Het winnen van een alledaags bordspel zoals schaken is inmiddels een eitje voor slimme kunstmatige intelligentie. Maar een nieuwe versie van het duizenden jaren oude Chinese bordspel go zou weleens een nieuwe uitdaging kunnen bieden. De opgewaardeerde variant maakt gebruik van quantumverstrengeling. Daardoor krijgt het spel een nieuw element van willekeurigheid.
‘Al lang bieden bordspellen een goede manier om AI te toetsen, omdat deze spellen gesloten werelden vormen waarin specifieke en eenvoudige regels gelden’, zegt fysicus Xian-Min Jin van de Shanghai Jiao Tong-universiteit in China. Bij go plaatsen twee spelers om de beurt een steen op een bord. Ze proberen de stenen van de tegenstander te omsingelen en te veroveren. Er zijn 10171 mogelijke standen van een go-bord. Schaken kent maar zo’n 1050 mogelijke bordtoestanden. Dat betekent dat go een veel complexer spel is.
AlphaGo Zero, een kunstmatige intelligent systeem gemaakt door DeepMind, heeft zich deze complexiteit eigen gemaakt en werd ‘s werelds beste go-speler. Nu hebben Jin en zijn collega’s een nieuwe versie van go gemaakt die een veel moeilijkere uitdaging vormt voor AI.
Onzekere stenen
De quantumversie van go wordt gespeeld op een gewoon go-bord. Daarnaast vereist het spel een computer die de toestand van het spel vastlegt en apparatuur die paren van quantumverstrengelde fotonen maakt. Elke speler plaatst tijdens een buurt twee stenen tegelijk, wat overeenkomt met een superpositie van twee mogelijke locaties van een enkele quantumsteen.
Wanneer een speler een nieuwe steen naast een van deze bezette locaties plaatst, betekent dit dat de quantumtoestand van het paar verstrengelde fotonen wordt gemeten. Daardoor wordt de locatie van de oorspronkelijke steen vastgesteld. De superpositie stort in elkaar en de tweede steen verdwijnt. Dit nieuwe, willekeurige aspect aan het spel maakt de boel een stuk complexer.
Spelers kunnen er ook voor kiezen om de waarschijnlijkheid dat hun quantumsteen op één locatie verschijnt aan te passen. De kans tussen twee plekken hoeft dus niet per se fiftyfifty te zijn. Hierdoor kan een speler over meer informatie beschikken dan de tegenstander over waar een steen waarschijnlijk terecht zal komen.
Kunstmatig intelligente algoritmes zijn al in staat om mensen te verslaan bij andere spellen met zulke ‘verborgen informatie’, zoals bepaalde varianten van poker. Maar de complexiteit van go brengt een niet eerder beproefde uitdaging met zich mee.
Mentale belasting
‘Quantum-go voegt veel meer complexiteit toe aan het gewone go-spel door het aantal mogelijke manieren waarop het bord kan veranderen wanneer een speler aan de beurt is uit te breiden. Dat betekent veel meer mentale belasting bij het plannen van de zetten’, zegt AI-onderzoeker Mike Cook van de Queen Mary-universiteit in Londen. ‘Het leidt ertoe dat je veel verschillende mogelijke toekomsten moet plannen’, wat meer rekenkracht vergt.
‘Kunstmatige intelligentie overtreft de mens op steeds meer verschillende gebieden. Het quantumregime is misschien het enige gebied waar het menselijk bewustzijn en de menselijke intuïtie een streepje voorhebben op de enorme rekenkracht van kunstmatige intelligentie’, zegt Jin.
Wedstrijd
Het team moet nog een kunstmatig intelligent programma trainen om quantum-go te spelen. We weten dus nog niet of menselijke spelers zo’n systeem de baas kunnen blijven.
Cook zegt dat het AI-onderzoek geen kwestie is van steeds moeilijkere bordspellen bedenken. ‘Het gaat niet alleen over het vinden van het meest complexe, verstrengelde probleem. Het gaat ook over het vinden van problemen die juist bedrieglijk eenvoudig zijn, en het uitzoeken waarom AI’s er zo slecht in zijn’, zegt hij. ‘Quantum-go klinkt als een erg leuk spel, maar ik denk niet dat we veel leren over AI door het te verslaan. Hoewel ik wel erg leuk zou vinden om het te zien gebeuren.’
