哈工大的“下棋机”引领人工智能
1955 年11 月14 日,闵乃大教授在《人民日报》上发表《一个新的科学部门——自动快速电子计算机》,文章将计算机看成“人类智力放大工具”,指出:历史上的发明,“都是用来减轻人们的体力劳动的”,但电子计算机“却给我们开辟了一个新的时代,人类开始用机器来节省人们的脑力劳动的时代”。这一叙述,将计算机从一种工具、装置,提升成技术革命。
这是六十年前的事,当时一个最热门的问题就是机器能够具备人的智慧吗?机器能够思维吗?从科学理论和实际制造两个方面都有争论,甚至涉及机器人和哲学。这时,华罗庚先生到哈工大建议他们研制一台“下棋计算机”,这是中国人对“人工智能”最早的一次探索,华先生的本意大约是要通过机器和人的“对奕”从实践来验证和演示人工智能,也是用计算技术来通俗直观地展现“脑力活动” 。“下棋机”对计算机科学在全国的发展与普及功不可没,尤其是对党政高层领导、科学教育界和工程技术界的一次科学意识大促进。
哈尔滨工业大学的计算机专业正在创建之时,被华罗庚先生看中来做这个题目,而且圆满完成,应当是哈工大的荣幸,是一个值得永远记忆的贡献,也是哈工大为中国人工智能建立的第一个里程碑。
华罗庚先生在十五所讲座,王正总工、莫根生副总工相邻就座。
早在1957年2月,华罗庚先生到哈工大访问时,邀请计算机专业的年轻教师吴忠明去他下榻的旅行社谈话,希望哈工大做出一台他在国外看到过的“三堆下棋计算机(NM)”,并相信哈工大一定能作出来。那次谈话后,吴忠明查阅文献,冥思苦想几个月,终于找到了一种必胜的下棋算法,完成了“三堆数字下棋计算机”的逻辑设计。半年后,他赴京到中科院计算所公务时,将此设计呈送华先生。华先生委托夏培肃审阅,夏先生夸赞说设计得很好,希望吴忠明早日将下棋机完成。
1958年,全国高校开展教育大革命,哈工大计算机专业学生,凭着年轻人的一股不知天高地厚、敢想敢干的精神提出国庆节献礼的问题!我们要做计算机!这个“胆大包天”的建议着实难坏了计算机教研室的教师,对他们无疑是个严峻的挑战。吴忠明立即召集全体教师商讨解决方案。
吴忠明想到了华罗庚先生的嘱托、想到夏培肃先生的希望,他拿出图纸,讲解了“三堆”算法和逻辑设计原理。经陈光熙教授和老教师们充分论证后,认为方案完全可行,课题很快得到了系、校领导的批准。
分工协作、组织实施开始了。陈光熙教授自告奋勇负责机柜的机械工艺设计,吴忠明负责逻辑设计及线路、工艺设计,研究生们负责部件定型加工。那时加工条件较差,没有现在这样的标准件,几乎所有机械、电装,从机架到丝扣,从器件测试到焊接都由师生自己动手,白天有教学和课时,晚上电机楼的地下室里一片热火朝天;在实验室内则是通宵达旦、夜以继日。在调机过程中,李性存别出心裁,将一台录音机配上声音,由继电器控制,使这台机器能够“说话”。
李昌校长每次出差回来总要到实验室看望师生,高铁副校长几乎每天晚上都来看望大家,还专门批条子让变电所推迟检修时间。
经过多日奋战,吴忠明、李仲荣、朱志莹、胡铭曾、李性存、梁蕙荃、肖啸牧等青年教师和研究生及两个年级的部分本科生不负众望,终于将会说话的“三堆数字下棋计算机”调试成功,它具有解决“三堆”问题的逻辑推理能力,能完成与人对奕的思考和判断。
哈尔滨工业大学计算机专业研制的中国第一台下棋计算机。
下棋根据游戏规则进行,即:有三堆任意数量的棋子,二人对弈,每次每人可从一堆中取走任意数量棋子,但不能不取,拿到最后一个棋子的人为输。在下棋机上,每个棋子都用指示灯表示。下棋者走完一步后,按下“机器走”的按钮, 就该机器下棋走子了。
下棋机是根据必胜逻辑走子的,即从可能出现的棋局中选择一个最合理的必胜走法。对手每走一步,下棋机都从所有可能出现的棋局中,逐个挑选,决定最佳“妙棋”的走法。借助录音装置,下棋机可以说三句话:机器走后,它会说“请您走!”;如下棋的人不遵守规则,一次在两堆中取子,或不取子就按“机器走”按钮,下棋机会说“您犯规了!”:当最后一颗棋子不可避免地落在与机器下棋的人手中时,它会说“您输了!”。
令人难忘的是邓小平同志来视察的那一天。1958年9月15日,邓小平同志、他们兴致勃勃地来到实验室观看这台下棋机的表演。这台下棋机正在说:“您犯规了!”、“请您走!"。解说员解释说:“这台计算机能够下棋,最好的棋手也下不过它。一席话逗乐了前来参观的客人们,实验室内洋溢着兴奋和喜悦的气氛。
“你们同它下过棋吗?”邓小平同志问道。
“没有,还没有调试好呢。”一位教师答道。
“什么时候能调试好?”
“十一以前完成,准备拿到北京向国庆节献礼。”
“那太好了!”邓小平同志显得特别兴奋。
不久以后,这台能说话、会下棋的数字计算机调试成功,送到北京“全国教育与生产劳动相结合勤工俭学展览会“上展出,由胡铭曾担任讲解员。
1958年11月1日,这次大型的全国性展览会在北京开幕,总共设了27个地方馆,在综合馆展出的哈工大尖端产品有48项,共101件,展厅进门处摆放着哈工大的中国第一台能说话的下棋机,它吸引了广大观众好奇的目光,受到热烈欢迎,观众排着长长的队伍等候观看。
陈毅副总理在教育部刘子载副部长陪同下参观,对下棋机颇感兴趣,不时地称赞:“了不起!真是了不起!”
下棋机体现了计算机科学对人类“智力的放大”,是人和计算机“较量”的首次实现,在全国引起强烈的反响,有力地推动了计算机事业的进程。此前,媒体报道国外使用计算机作曲的消息时,用词还是贬意的“哄传一时”。
博友zhangli在2012年还记得,1959年,在北京展览馆“建国十周年成果展”里见过这台下棋机,它个儿特别大,能挺生硬地说两句话,但声音怪怪的,还能下棋。那时候岁数小,觉得神奇无比,印象很深的,并为此激动了N久。
这台下棋机在科技界引起很大反响。受中国科学院委托,哈工大计算机专业于1958年秋天开办了一个计算机培训班,来自各地高校的30多人参加了培训。陈光熙、吴忠明、李仲荣等老师为培训班开出了全部课程,哈工大计算机专业二、三年级同学也一起听课。下棋机为哈工大计算机专业赢得了荣誉,该专业因此被评为全国青年建设社会主义先进集体。
1959年,由朱志莹、胡德河、张慧蕴、杜志书负责对下棋机进行了改进及改装,具备了以下几个显著优点:性能稳定;结构紧凑体积缩小;采用国产小型电子管;逻辑线路合理,减少了元件。由哈工大教师们撰写的论文《下棋专用电子计算机》在全国性学术会议上宣读。
在哈工大计算机专业五十周年纪念会上郭大成书记向吴忠明赠送纪念牌
吴忠明在纪念会上讲话
这台下棋机是哈工大计算机专业师生集体智慧与劳动汗水的结晶,随后哈工大顺利完成国家重点项目——程序控制机床。更为重要的作用是使国家领导和科教、企业界都注意到计算机技术引发的机器智能,从此计算机在中国风起云涌,立专业、建机构、造设备、促应用,轰轰烈烈。
现在,各种各样的游戏机遍布城乡,世界顶尖棋手也数次与超级计算机格斗。然而,在中国这一切还是从60年前在哈尔滨开始的,六十年后的今天,参加过下棋机研制的哈工大师生回忆起当年的往事时,依然心潮澎湃,如数家珍。这段难忘的经历不仅成为他们人生中一段最美好的回忆,也是哈工大计算机专业中最显赫的一次迈步。