商湯下棋機器人「元蘿卜」，人工智能+生活的一次「碰撞」

作者 | 秀松

編輯 | 余快

2016年，阿爾法狗與李世石的人機大戰(zhàn)，引爆人們對AI的關(guān)注。無數(shù)棋藝愛好者，在目睹了阿爾法狗戰(zhàn)勝李世石之后，無不想與之對弈，親自感受來自人工智能的神秘力量。

但其實，早在1997年，就曾有過一次世人矚目的人機博弈，由當(dāng)時的國際象棋棋王卡斯帕羅夫?qū)?zhàn)IBM研發(fā)的機器人“深藍(lán)”，苦苦鏖戰(zhàn)6局之后，最終“深藍(lán)”以3.5：2.5 的比分擊敗人類。

彼時的深藍(lán)，是一臺巨型“怪獸”：總體重達(dá)1270kg，擁有的32個強大CPU，可支撐其每秒113.8億次浮點運算。這使得深藍(lán)在對弈時，能看到之后12步棋，而當(dāng)時的棋王，只能估計10步，落敗已是在所難免。

19年后，阿爾法狗的勝利，不僅得益于強于深藍(lán)數(shù)萬倍的算力，更重要的是，以深度學(xué)習(xí)為代表的學(xué)術(shù)發(fā)展，給人工智能帶來了一次重要革新，使其具備更強的“類人”能力，并實現(xiàn)商業(yè)化落地。

這兩場足以載入史冊的人機大戰(zhàn)，在當(dāng)時，對于多數(shù)人而言，只可“遠(yuǎn)觀而不可近玩”，與機器對弈的夢想顯得遙不可及。

不過，伴隨著人工智能在國內(nèi)的蓬勃興起，如今已經(jīng)有許多AI公司推出各類下棋機器人，曾經(jīng)只有棋王才能與機器對弈的“特權(quán)”，已逐漸“飛入尋常百姓家”。

以商湯“元蘿卜Sense Robot”AI下棋機器人為例，整個機器人尺寸接近于一臺筆記本電腦，不僅配置了與人類象棋大師級別的棋力，還具備人機交互的能力；當(dāng)然，在價格方面，接近兩千的售價，在同類產(chǎn)品中，也不算貴，普通家庭買得起、用得上。

除了上述的一些特征之外，元蘿卜機器人還有許多智能化細(xì)節(jié)。

下棋機器人的技術(shù)原理

在進(jìn)一步了解元蘿卜之前，我們要先弄清楚元蘿卜是怎么工作的。

一個完整的元蘿卜，主要由棋盤（包含棋子）、機械臂、交互屏、天線和主體軀干等五個部分組成。

弈者需要根據(jù)自身能力選定難度，以及對弈模式（如殘局），設(shè)定完畢之后，便可開啟對戰(zhàn)。

對戰(zhàn)過程中，機器人頭部的天線上部署了攝像頭，可以精準(zhǔn)識別棋盤落子情況及變化，并基于內(nèi)置的象棋算法，根據(jù)對弈者的落子推算招數(shù)。

推算招數(shù)完畢，“中央系統(tǒng)”發(fā)出指令，由機械臂完成抓子動作。

整個過程看起來很簡單，實際上卻有諸多難點，比如攝像頭如何精準(zhǔn)捕捉到實時動態(tài)，就需要搭載特殊的AI視覺算法；而機械臂如何準(zhǔn)確抓取棋子、抓穩(wěn)放好，又要用到相關(guān)的操控算法來進(jìn)行控制。

這里面有兩個細(xì)節(jié)：

一是基于“手眼協(xié)同”，元蘿卜不單能夠自動擺棋，還支持人與機器共同擺棋而不會發(fā)生錯亂，當(dāng)弈者違反游戲規(guī)則時，機器人會進(jìn)行自動提醒；二是機械臂在搭載AI算法的基礎(chǔ)上，加裝了觸碰感應(yīng)系統(tǒng)，當(dāng)碰到障礙物（如人手）時，機械臂會自動停下來，并進(jìn)行語音提醒，而不會與人產(chǎn)生行為對抗。

簡單的細(xì)節(jié)背后，有著嚴(yán)肅的人文理念和復(fù)雜的算法設(shè)計。

以安全為例，最近在國外發(fā)生了機器人折斷弈者手指的事件，引發(fā)人們對機器人安全方面的擔(dān)憂。

為此，商湯在設(shè)計下棋機器人時，將“不傷害人類”作為基本原則之一，相關(guān)的理念貫徹在整個產(chǎn)品的設(shè)計、制造流程中。

比如，機械臂與棋子之間采取磁吸的方式抓取，而不是像人手一樣“拿取”，機械臂產(chǎn)生的力道很小，在遇到障礙時，會主動停止，從產(chǎn)品層面規(guī)避掉潛在的安全風(fēng)險。

商湯科技創(chuàng)新工程院院長沈徽告訴 AI 掘金志，對于安全問題，除了產(chǎn)品設(shè)計，商湯還對元蘿卜機械臂進(jìn)行了碰撞、壓力等多項測試，確保不會對用戶產(chǎn)生物理傷害。

娛樂、益智、考級...下棋機器人解鎖新玩法

作為有著悠久歷史的娛樂方式，象棋的樂趣在于通過棋子的牽制，以各種攻伐手段達(dá)到將死敵方的目的，這種戰(zhàn)勝敵方的榮譽感與獲得感，是象棋經(jīng)典不衰的原因之一。

元蘿卜下棋機器人在棋力闖關(guān)模式下，共設(shè)置有26關(guān)不同棋力水平，從小白到大師，都可以享受棋逢對手的樂趣。并且，元蘿卜提供上百種經(jīng)典殘局，滿足部分用戶喜歡鉆研殘局的喜好。

而且象棋絕非單一的娛樂方式，更重要的是鍛煉人的邏輯思維，甚至暗藏許多人生啟示。

比如，下象棋講究大局觀，不能計較一兵一子的得失，這就需要根據(jù)實際情況進(jìn)行權(quán)衡取舍，局部的得與失，往往要為最終的勝利服務(wù)。

而在對弈過程中，《孫子兵法》中的各種計謀也穿插在棋盤之間：圍魏救趙，明修棧道、暗渡陳倉，以退為進(jìn)等等。每一步都緊密相連，一子之差，往往決定勝敗，需要弈者深思熟慮才能落子。

下棋就像是做一道數(shù)學(xué)題，需要經(jīng)過縝密的思考與論證，不論是小孩，還是大人，都能夠在對弈過程中，培養(yǎng)、深化自己的思維邏輯。

北大心理學(xué)實驗室的研究表明，下象棋可以有效提升孩子的思維邏輯和競爭意識，并且提高專注力。

值得一提的是，我國最早的一批飛行員考試，除了聽力和視力之外，唯一的測試題便是下象棋。時至今日，下象棋的傳統(tǒng)仍然被保留，許多優(yōu)秀的飛行員，在象棋方面已有不錯的造詣。

當(dāng)然，象棋經(jīng)過兩千多年的發(fā)展， 不單是一門藝術(shù)，也是一項競技項目，對弈者的棋力水平也有一套完善的評判標(biāo)準(zhǔn)與等級體系。

據(jù)了解，元蘿卜已經(jīng)獲得中國象棋協(xié)會認(rèn)證授權(quán)，可為學(xué)習(xí)者提供中國象棋16-13級的等級測評，對許多剛接觸象棋的孩子來說，既能在實戰(zhàn)對弈中學(xué)習(xí)，還能得到中國象棋協(xié)會頒發(fā)的等級證書。

考級之外，元蘿卜提供殘局挑戰(zhàn)、棋力闖關(guān)、巔峰挑戰(zhàn)等多種模式玩法，可滿足不同年齡階層、不同興趣愛好的玩家。

AI+象棋，一次對傳統(tǒng)文化的革新

作為我國的優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，象棋一直以來都受到許多人的喜歡，但伴隨著科技的日新月異，象棋的推廣與傳承也面臨著一些難題。

隨著人們生活水平的提高，娛樂方式漸多樣化，體育類項目也日益豐富，電子游戲等受到青少年的追捧，象棋運動客觀上面臨用戶流失的情況。

從客戶需求本身出發(fā)，培養(yǎng)小孩子對象棋的愛好往往需要報興趣班，價格比較昂貴；而如果靠長輩進(jìn)行輔導(dǎo)，很難保證教學(xué)水平，并且費心費力。

不少公司選擇將棋盤搬到網(wǎng)絡(luò)上，用戶通過電腦軟件、手機APP等可以在平臺上進(jìn)行對戰(zhàn)，既不需要實地空間，又能實時匹配，起到了不錯的效果。

但這種方式也存在弊端：用戶體驗不足。

下棋不單是個人實力的比拼，也存在心理博弈，對弈雙方要通過思考，揣摩對方意圖，權(quán)衡己方策略，走一步要看十步，而網(wǎng)絡(luò)下棋軟件只是機械落子，很難模擬真人對弈的狀態(tài)和氛圍。

同時，很少有下棋軟件會對象棋的歷史、規(guī)則等進(jìn)行介紹，也沒有完善規(guī)范的課程和評價體系。此外，一般下棋軟件通常需要借助手機、平板電腦等設(shè)備作為載體，許多人（尤其是孩子）很容易被設(shè)備上各式各樣的信息吸引，很難在下棋中保持專注。

元蘿卜則補齊了網(wǎng)絡(luò)下棋軟件的短板：

支持從零開始學(xué)習(xí)，內(nèi)置48節(jié)專業(yè)課程，涵蓋象棋歷史、對弈技巧等，由易到難，呈階梯狀分布；

語音講解+實戰(zhàn)訓(xùn)練，實現(xiàn)智能人機交互；

實物對弈，降低對手機、電腦的依賴；

兩相對比，如果說下棋軟件是把棋盤搬到了網(wǎng)上，元蘿卜則把老師請到了家中，進(jìn)行體系化的教學(xué)與練習(xí)。

因此，元蘿卜并不只是一款下棋機器人，也是AI賦能傳統(tǒng)文化的一個代表。當(dāng)傳統(tǒng)文化的傳承遇到阻力時，人工智能的價值凸顯出來，通過將AI算法與象棋結(jié)合，可以更好地傳播和發(fā)展象棋文化。

總結(jié)

元蘿卜下棋機器人是商湯首次將配有機械臂的機器人應(yīng)用到家庭場景，也是商湯智慧生活的新變化。

元蘿卜在傳播象棋文化的同時，不但能給孩子“授業(yè)解惑”， 也承擔(dān)起聯(lián)系家庭成員的紐帶作用。家庭可以集所有人的智慧，與AI進(jìn)行人機大戰(zhàn)，增進(jìn)整體協(xié)同能力，以及家庭向心力。

不過，其價值并不局限于此，以技術(shù)發(fā)展的角度看，從深藍(lán)到阿爾法狗，再到元蘿卜，實際上就是人工智能技術(shù)走向落地的縮影，反映著AI從小眾到大眾的深刻變化：

AI正在以全新的方式，走進(jìn)人們的生活。