Rebas Daily PERSONAL AI DAILY — 自动选题 · 核查 · 撰写 NO.004 — 2026-07-08
PAPER H 3 约 5 分钟

不懂规则,也能学会对弈

Athénan 不靠专家策略,只靠自我对弈学习局面判断,展示了更通用的博弈智能路径。

不靠专家经验,AI 也能学会对弈

假设你刚接触一种棋。别人只告诉你哪些动作允许、什么时候算赢,却不教开局套路,也不解释什么局面占优。你只能不断和自己下棋,从输赢里慢慢摸索。

Athénan 做的正是这件事。它面向完全信息双人游戏——双方轮流行动,棋盘状态完全可见,没有隐藏牌或随机事件——尝试仅靠自我对弈和强化学习,学出判断局面与选择动作的能力。强化学习指的是:程序反复尝试,再根据对局反馈调整策略,不需要老师逐步给出标准答案。

这里需要先收紧标题里的“不懂规则”。论文所说的 “without knowledge”,指不使用针对具体游戏的专家知识,并不等于系统连合法动作、终局判定和游戏环境都不知道。更准确地说,它是在知道如何进行一盘游戏的前提下,不预装“应该怎样下”的经验。

难点不是落子,而是看懂局面

传统博弈程序常把搜索和人工经验结合起来。程序展开一棵搜索树——把当前走法、对手回应和后续变化排成不断分叉的路线——再用人工设计的评估函数判断中间局面。问题在于,每换一种游戏,开发者往往又要重新定义什么叫“好局面”。论文将目标放在自动学习这个判断标准上。

所谓状态价值函数,就是给当前局面打一个分,表示最终获胜的希望。它让程序不必把每条路线都推演到终局,也能比较眼前的几个选择。训练时,程序用尚不成熟的价值函数搜索和下棋,再把搜索得到的信息反过来教给价值函数。

作者首先扩展了 tree learning,也就是“树学习”。普通做法可能只学习一盘棋真正经过的那些局面;树学习还利用程序为选择动作而搜索过的中间节点。像是做选择题时,不只记录最后选了什么,也保留比较各选项时写下的推理。

论文的版本会在每盘结束后统一学习,并去掉搜索树中尚未继续展开的非终局叶节点。作者认为,这既能利用决策过程中产生的信息,也能减少训练数据和过度学习。论文把这套方法推广到了没有专家知识、使用非线性评估函数的场景;“没有信息损失”则是作者自己的强表述,材料没有提供独立验证。

搜索也要为学习服务

Athénan 的另一条主线,是改造 minimax。Minimax 是经典的对抗搜索方法:程序假设双方都会选择对自己最有利的动作,于是一方尽量把分数推高,另一方尽量把它压低。

论文提出 Descent,一种修改后的无界深度 best-first minimax。固定深度搜索会预先规定“往后看几步”;无界深度搜索不把深度写死,而是把算力集中到当前看来最值得追踪的路线。Descent 进一步把较好的动作序列延伸到终局,目的不只是当场选出一步棋,还要为后续学习生成更有用的数据。

作者还提出几项配套调整。其一,用 reinforcement heuristic——强化启发式反馈——替代只有胜负的经典收益。传统反馈到终局才给出赢为 $+1$、输为 $-1$;论文讨论了速胜、缓败、得分、机动性或棋子存在等反馈方式。其二,completion 技术会记录某些局面是否已经被搜索证明为胜、负或和,避免把已知结论继续当作模糊估计。其三,论文设计了新的动作选择分布,用来平衡“选择当前最优动作”和“尝试不熟悉动作”。

这些技术最终被组合成 Athénan。它不是单独换一个神经网络,而是同时调整训练数据、搜索过程、终局反馈和探索方式。

它证明了什么?

作者将 Athénan 与 ExIt 比较。ExIt 同样是不依赖专家知识、通过自我对弈训练的强化学习算法,但以 Monte Carlo Tree Search(MCTS,蒙特卡洛树搜索)为基础。MCTS 不平均检查所有路线,而是把更多计算投入看起来有希望的分支。论文报告称,Athénan 的表现优于 ExIt,多项新技术也能提升程序的对弈水平。

论文还把 Athénan 用于 Hex、Othello、Arimaa,以及单人游戏 Morpion Solitaire。Hex 要求玩家在六边形棋盘上连接己方对应的两条边。作者声称,仅靠无专家知识的自我对弈训练,Athénan 在 Hex 11×11 和 13×13 上超过了 Mohex 3HNN;摘要也声称其程序在数种游戏中达到或超过当时的专用程序水平。

这项工作的意义不只在于多赢几盘棋。它重新检验了一个基础问题:近年博弈程序的进步,究竟必须依赖 MCTS,还是强化学习也能把 minimax 这条老路线推到更高水平?Athénan 给出的案例表明,搜索算法、训练目标和数据利用方式可以共同决定学习效果。减少对人工经验的依赖,也意味着同一套思路更有机会迁移到不同决策任务。

局限与未知

  • 所有效果论断均来自作者论文。材料没有提供第三方复现、完整对局记录或独立基准评测,不能把“超过”写成已经确认的全面领先。
  • 摘要没有披露相关强结论对应的胜率、对局数量、统计显著性、算力成本和公平评测条件,因而无法判断优势有多大、训练代价多高。
  • 论文于 2020 年 8 月 3 日首次提交,v5 于 2025 年 5 月 7 日修订。供稿页面是 arXiv 摘要,不能据此断言论文已由 JMLR 正式发表。

供稿材料 SOURCES — 1

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