叫我填字遊戲之王! AI「填空博士」擊敗人類奪冠

by:山謬
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人們大概很難想像,一個對填字遊戲沒轍的AI專家,如今卻成了填字遊戲奪冠AI背後的重要推手。

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在發現自己不擅長填字遊戲後,AI專家金斯伯格改變自己的目標,下定決心要開發出一款足以擊敗眾家好手的填字遊戲AI。

路透社/達志影像

多才多藝 不擅長填字遊戲

不管用什麼樣的標準來看,AI專家金斯伯格(Matt Ginsberg)都稱得上是個多才多藝的人──除了精通AI,他還是個作家、劇作家、魔術師和特技飛行員。不過看似樣樣精通的他,還是有許多不擅長的事,「填字遊戲」就是其中之一。

本人不行,那就交給AI 

這句「不擅長」並非自謙,金斯伯格是真的對填字遊戲沒轍,常常連《紐約時報》固定刊載的填字遊戲都無法獨自完成。

而當某次他走進美國知名填字遊戲會場,試圖和一票填字遊戲高手一較高下時,下場可想而知,他說:「那時我和 700個精通填字遊戲的人一起參賽,而我的表現糟到連我自己都很氣。」

所幸,這次糟糕的表現並沒有使他放棄填字遊戲,事實恰好相反,金斯伯格不久後便決定發憤圖強──開發一款足以擊敗眾家好手的填字遊戲AI。

十年後終於稱王

事隔十年,金斯伯格辦到了。今年,他所開發的填字遊戲AI「填空博士」(Dr. Fill)日前在全美知名的「美國填字遊戲大賽」(American Crossword Puzzle Tournament)上擊敗所有人類好手,拿下今年的冠軍。

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金斯伯格坦承,填空博士的開發過程其實並不容易,因為有些填字遊戲除了考驗字彙量,玩家還得擁有出眾的聯想力才行。圖為羅馬尼亞一名趴在公園長椅上玩填字遊戲的男子。

美聯社/達志影像

美式填字遊戲不容易

回顧過去多年來的開發、參賽過程,金斯伯格坦承美式填字遊戲,特別像是《紐約時報》固定刊載的填字遊戲,對AI來說其實頗富挑戰性。因為答題者不只得具有龐大的字彙量,還得擁有出色的聯想力,才能成功答題──而後者正是早期填空博士最缺乏的能力之一。

「原始的答題系統」

金斯伯格解釋,填空博士的答題主要立基在內建的填字遊戲題庫和大量參考資料上,當它藉由分析眼前的填字遊戲線索與內建題庫線索間相似性等技巧,推敲出可能的答案後,填空博士就會進行一連串複雜的數學運算,拼湊出一份最有可能的答案。

相較於如今的AI技術,金斯伯格自己也曾形容填空博士其實是個頗「原始」的系統。

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起初,填空博士的參賽成績並沒有想像中突出,第一次參賽只以第 141名的成績完賽。圖為 2007年美國填字遊戲大賽的決賽選手辛曼(Tyler Hinman),當年 22歲的他,最終成功擊退其他高手,完成個人 3連霸。順帶一提,要是不計入填空博士,現年 36歲的辛曼將成為今年的冠軍。

美聯社/達志影像

難倒填空博士的秘密

多年來,金斯伯格發現填空博士雖然作答能力不差,但是缺乏聯想力的硬傷仍讓它在面對用詞模稜兩可、拐彎抹角,或是填字遊戲題庫裡沒有的線索時,很容易就得舉白旗投降。

到後來,這個致命傷連美國填字遊戲大賽的創辦人兼《紐約時報》知名填字遊戲編輯肖茨(Will Shortz)也知道了,他曾在受訪中透露,有時候他寫完一條填字遊戲線索,就會不自覺地想到:「這肯定可以難倒填空博士。」

最初參賽成績普普 打敗AI有獎品

而或許也正是因為缺乏聯想力,填空博士早年的參賽成績並未如人們想像中突出。在 2012年首度參賽時,填空博士在 600人中僅以第 141名完賽──當年主辦單位甚至還發了「我打敗填空博士」(I Beat Dr. Fill)的小徽章給贏過它的人類選手。

不過此後幾年,填空博士的成績有了長足的進步,到 2017年參賽時,填空博士的名次已經進步到了第 11名。

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在聽說了金斯伯格和他開發的填字遊戲AI「填空博士」後,加州大學的資訊專家克萊恩立刻寫了一封電郵,提議讓「填空博士」和他的團隊開發的「柏克萊填字遊戲終結者」聯手參賽。

Photo: John Schnobrich

關鍵電郵 填空博士如虎添翼

就在今年的填字遊戲大賽開始前,金斯伯格收到一封來自美國加州大學柏克萊分校(Berkeley College, University of California)自然語言處理小組(Natural Language Processing Group)領導人克萊恩(Dan Klein)的電郵,這封電郵讓填空博士的實力如虎添翼,成為它奪冠的關鍵。

填字遊戲AI強強聯手

在COVID-19(武漢肺炎)疫情期間,克萊恩和學生們把封鎖在家的時間投注到開發填字遊戲AI「柏克萊填字遊戲終結者」(Berkeley Crossword Solver)上。克萊恩表示,與填空博士相較,柏克萊填字遊戲終結者採用的技術使它更擅長分析、理解填字遊戲線索的涵義,他也相信要是「柏克萊填字遊戲終結者」能和「填空博士」強強聯手,肯定能大幅提升填字遊戲AI的表現。

在奪冠後,金斯伯格也在個人頻道上上傳了一支填空博士在今年賽事中的作答影片。

15分之差險勝

在經過兩周不眠不休地趕工,將兩款AI合併起來後,升級版的填空博士成功在今年的填字遊戲大賽上以 15分之差、全場僅犯 3個錯誤的成績險勝了它的人類對手。

不過,根據事前金斯伯格與主辦單位達成的協議,他無法一同將 3,000美元(折台幣約 8萬4,690元)的獎金帶回家。

「優異且令人備受啟發的合作」

賽後,雙方的合作也獲得了專家們的讚賞,資訊專家謝弗(Jonathan Schaeffer)提到,拿下冠軍的雖然是AI,但真正獲益的其實是人類,他說:「就像我們在其他遊戲、謎題中所看到的一樣,AI在填字遊戲中贏過人類是科技和創新結合(後的成果)。」

「也像我們在其他領域看到的一樣,達成這項成就沒有捷徑,也沒有其他事物能取代努力和耐心。」

英國人工智慧公司DeepMind資深研究員兼加拿大亞伯達大學(University of Alberta)資工教授波靈(Michael Bowling)則誇獎道:「恭喜金斯伯格博士及加州大學柏克萊分校的團隊。這既是優秀AI科學家間,也是強大的AI搜尋、學習技術間一次優異且令人備受啟發的合作。」

就算比我優秀,也不能搶走我的樂趣!

不過波靈也在最後表示:「就算知道有人填字遊戲比我還厲害,也不會改變我每周二享受苦思填字遊戲解答的樂趣!」