ألفازيرو

ألفازيروأوألفا زيرو(بالإنجليزية:AlphaZero)‏ هوبرنامج حاسوبطورته شركةديب مايندالمتخصصة في أبحاثالذكاء الاصطناعيمن أجل إتقان ألعابالشطرنجوالشوغيوغو. وتستخدم خوارزميته منهجا مماثلا لمنهجألفاغو زيرو.
أصدر فريق ديب مايند في 5 ديسمبر 2017 مطبوعة أولية عرّف فيها عن ألفازيرو، الذي حقق بعد 24 ساعة من التدريب مستوى لعب فاق مستوى البشر في هذه الألعاب الثلاثة وذلك بهزيمة البرامج أبطال العالمستوكفيشوإلمو ونسخة 3 أيام من ألفاغو زيرو. استخدم ألفازيرو في كل حالةوحدات معالجة موتر(TPUs) مخصصة كانت برامج غوغل قد أُمثِلت لاستخدامها.تدرب ألفازيرو عبر «اللعب مع الذات» فقط باستخدام 5000 وحدة معالجة موتر من الجيل الأول لتوليد المباريات و64 وحدة معالجة موتر من الجيل الثاني لتدريبالشبكات العصبية، كل هذابالتوازيمع عدم الوصول إلى كتب الافتتاحيات أو جداول نهاية اللعب. بعد أربع ساعات من التدريب، قدَّرت ديب مايند أن ألفازيرو كان يلعب الشطرنجبتصنييف إيلوأكبر من ستوكفيش 8، وبعد تسع ساعات من التدريب هزمت الخوارزميةُ ستوكفيش 8 في مقابلة موقتة من 100 مباراة (28 فوز، 0 خسارة و72 تعادل).لعبت خوارزمية ألفازيرو المدربة على آلة وحيدة تملك أربع وحدات معالجة موتر.
نُشرت الورقة العلمية الخاصة بألفازيرو من قبل ديب مايند في دوريةساينسفي 7 ديسمبر 2018.وفي 2019 نشرت ديب مايند ورقة جديدة تعطي تفاصيلا حولميوزيرووهي خوارزمية جديدة قادرة على تعميم عمل ألفازيرو، بحيث تلعب كلًّا من ألعابآتاريوألعاب الرقعةمن دون معرفة مسبقة باللعبة أو قوانينها.
ألفازيرو هو نسخة أكثر عمومية منخوارزميةألفاغو زيرو، ويمكنها فضلا عن لعبغولعبالشوغيوالشطرنجكذلك. من الاختلافات بين ألفازيرو وألفاغو زيرو:
بمقارنة الأبحاث فيشجرة بحث مونتي كارلو، يبحث ألفازيرو 80 ألف وضعية لكل ثانية فقط في الشطرنج و40 ألف وضعية في الشوغي مقارنة بـ 70 مليون وضعية في الثانية لستوكفيش و35 مليون وضعية لإلمو. يعوض ألفازيرو انخفاض عدد الوضعيات التي يقيِّمهاعبر استخدام شبكته العصبية العميقة للتركيز بشكل انتقائي أكثر على الوضعيات الواعدة التي لها حظوظ أكبر في الفوز.
دُرِّب ألفا زيرو عبر اللعب مع ذاته فقط، باستخدام 5000وحدة معالجة موتر(TPU) من الجيل الأول لتوليد المباريات و64 وحدة معالجة موتر من الجيل الثاني لتدريب الشبكات العصبية. بالتوازي، كان ألفا زيرو الذي يخضع للتدريب يتقابل بشكل دوري ضد البرامج المرجعية التي صُمِّم للتفوق عليها (ستوكفيش، إلمو، ألفاغو زيرو) في مباريات قصيرة بتوقيت ثانية لكل نقلة من أجل تحديد مدى تقدم وتحسن التدريب. قالت ديب مايند أن أداء ألفازيرو تجاوز ستكوفيش بعد أربع ساعات، وتجاوز إلمو بعد ساعتين وتجاوز ألفاغو زيرو بعد ثماني ساعات.
في مقابلة ألفازيرو ضد ستوكفيش 8 (بطل العالملبطولة أفضل محرك شطرنج2016) مُنح كل برنامج دقيقة واحدة لكل نقلة. وخُصِّص لستوكفيش 64معالجا منطقياوحجمتجزئةمقداره 1 جيغابايت،وهي ظروف انتقدها تورد رومستاد ووصفها بأنها أقل من مثالية.تم تدريب ألفازيرو لمدة تسع ساعات قبل المقابلة، واشتغل على آلة واحدة تملك أربع وحدات معالجة موتر ذات استخدام متخصص. في 100 مباراة منوضعية البداية العادية، فاز ألفازيرو بـ25 مباراة بالأبيض وثلاثة بالأسود وتعادل في 72 مباراة المتبقية.في سلسلة 11 مقابلة كل مقابلة فيها 100 مباراة (دون تحديد الوقت أو قيود الموارد) ضد ستوكفيش ابتداء من أكثر 12افتتاحيةمفضلة لدى البشر، فاز ألفازيرو بـ290 مباراة وتعادل في 886 وخسر 24.
دُرّب ألفازيرو على لعب الشوغي لمدة ساعتين قبل المقابلة. في 100 مباراة ضد إلمو (بطل العالم في الشوغي في النسخة الـ27 في صيف 2017، مع بحث يانيورا 4.73). فاز ألفازيرو 90 مرة وخسر 8 مرات وتعادل مرتين.وكما هو الحال في مباريات الشطرنج مُنح لكل برنامج دقيقة لكل نقلة ومُنح لإلمو 64 معالجا منطقيا و1 جيغا حجم تجزئة.
بعد 34 ساعة من التعلم الذاتي للعبة غو، فاز ألفازيرو ضد ألفاغو زيرو بـ 60 مباراة وخسر 40.
قالت ديب مايند في المطبوعة الأولية " تمثل لعبة الشطرنج قمة الأبحاث في الذكاء الاصطناعي لعدة عقود. أفضل وأحدث البرامج مبنية على محركات قوية تبحث عدة ملايين من الوضعيات، مستغلة خبرات شخصية في هذا المجالوتكيفات مجالمتطورة. ألفازيرو هو خوارزميةتعلمٍ بالتعزيزعامة -ابتُكرت في البداية من أجل غو- حققت نتائج متفوقة خلال عدة ساعات، عبر البحث في وضعيات أقل بآلاف المرات ولم يُعطى لها أي معلومات في المجال سوى قواعد اللعبة."وصف الرئيس التنفيذي لديب مايندديمس هاسابيسوهو لاعب شطرنج كذلك أسلوب لعب ألفازيرو "بالفضائي": يفوز في بعض الأحيان عبر القيام بتضحيات غير متوقعة وغير بديهية، مثل التضحية بملكة وفيل من أجل استغلال أفضلية في الوضعية. الأمر كما لو أنه يلعب شطرنجا من بعد آخر".
نظرا لصعوبةتحقيق فوز ضد خصم قويتُعتبر نتيجة +28 –0 =72 هامش فوز معتبر. مع ذلك، قلل بعض الأساتذة الكبار مثلهيكارو ناكاموراومطور محرككومودولاري كوفمانمن فوز ألفازيرو محاججين بأن المقابلة كانت ستكون نتائجها متقاربة أكثر لو كان لستوكفيش وصولٌ لقواعد بيانات الافتتاحيات (لأن ستوكفيش قد أُمثِل لذلك الغرض).وأشار رومستاد كذلك إلى أن ستوكفيش لم يُأَمثل للعب بنقلات ثابتة الوقت وأن النسخة المستخدمة قديمة بعام واحد.
على نحو مماثل، حاجج بعض المختصين في الشوغي بأن إلمو خُصص له حجم تجزئة منخفض جدا لدرجة أن إعدادات الاستسلام وإعدادات «قاعدة دخول الملك» قد تكون غير مناسبة، وأن إلمو قد عفا عليه الزمن مقارنة ببرامج جديدة.
عنونت الصحف أن التدريب على لعب الشطرنج استغرق أربع ساعات فقط:«دُرِّب في وقت يزيد قليلا عن الوقت بين الفطور والغداء».مدحتوايردألفازيرو بحماسة ووصفته «بأول ذكاء اصطناعي متعدد المواهب بطل لألعاب الرقعة.»أشارت الخبيرة في الذكاء الاصطناعي جوانا بريسون أن «موهبة جوجل في الدعاية الجيدة» وضعتها في موقف قوي ضد منافسيها. «الأمر لا يتعلق بتوظيف أفضل المبرمجين وحسب. بل هو سياسي جدا كذلك، فهو يساعد في جعل جوجل تملك أكبر قوة ممكنة عند التفاوض مع الحكومات والمشرعين فيما يخص قطاع الذكاء الاصطناعي».
عموما، أبدىالأساتذة الكبارالبشر تحمسهم تجاه ألفازيرو، حيث ربط الأستاذ الكبير الدنماركيبيتر هاين نيلسنلعب ألفازيرو بالكائنات الفضائية المتفوقة.ووصف الأستاذ الكبير النرويجيجون لودفيغ همرلعب ألفازيرو بأنه «شطرنج هجومي جنوني» مع فهم عميق للوضعيات.وقال بطل العالم السابقغاري كاسباروف«إنه إنجاز رائع، حتى ولو أننا توقعنا ذلك بعد ألفاغو.»
الأستاذ الكبيرهيكارو ناكاموراكان أقل إعجابا بألفازيرو وصرّح:«لا أضع بالضرورة الكثير من المصداقية في النتائج، ببساطة وحسب فهمي كان ألفازيرو يستخدم حاسوب جوجل فائق القدرة وستوكفيش لايفعل ذلك، ستوكفيش كان يشتغل على حاسوب قد تكون قدرته مثل حاسوبي المحمول. لو أردت مقابلة متماثلة عليك أن تشغل ستوكفيش على حاسوب فائق كذلك.»أفضل لاعب في الشطرنج بالمراسلة وولف مورو لم يكن منبهرا كذلك، زاعما أن ألفازيرو ربما لن يصل إلى نصف النهائي في منافسة عادلة مثل بطولة أفضل محرك شطرنج (TCEC) أين تلعب كل المحركات على حواسيب متكافئة. وصرح كذلك رغم أنه لن يتمكن من هزيمة ألفازيرو إذا لعب هذا الأخير افتتاحيات ميالة للتعادل مثلدفاع بيتروف، إلا أن ألفازيرو لن يتمكن من هزيميته في مباراة شطرنج بالمراسلة كذلك.
قال موتوهيرو إيسوزاكي -مطور يانيورا- رغم أن ألفازيرو هزم إلمو كليا، إلا أن تصنيف ألفازيرو في الشوغي توقف عن الزيادة في نقطة لا يتجاوز فيها إلمو سوى بـ 100 أو 200، وهذه الفجوة في التصنيف ليست كبيرة ويمكن لإلمو أو أي برنامج شوغي آخر أن يلحق هذا التصنيف خلال عام أو عامين.
ردت ديب مايند على العديد من الانتقادات في النسخة الأخيرة من الورقة العلمية المنشورة في ديسمبر 2018 في مجلة ساينس. ووضحت أن ألفازيرو لم يكن يشتغل على حاسوب فائق القدرة، وتم تدريبه باستخدام 5000 وحدة معالجة موتر واشتغل فقط على 4 وحدات معالجة موترووحدة معالجة مركزية(CPU) مكونة من44 لبأثناء مقابلاته. حيث أن وحدة معالجة موتر (TPU) هي مماثلة تقريبا في سرعةالاستدلاللوحدة المعالجة الرسوميةتيتان 5 (Titan V GPU)، رغم أن معماريتهما مختلفة.
في النتائج النهائية، اشتغلت النسخة 8 من ستوكفيش على نفس شروط نهائي بطولة أفضل محرك شطرنج (TCEC): وحدة معالجة مركزية بـ44 لب، الوصول إلى جداول نهاية اللعب سيزيجي، و32 جيغا حجم تجزئة (هاش)، وبدل الوقت الثابت دقيقة لكل نقلة مُنح كلا المحركين 3 ساعات زائد 15 ثانية لكل نقلة. في مقابلة من 1000 مباراة فاز ألفازيرو بنتيجة 155 فوز، 6 خسارات و839 تعادلا. لعبت ديب مايند سلسلة من المباريات باستخدام افتتاحيات بطولة محركات الشطنرج وفاز ألفازيرو بنتيجة مقنعة.
على نحو مماثل لستوكفيش، اشتغل إلمو تحت نفس الشروط كما هو الحال في بطولةCSA‏ 2017. كانت نسخة إلمو المستخدمة هي WCSC27 في توليفة مع YaneuraOu 2017. اشتغل إلمو على معالج ذو 44 لبا و32 جيغا حجم تجزئة. فاز ألفازويرو بـ98.2% من المباريات بالأسود (الذي يلعب النقلة الأولى في الشوغي) و91.2% من إجمالي المباريات.
كان الأساتذة الكبار البشر عموما منبهرين بمباريات ألفازيرو ضد ستوكفيش.قال بطل العالم السابقغاري كاسباروفكان من دواعي سروري مشاهدة لعب ألفازيرو، خاصة وأن أسلوبه كان مفتوحا وحركيا مثل أسلوبي.في مجتمع شطرنج الحاسوب، وصف مارك ليفلر مطور كومودو ما حدث أنه «إنجاز مذهل حقا» لكنه أشار كذلك إلى أن البيانات كانت قديمة وأن ستوكفيش كسب الكثير من القوة منذ يناير 2018 (عندما صدر ستوكفيش 8). أما زميله في التطويرلاري كوفمانفقال أن ألفازيرو ربما سيخسر مقابلة ضد النسخة الأخيرة من ستوكفيش (ستوكفيش 10) تحت شروط بطولة أفضل محركات الشطرنج (TCEC)، وحاجج كوفمان أن الأفضلية الوحيدة للمحركات المبنية على الشبكات العصبية هي استخدامهالوحدة معالجة الرسوميات(GPU)، لذلك لو لم يكن اعتبار لاستهلاك الطاقة (كمثال: في مسابقة متساوية في العتاد يشتغل فيها كلا المحركين على نفس المعالج CPU والمعالج الرسومي GPU) حينها أي شيء حققه المعالج الرسومي كان «مجانيا». بناء على هذا، صرح أن أقوى محرك كان سيكون على الأرجح هجينا بين الشبكات العصبيةوبحث ألفا-بيتاالقياسي.
ألهم ألفازيرو مجتمع شطرنج الحاسوب لتطويرليلا تشيس زيروباستخدام نفس تقنيات ألفازيرو، تنافست ليلا تشيس زيرو في عدة بطولات ضد ستوكفيش وأظهرت قوة مماثلة تقريبا لستوكفيش. وفي 2 سبتمبر 2020، بالنسخة 12 من ستوكفيش تم إدراج نو (NNUE) وهيشبكة عصبية قابلة للتحديث بكفاءةفي ستوكفيش لتقييم وضعيات البحث ليصبح هجينا بين التقنيتين.
في 2019 نشرت ديب مايند ميوزيرو، وهونظام موحديلعب الشطرنج والشوغي وغو بامتياز، بالإضافة إلى ألعابأتاريذات البيئة التعلمية، من دون برمجة مسبقة لقواعدها.