你相信機(jī)器會(huì)說話、能下棋嗎?在這臺(tái)漂亮的機(jī)器上,有棋盤和棋子,它是中國(guó)古代民間流行的三堆棋。只要要下棋的人,給機(jī)器一個(gè)信號(hào),它就會(huì)決定由誰先走。如果由你先走,它就說:“請(qǐng)你走。”如果你不按下棋的規(guī)則亂走,它會(huì)說:“你犯規(guī)了?!碑?dāng)你輸了時(shí),它仍然用那種沉靜、平和的聲調(diào)說:“你輸了?!?/p>
在人工智能已經(jīng)普及的今天,上面這段文字并不會(huì)給人們留下什么特別的印象。但如果我告訴你,它出自1958年11月1日的《人民日?qǐng)?bào)》,這就不能不令人驚嘆了!60多年前,中國(guó)竟然已經(jīng)自主研發(fā)出“智能機(jī)器人”,而今天的我們對(duì)此卻所知甚少,下面,本文就帶著大家一窺其中的究竟。
在我國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展史上,哈爾濱工業(yè)大學(xué)占有重要的位置,它不但創(chuàng)建了中國(guó)最早的計(jì)算機(jī)專業(yè),還成功研制了中國(guó)第一臺(tái)結(jié)構(gòu)式模擬計(jì)算機(jī)。就在這臺(tái)機(jī)器誕生的1957年,我國(guó)計(jì)算機(jī)事業(yè)的先驅(qū)華羅庚教授到訪哈爾濱工業(yè)大學(xué),與該校的吳忠明教授進(jìn)行了一番對(duì)談,希望哈工大能研制出一臺(tái)“三堆棋機(jī)器人”,以進(jìn)一步掌握計(jì)算機(jī)理論以及積累設(shè)計(jì)制造方面的經(jīng)驗(yàn)。恰逢當(dāng)時(shí)哈工大師生正想研制一臺(tái)計(jì)算機(jī),向國(guó)慶十周年獻(xiàn)禮,在華羅庚的鼓勵(lì)下,他們決定挑戰(zhàn)“三堆棋機(jī)器人”。
三堆棋是一種古老的民間游戲,也叫“抓三堆”。規(guī)則是有三堆棋子,每堆棋子數(shù)量不限,雙方輪流從一堆中取走任意數(shù)量的棋子,但不能不取,雙方依次進(jìn)行,取走最后一顆棋子的一方,即最后一顆棋子在誰手中,誰就輸了。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展,三堆棋已不僅僅是一個(gè)游戲這么簡(jiǎn)單,其中蘊(yùn)含的邏輯、算法問題引起了計(jì)算機(jī)科學(xué)家的濃厚興趣,成為計(jì)算機(jī)、人工智能研究的理想模型。
要想研制出三堆棋機(jī)器人,首先要通過數(shù)論原理歸納出三堆棋游戲的一種“必勝算法”,進(jìn)而得出每次取棋子數(shù)的組合,按照此種組合取走棋子,必能將對(duì)手逼入失敗的結(jié)局。其次,按照這種“必勝算法”設(shè)計(jì)機(jī)器的工作原理:在游戲開始前將三堆棋計(jì)數(shù)器清零,取走棋子即向計(jì)數(shù)器中送入一定的脈沖,當(dāng)機(jī)器走棋時(shí),計(jì)數(shù)器依據(jù)控制器的控制信號(hào)發(fā)出取子信號(hào),輪流往復(fù),直至終局。在對(duì)弈過程中,借助錄音設(shè)備,還可適時(shí)發(fā)出提示聲音,使機(jī)器人更具人性化。
三堆棋機(jī)器人的研制過程可謂無比艱辛,哈工大吳忠明教授查閱各種文獻(xiàn),經(jīng)過大量推演,歷經(jīng)幾個(gè)月時(shí)間終于得出了一種三堆棋的“必勝算法”。此后,哈爾濱工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)的師生通力合作,開展邏輯設(shè)計(jì)、線路設(shè)計(jì)到部件焊接、器材加工、機(jī)器調(diào)試,經(jīng)過56個(gè)日夜的奮戰(zhàn),“三堆棋機(jī)器人”終于問世。
1958年9月,時(shí)任國(guó)務(wù)院副總理的鄧小平視察哈爾濱工業(yè)大學(xué),興致勃勃地觀看了“三堆棋機(jī)器人”。當(dāng)年11月,這臺(tái)大名鼎鼎的機(jī)器人更是亮相北京的“教育與生產(chǎn)勞動(dòng)相結(jié)合展覽會(huì)”,引起了會(huì)場(chǎng)的轟動(dòng),周恩來、朱德等黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人都親眼目睹了中國(guó)第一臺(tái)“智能機(jī)器人”的精彩表演。
由于種種原因,三堆棋機(jī)器人沒能保存至今,很多資料也已湮沒無聞。我們回顧中國(guó)計(jì)算機(jī)歷史中第一臺(tái)“會(huì)說話、能下棋”的機(jī)器人,在強(qiáng)調(diào)科技自立自強(qiáng)的今天無疑具有特殊的意義。期待信息科技教師能注重挖掘更多的中國(guó)計(jì)算機(jī)歷史記憶,讓它們成為啟迪學(xué)生思維的典型素材,為課程育人提供珍貴的鮮活案例。