深度卷积网络的BUG一例：腾讯AI“绝艺”最近被人类棋手找到了一个有趣的缺陷

雷锋网注：本文作者彭博，Blink·禀临科技联合创始人。文章由雷锋网(公众号：雷锋网)整理自作者知乎专栏，获授权发布，未经允许禁止转载。

前段时间腾讯的AI “绝艺” 在野狐围棋越杀越勇，胜率接近90%，战绩一片红色，充分展示了强化学习自我进化的威力。但就在2月10日画风突变，被几位棋手连杀几局，随后就下线调整去了：

细看棋谱，职业棋手很有想法，确实找到了电脑的一个比较本质的缺陷。例如这盘，电脑持白，对持黑的潜伏（柯洁九段）：

白棋的大龙从右下被黑棋紧盯着杀到中腹，最后竟然做不出两眼，郁郁而亡。其余几盘也均是以电脑大龙被杀告终。

这是深度卷积网络的一个 BUG：电脑对于局部的死活很敏感，但是对于大龙的死活不一定看得清。最近我在训练网络时也发现，深度卷积网络在此有一个"信息传递困难症"。这首先有两个原因：

第一，AlphaGo v13 的网络层数实际是不够的。如果按照 AlphaGo v13 的架构，5×5往上面长11层3×3，相当于27×27，看上去够大了吧？错，这样的半径只有14。因此，如果大龙的长或宽超出14，那么它的尾就和头没有任何直接联系了。实际上，卷积核要至少长到37×37才保险，也就是16层3×3才够。

第二，由于网络的结构是往上一层层生长，如果只长几层，一般不会丢失重要信息，但如果一直长上去，就会越来越容易出现问题。所以，大龙甚至都不用长到14，电脑就已经不一定"知道"自己的大龙是一条联通的大龙了。

举个与之相关的例子：按照 AlphaGo v13 的架构，如果大龙只在一端有两个真眼，另一端就甚至不一定知道自己已经活了（它只会知道自己有两口气，而这是网络输入告诉它的）…… 不可思议吧，我自己训练时看到这个现象也很惊讶，然后一想确实是这样。

以上这两个问题，电脑换成足够深的残差网络或许就可以基本解决，不过意味着要重新训练。

但实际还有两个问题：

第三，如果仔细看网络本身输入的特征设计，会发现网络容易被带入一个误区：它会倾向于认为气很多的棋块就是活的。对于局部死活，这没有问题，但对于大龙死活，这是不足够的。网络实际并没有清晰的眼位概念。

第四，这里的局面在人人对局中少见，在电脑自我对局中也会同样少见。关键在于，棋块小的时候，可能出现的形状不多，而且许多形状经常在对局中出现，因此容易被神经网络学会。而大龙越大，其可能出现的形状就越多，网络不一定能学会。事实上，目前的深度卷积网络并不擅长学会拓扑概念。细长的大龙、分叉的大龙、卷曲的大龙，会尤其是它的弱点。棋手可以多尝试让电脑或自己的棋变成这样，电脑就会更容易看不清死活。

以上两个问题，电脑也可以通过有针对性的训练改善自己。具体效果如何，我们看“绝艺”上线后的表现。

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