AlphaZero

AlphaZero：ゲームAIの革命

AlphaZeroは、DeepMindによって開発された、チェス、将棋、囲碁という異なるボードゲームで世界最高レベルのAIを打ち破った画期的なコンピュータプログラムです。従来のゲームAIとは異なり、AlphaZeroは人間が作成したオープニングブック（定跡データベース）やエンドゲームテーブル（終盤解析データベース）に頼らず、自己対戦による強化学習のみで驚異的な強さを獲得しました。

AlphaZeroの登場

2017年12月、DeepMindは、AlphaGo Zeroの汎用化版であるAlphaZeroの論文を発表しました。AlphaZeroは、わずか24時間の学習で、チェスAIのStockfish、将棋AIのelmo、囲碁AIのAlphaGo Zeroという、各分野のトップAIを打ち破るレベルに到達しました。特に、将棋では2時間、チェスでは4時間という短時間で、最高峰のAIを上回る実力を示したことは衝撃的でした。

AlphaZeroの手法

AlphaZeroの中核となるのは、モンテカルロ木探索（MCTS）とディープラーニングを組み合わせた強化学習です。従来のチェスや将棋AIで主流であったアルファ・ベータ探索ではなく、囲碁AIで成功を収めたMCTSを応用することで、より効率的な探索と戦略学習を可能にしました。自己対戦を繰り返すことで、ゲームのルールと戦略をゼロから学習し、人間では思いつかないような創造的な指し手を獲得します。

AlphaGo Zeroとの関係

AlphaZeroは、AlphaGo Zeroを汎用化したアルゴリズムです。AlphaGo Zeroは囲碁に特化していましたが、AlphaZeroはチェスと将棋にも対応しています。AlphaZeroとAlphaGo Zeroの主な違いは以下の通りです。

探索ハイパーパラメータ: AlphaZeroでは、探索パラメータがハードコードされています。
ニューラルネットワークの更新: AlphaZeroでは、ニューラルネットワークが継続的に更新されます。
対称性の扱い: AlphaGo Zeroでは、囲碁の盤面の対称性を利用していましたが、AlphaZeroでは利用していません。
引き分けの考慮: チェスには引き分けが存在するため、AlphaZeroでは引き分けの可能性を考慮しています。

AlphaZeroの性能

囲碁

囲碁では、AlphaZeroは8時間の自己学習後、前バージョンのAlphaGo Zeroとの対戦で60勝40敗という結果でした。これは、AlphaZeroがわずかな時間で囲碁AIとして大幅な進歩を遂げたことを示しています。

将棋

将棋では、AlphaZeroは将棋プログラムelmoとの100局の対戦で、90勝8敗2分という圧倒的な勝利を収めました。AlphaZeroは、チェスと同様に一手ごとに1分の思考時間を与えられましたが、その短い時間でもelmoを圧倒する戦略性と判断力を発揮しました。

チェス

チェスでは、AlphaZeroはStockfishとの対戦で、一手ごとに1分の思考時間を与えられ、25勝3敗72分という結果でした。AlphaZeroは、先手で25勝を挙げ、後手でも3勝しており、その高い勝率からチェスAIとしての強さが証明されました。

AlphaZeroの評価

AlphaZeroの登場は、世界中に大きな衝撃を与えました。新聞は「朝食と昼食の間と大差ない時間でやってのけた」という見出しで、AlphaZeroの驚異的な学習スピードを伝えました。WIRED誌はAlphaZeroを「初のマルチスキルAIボードゲームチャンピオン」と称賛し、その汎用性の高さを評価しました。

AI専門家のJoanna Bysoは、GoogleがAlphaZeroを発表した背景には、単に優れたAI技術を開発しただけでなく、その技術力を政府や規制当局に示すことで、AI分野における優位性を確立する戦略があるとも指摘しました。オランダのチェスグランドマスター、ピーター・ハイネ・ニールセンは、「人間より優れた生命がチェスをどうプレーするのか見てみたいと思っていたが、今それがわかった」と語り、AlphaZeroの登場に驚きを隠せない様子でした。ノルウェーのグランドマスター、ヨン・ルズヴィ・ハンメルは、AlphaZeroのプレースタイルを「深遠なポジショナルプレイを用いながらの、常軌を逸した攻撃的チェス」と評しました。

まとめ

AlphaZeroは、ディープラーニングとモンテカルロ木探索を組み合わせた強化学習によって、人間が作った知識に頼らず、自力で戦略と戦術を習得できることを示しました。その驚異的な強さと汎用性は、ゲームAIだけでなく、様々な分野でのAI開発に大きな影響を与えることは間違いないでしょう。AlphaZeroの登場は、AI技術の新たな可能性を切り開いたと言えるでしょう。

もう一度検索