当神经网络机械臂与中国象棋相遇，擦出了怎样的火花？

Posted 2022-08-13 CSDN资讯

五年前，AlphaGo击败世界围棋冠军柯洁和李世石，在当时引起了不小的轰动。五年后，商汤将AlphaGo未尽的“围棋改变世界”梦想寄托在了中国象棋AI机器人“元萝卜”身上。

机械臂与算法融合，“人机大战”一触即发

卡斯帕罗夫在25年前被IBM超级计算机“深蓝”（Deep Blue）打败时曾说：“我是第一位工作受到机器威胁的知识工作者”。

1997年，卡斯帕罗夫与超级计算机“深蓝”对弈（图片来源：网络）

然而，AI带来的改变除了可能有“知识工作者被机器替换”这类暂时的社会伦理问题，如果从人类发展进化这样更大的维度来看，AI能够带给我们的还有知识的大范围普及，逻辑思考能力的快速提升，以及在与AI互动过程中产生乐趣，激发出不一样的灵感体验。

（图片来源：网络）

说起AI棋牌游戏，并非新鲜事物。伴随着网络普及，各类竞技网站开始出现，曾经风靡。棋牌的受众主要是生活闲适的年长者和兴趣盎然的青少年，但对于老年人来说，对网络的生疏往往浇灭了热情，而青少年则稍不注意就网络成瘾。况且，用鼠标或者键盘指指点点，怎么样都感觉少了棋盘上的实操感和场景感。

传统AI棋盘对弈（图片来源：网络）

那么，如何才能既体会到下棋的乐趣，又有真实的场景感受，甚至像是在和真人一样进行对弈？早些年，我们可以在大大小小的各类工业机器人博览会上找到答案。工业机器人原本是为实现搬运、抓取、喷涂等工业流程而设计的硬件智能设备，用在流水线上替代人工可以起到降本增效的效果。为了展示小于毫米级的精准定位和快速抓取、上下料的能力，不少厂商会在展位上摆上棋牌，当机械臂在一分钟内将所有棋子精准摆放，围观群众不禁感叹机械臂的手速和精准度。

双臂协作机器人展示如何“下棋”（图片来源：网络）

经过多年在视觉技术和机械臂技术上的不断探索，商汤也让元萝卜实现了的毫米级的“抓取”精度。这是一次跨产业界的创新借鉴，但相较于动辄数万元的工业机械臂，元萝卜在机械臂技术的成本上做到了最低成本，而且相较工业机器人的机械风更加可爱。

“元萝卜SenseRobot”AI下棋机器人

事实上，为了匹配最佳的机械臂方案，商汤也进行了产品的多次版本迭代，从第一代到第六代，实现了从竖直“抓取”向水平位移的转变，这点与工业机器人中的DELTA和SCARA有异曲同工之效。在“手眼协同”之下，元萝卜“动起手来”像人一样，眼快、手准、出招稳。

精度测试：机械臂可将1毫米的针头，精确识别定位在面板上1.6毫米的孔洞内

在工业生产流水线上，为了防止人机协作过程中遇到机器伤人的事故，工业机器人在设计上都有紧急制动装置。对于元萝卜来说，操作轻便的机械臂看似不需要急停装置也不会对人身造成明显伤害。但为了优化体验感，减少人机对抗对人的心理造成的不适感，元萝卜也搭载了触碰感应系统，当机械臂在行进过程中，如果人碰到机械臂发生阻挡便会停下来，等确认没有物体在行进路线中遮挡之后再重新开启。

当机械臂触碰到胳膊时，可以紧急停止

除了拥有卓越的“运动”性能，好的产品达到更加极致的“沉浸式体验”也非常重要。电影《阿凡达》之所以大受追捧，和美轮美奂的沉浸观影感受不无关系。对于家居用品来说，什么样的产品属性才能真正获得青睐？为了增强棋手在下棋时的思维深度沉浸，元萝卜通过超过亿局的自我对弈训练，算法已达到大师级别，可以根据人类的走棋，快速推算下棋招数。

在什刹海公园和“京城棋王”对弈

算法精准分级，级级通关可获专业证书

不过，想要切实感受元萝卜的厉害，还是进行一场现场版的“人机大战”来得更加爽快！

从操作界面看，元萝卜的构造是简约而不简单的，大概由五部分构成，最容易看到的是像搭载视频的智能音箱一样的“门脸”，但它不是触屏，操作需要通过棋盘上的控制按钮来实现。虽然少了触碰操作感，但考虑到抬胳膊可能更累，这样的设计倒也减少手臂的运动量了。

元萝卜整体设计

在门脸上方的天线安装有摄像头，搭载视觉功能，为的是纵览全局、一览无余。而在门脸的下方，就是进行运动控制机械臂了，臂长比正常成年人的手臂稍短一些，通过两个控制关节实现水平位移。

当机器停止之后，机械臂会自动收回到右侧静置。最后，连接底座的是棋盘，在右下角则是控制屏幕的按钮。

按下开机按钮，屏幕上出现可上下滑动的功能选项，通过方向按钮选择“棋力闯关”“残局挑战”“巅峰对决”等不同模式，然后再选等级难度，选好之后便开始对弈。

棋手可以选择是自己先走，还是让元萝卜先走，如果选择让机器人先走，可以看它会怎么出招。不过第一级的元萝卜思维逻辑还停留在没有“杀手套路”的阶段，它可能先跳个马，或者上个兵，只要你知道“当头炮”路数，就可以将它分分钟秒杀。

虽然新手局非常简单，但进阶的跨越却很不容易，到了第三局，如果不能预判之后三到五步的下法，棋手就非常被动了。

而在整个棋局进展的过程中，屏幕上会实时呈现元萝卜和棋手的输赢概率，这得益于亿局自我对弈训练后的“招招通”，也就是说，基本上目前象棋大师所能想像和运用到的招数，都在元萝卜的认知和掌握的范畴之内。

亿局自我对弈训练

正是由于对各类招式的谙熟于心，元萝卜通过算法推演，按照不同招式的逻辑链条长度和复杂度分类，最终分成了不同级别的挑战难度，可以让棋手制定进阶路径，成长为专业棋手不是梦。为了让棋手清晰了解到自己的学习成果和专业程度，元萝卜特别设定了针对1～9关的棋力水平的前端引擎，以及10～26关大师级水准的云上引擎。而这个26关，便可以吊打人类的水平了。与此同时，在进阶过程中，奖励回馈也必不可少。为此，元萝卜也得到国家体育总局棋牌管理中心、中国象棋协会的权威认证和授权，为用户提供专业课程，实现足不出户就能完成16到13级的官方象棋考级评测，获得专业证书。

科技+人文：形于外而寓于内

8月9日，“元萝卜SenseRobot”AI下棋机器人发布会召开，主题是“科技+人文”。事实上，在传统文化回归的当下，通过现代科技与传统人文进行更好的融合，不仅仅是商业诉求，也是人们在物质之上，对于精神文明的追求和探索。这一融合的实现，一方面通过外在的形的结合，另一方面则是寓于内的更为深度的交融。

形于外：当下棋机器人的机械臂在棋盘上舞动，可能是中国象棋史上第一次在棋盘的功能操作上实现现代化机器精准定位，这样相隔两千余年的古今碰撞，让人不惊感叹斗转星移，却又心手相牵。

寓于内：无论是围棋还是象棋，讲求的都是策略和战略，都是在确定目标之后如何达成的路径运算，对人来说是逻辑思维，对于机器来说就是算法规则，本质上并没有太大的不同。通过机器的算法模拟人类的思维进行教学、娱乐和服务，成为家居人工智能产业化落地的主要场景。

从这两点上看元萝卜的发布在产业界掀起的浪花，虽然大小未知，但这一场穿越古今，在碳基与硅基之间跨界的尝试还是很有意义吧！

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