为什么创造了阿尔法狗的DeepMind公司竟是谷歌的大包袱？

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7月11日报道，自在国际围棋、国际象棋战胜顶尖棋手后，上周DeepMind又在《雷神之锤III竞技场》发威，双人组队击败顶级人类玩家，小组胜率高达到74%。

对于关注人工智能（AI）领域的人而言，DeepMind绝不是个陌生的名字。自2016年AlphaGo首次击败韩国围棋冠军李世石，DeepMind AI展开了在游戏领域对顶尖玩家的长期挑战。

然而，在一次次刷新人类纪录的表面风光之后，DeepMind面临的是亏损严重、人员流失和可能被谷歌抛弃的生存危机。换句话讲，DeepMind每一次刷的存在感，背后都是泪。

一、又打败人类，对游戏上瘾的AI公司

自2016年AlphaGo以4:1打败韩国围棋冠军李世石以来，DeepMind在游戏领域越战越勇，不断研发出新的AI系统，挑战人类的极限。2016年6月，DeepMind训练的AI系统在雅达利游戏《 Montezuma’s revenge》达到了大师技巧。半年后，在中国奕城围棋网和野狐围棋网快棋对决数十位中日韩围棋高手、连续60局无一败绩的Master被曝出是DeepMind的作品，这个新AlphaGo系统在2017年以3:0战胜排名世界第一的职业围棋选手柯洁。

▲AlphaGo和李世石对战

如果你在去年12月之前问任何一个专业国际象棋选手，市场上最强大的商用国际象棋软件是什么？你可能听到最多的答案就是Stockfish、Houdini和Komodo，这三个软件可以比任何专业棋手都有更出色的下棋表现。

不过到了12月6日，一切都改变了。在AlphaGo退役5个月后，DeepMind推出AlphaGo系列的新版本——AlphaGo Zero，只用4个小时的训练时间就从零开始学会了国际象棋的规则，并在100场比赛中取得28胜72平的极佳战绩，其突出表现已然超过Stockfish。国际象棋游戏使用Elo进行评级，专业玩家评分在1800到2000之间，大师级别玩家的评分在2500以上，Stockfish的评分在3300左右，而AlphaGo Zero经评估后可能在4000左右。此外，AlphaGo Zero还有训练3天打败旧版AlphaGo、训练40天打败Master、训练2小时打败最强日本将棋程序Elmo的战绩。

▲AlphaGo和Stockfish国际象棋大战复盘

除了名满天下的AlphaGo系列，DeepMind训练智能体通过观看Youtube等视频自主学习超级玛丽等游戏。

上周，DeepMind的游戏征途有了新的里程碑——在《雷神之锤III竞技场（Quake III Arena）》夺旗游戏中和人类随机组队打团战，击败了人类玩家。

▲《雷神之锤》游戏画面

在DeepMind正在推进的研究中，关注度最大的即是《星际争霸 Ⅱ》。2017年8月，DeepMind宣布开始训练AI玩暴雪公司旗下的《星际争霸 II》游戏。当时其顾预言，计划让AI在五年后战胜《星际争霸》世界冠军。

《星际争霸》是一款极其复杂的战略游戏，需要玩家高度集中的精神力、超强的灵敏度和战略决策智慧。这款游戏可以充分考验AI的即时战略和人机对抗协作能力。它要求AI学习在资源有限的情况下平衡发展，学会如何发展高科技、出兵种对抗以及如何调兵遣将来保证利益最大化。这些涵盖了AI亟待解决的三大问题：一是在有限视野和不完全信息的情况下做决策，二是平衡短期、中期和长期的发展策略，三是处理多智能体间的合作和博弈。

纽芬兰纪念大学（Memorial University）的计算机科学教授大卫?丘吉尔（David Churchill）认为，《星际争霸》是如此复杂，能解决《星际争霸》的AI将能解决任何其他问题。

二、为什么研究人员爱让AI玩游戏游戏？

尽管AlphaGo已经占据国际象棋和围棋的霸主地位，但这不意味着AI已经具备解决实际问题的能力。AI学习玩游戏的方法其实和人类理解游戏的方式并不相同。国际象棋和围棋等游戏规则具有规范性，虽然复杂但规则又很稳定，AI在这种“有限性”的前提下可以发挥它超强计算能力的专长。尽管AI研究者们试图增强AI的通用能力、使AI向人类大脑靠拢，但这一愿景目前仍然只取得了初步进展。

游戏本身可以模拟人类现实生活场景，通过观察人类行为，事半功倍地实现目标任务，帮助人类在电商和广告行业的个性化营销、资源调度、自动驾驶车辆、无人机等领域做做智能决策。让AI玩游戏，可以为AI的发展带来如下优点。

1、模拟现实＋简化过程

AI研究员热衷于游戏的一个重要原因，是解决现实世界难以去直接学习和处理的难题。大多数的游戏场景都源于现实世界，是对现实世界的虚拟简化。用游戏训练AI时，研究人员无需考虑硬件的维护问题，不需要拆卸设备，还能轻易调整测试环境，这使得训练新AI算法的难度大大降低。如果在现实生活中让机器人去做相关任务，可能要消耗的财力和时间都是难以估量的。

游戏有时可以代替真实世界的复杂数据源。比如在2016年，普林斯顿大学的Arthur Filippwicz想要教汽车在不需要人类协助的情况下识别交通信号，为了训练这个算法，他需要收集全面的包含交通信号的图片，包括新、旧、干净、脏乱、有遮挡、强光、雨、雾、黑暗等场景。然而，想要获得这样一套完整的数据集非常费时费力，因此Filippwicz选择借助游戏“侠盗猎车手 V（Grand Theft Auto V）”中描绘的交通信号作为训练集来源，他从中拿到数千张交通信号的照片来让他的AI系统进行学习和消化。

此外，很多游戏需要不同的认知技能。通过在不同游戏上的训练和学习，可以帮助研究者更好的理解和建立更完善AI系统。

为数据中心降低能耗的任务与游戏无异，谷歌已经使用DeepMind在2015年2月学习玩Atari游戏时相同的算法来减少其大型数据中心的耗电量。根据用户需求的不同，服务器的能耗和散发的热量差异很大，DeepMind的算法可以用于预测大量服务器所需的空调冷气，帮助数据中心将制冷系统节能40%，并使整个数据中心的能耗降低15%。

2、迁移学习

对于一个人而言，学完一个任务再去学习另一个任务是一件毫不费力的事情，然而这件事情对于AI来说却有些困难。目前大多机器学习算法都是假设训练集和测试集的特征分布相同，但这在现实中往往是不可行的，迁移学习的主要能力就是让AI将从一个环境中学习到的知识经验运用到新环境的学习任务中，解决神经网络灾难性遗忘的问题。

AI玩游戏的过程可以为迁移学习提供帮助。DeepMind早期的神经网络一次只能玩一个游戏，即便它在一个游戏中表现良好，当把它用到另一个游戏时，它必须重塑已经搭建好的神经网络架构，“忘掉”之前学习的记忆，重新学习新的知识。要让AI像人类大脑一样去完成任务，可以在训练它玩一款游戏时，保留对专业知识的长期记忆，并将这些知识经验用到掌握其他游戏的过程之中。DeepMind在去年3月发表的论文中已经克服这个问题，可以使AI像人类大脑一样同时掌握多款游戏的玩法。

3、永不停歇

用游戏训练还有一个好处是，没有硬件设备等各种客观条件的限制，AI可以自由地进行长期的训练。通过游戏，AI运算性能得以提升，产生大量数据，这方面的进展对其他针对现实问题的AI研究也很有帮助。

4、确保AI不“耍滑头”

在研究AI技术的过程中，DeepMind等公司并没有忽视AI的问题和警示，DeepMind和OpenAI决定合作找到方法来预防AI带来意外的不好结果。DeepMind让AI只处理自己视野范围内所“看见”的问题，不允许AI直接向运行游戏的计算机索取坐标等信息，就是为了避免AI走一些普通玩家在玩游戏时不会用到的“捷径”。再以OpenAI在竞艇游戏CoastRunners的实验为例，AI在进行强化学习的过程中，发现自己与其快速完成任务，不如一直原地打转获得的分数高，这让研究者感到担忧。为了避免类似情况的出现，两家公司为AI提供更多的“人类建议”来验证AI的行为方式。不过，花时间多次验审，总比让AI一不小心发疯就毁灭地球要好的多。

三、辉煌战绩背后的阴影

DeepMind在用AI战胜人类方面已经享誉世界，它在Alphabet集团中可以说是一个比较神奇的存在，自由、品牌响亮，其背后又隐藏长期亏损、数据不公开等问题。

1、自由的独行侠：拒绝接机器人，看不上云服务

DeepMind是一个特立独行的公司。它的工作仍侧重于理想环境下算法的开发，侧重于充满未来主义的工作。它目前拥有700多名员工，每周都会写出描述他们工作进展和最新成就的学术论文。

据说当年安卓之父Andy Rubin离职时，谷歌创始人之一Lawrence Edward Page曾想让DeepMind接管Google机器人部门。不过DeepMind创始人兼首席执行官Demis Hassabis认为波士顿动力没怎么使用AI技术，这个业务会分散DeepMind的注意力，因此他拒绝了佩奇的提议。

▲DeepMind创始人兼首席执行官Demis Hassabis

此外，在VMware联合创始人兼前首席执行官Diane Greene被Google请来领导云计算业务部门时，她曾想借助DeepMind领域的超高声誉为谷歌云服务进行市场宣传。然而，考虑到谷歌云的市场目标不清晰会削弱DeepMind的品牌，DeepMind也拒绝了这个提议。

2、烧钱大佬：长期负盈利，资金流向不明

拥有研究的自由，DeepMind也不得不承担相应的代价。

根据去年10月英国政府发布的资料，DeepMind在2016年亏损1.235亿英镑（约合1.62亿美元），这与Alphabet同年总盈利190亿美元相比仍然不算是小的数额。其中4020万英镑（约合5270万美元）的收入全部来自为其母公司Alphabet的其他部门（而非外部客户）所做的工作。DeepMind还有包括不动产和计算机系统运行和维护在内的4110万英镑“管理服务费”。而最大的资金花费则在“员工工资和其他相关成本”方面，DeepMind在工资、差旅、办公软硬件方面耗资达1.047亿英镑（1.37亿美元），比上一年4420万英镑的两倍还多。

DeepMind的法律费用也在飙升，从2015年的144881英镑增至658144英镑。据外媒猜测，这高幅度上升的背后，可能和DeepMind被发现非法持有英国人民医疗健康信息有关。

3、神秘主义：和谷歌联系越来越弱

DeepMind和谷歌之间的关系相当有趣。

▲DeepMind创始人兼首席执行官Demis Hassabis（左）、韩国围棋冠军李世石（中）、Alphabet联合创始人Sergey Brin（右）的合照

2014年1月，谷歌以4亿英镑收购了当时名不见经传的DeepMind公司，2015年DeepMind还属于谷歌，在官网上用大大的字体写着“DeepMind很高兴成为谷歌的一部分”，但到了2015年，这条标语就换成了“DeepMind很高兴加入谷歌的队伍”。

2016年，新版DeepMind官网上线，“谷歌”字样已经无迹可寻，DeepMind只在“About Us”的页面中介绍道DeepMind是谷歌母公司Alphabet集团的一部分。

DeepMind想要获得研究自由，它需要Alphabet提供研究资金，却不肯和Alphabet分享数据。

谷歌收购DeepMind时，同意建立一个道德安全委员会来确保其AI技术不会被滥用。但随后，DeepMind一直没有透露董事会成员和讨论内容。

根据Financial Times在今年6月发布的消息，Alphabet对DeepMind昂贵开销的合理性已经产生怀疑。Alphabet AI部门督促DeepMind说明其商业模式，并向董事会说明他们的资金流向。据审查小组称，DeepMind最终必须通过分享算法和数据或通过赚钱来证明其价值，尽管暂时不担心Alphabet会阻止他们做想做的事，但不能保证Alphabet董事会明年会不会得出不同的意见和结论。

明年是谷歌收购DeepMind五周年，随着DeepMind来到谷歌的75名员工，包括DeepMind首席执行官Demis Hassabis自己，都可以自行决定去留。DeepMind今后是继续依附Alphabet的预算支持，还是像其他部门一样独立发展，已经到了做出选择的关键时期。

结语：AI投资还在亏损期，DeepMind的游戏AI新路径

目前，DeepMind的工作仍侧重于理想环境下算法的开发，在建立AI系统、在复杂游戏中击败人类、学习3D空间都处于行业领先水平。DeepMind相信AI在更复杂的问题也能起到和游戏中相同的作用，成为科技乃至人类创造力的倍增器。

虽说AI技术在游戏中的突破终将移植到现实世界，目前看来这一愿景仍然遥遥无期，在现实世界中的数据可不像游戏中那么容易获得。DeepMind AI在游戏方面的成功更像是学术成就，短期内不会对企业产生重大影响。

尽管DeepMind在游戏方面的研究充满未来主义色彩，但它的一些其他研究成果已经被谷歌使用。比如，谷歌在去年10月宣布在谷歌智能助手中采用DeepMind AI模型WaveNet，使机器的发音更接近真人（不过DeepMind转换语音服务的价格比亚马逊同类竞品高了4倍）；同年，谷歌借助DeepMind的算法大大降低数据中心的能耗；DeepMind的“You might also like”建议还将安卓设备上Google Play商店中个应用安装率提高了20%。

谷歌首席执行官Sundar Pichai曾多次表示，谷歌未来的成功将基于AI。然而，Alphabet投注AI所花费的巨资还不知道多久才能回本。此外，它也在AI伦理、信托基金、医疗方面和AI道德实践方面做出努力，希望探索和理解AI在现实世界的影响，使AI在现实世界中真正发挥好的作用。