minimization

https://arxiv.org/abs/1809.04040

作者系网易新闻·网易号“各有态度”签约作者

— 完 —

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