面向德州扑克:中科院自动化所智能系统中心团队建立大规模不完美信息博弈研究基准【arXiv 2020】
发布时间: 2020-12-31
近日,中科院自动化所智能系统与工程研究中心团队发表论文OpenHoldem: An open toolkit for large-scale imperfect-Information game research。针对大规模不完美信息博弈研究领域缺少开放性评测环境及基准的问题,论文从三个方面给出了系统性的解决方案。首先,论文提出了一套标准化的评估方法可以多角度评测AI的性能;其次,论文提供了一系列高水平德州扑克基准AI供研究者在线测试及改进;最后,论文公开了一个用户友好的在线比赛平台以方便研究者进行AI大规模测试。OpenHoldem致力于推动大规模不完美信息博弈领域理论与技术的突破,同时促进该领域重要科学问题的研究,比如不确定性对手建模、大规模博弈均衡求解以及人机交互学习等。
相关论文地址:http://arxiv.org/abs/2012.06168
作为大规模不完美信息博弈研究的一个重要实验环境,德州扑克一直受到学术界的广泛关注。近年来,国外德州扑克AI的研发取得了一系列突破,产生了一系列可以战胜人类专业选手的德州扑克AI。然而,由于相关研究细节未完全公开、AI测试基准也不统一,德州扑克AI的研发对于感兴趣的研究者来说仍然充满挑战,这样的现状严重阻碍了该领域的进一步发展。基于此,自动化所智能系统与工程研究中心团队在论文中提出了OpenHoldem:一个以德州扑克为具体研究对象的大规模不完美信息博弈开放研究平台。
在评估方法方面,论文提出了多种强随机博弈AI性能评测算法,可以全方位多角度地对AI性能进行准确客观的评估。最直接的AI性能评测方式是基于AI之间的对抗结果进行评估,但由于德州扑克博弈随机性大,结果只有在大量的对抗下才具有统计意义。为此,论文采用重复扑克、方差缩减等评测算法来大幅降低评测所需的对抗局数;另外,只基于AI之间的对抗并不能衡量AI的最差性能,论文采用了局部最优响应算法来近似计算AI的利用度,以此来衡量AI面对最具针对性对手时的性能。
在基准AI方面,论文提供了知识驱动型、数据驱动型、离线学习型、在线适应型等多种不同种类的高水平两人/多人德州扑克AI。知识驱动型AI是根据德州扑克专业玩家的经验总结得到的,它可以处理德州扑克博弈中遇到的常见情况,研究者可以与知识驱动型AI进行对比来初步验证AI实现的正确性;论文同时提供了一个DeepStack AI(M. Moravčík, Science, 2017)的复现版本,复现过程中使用了12台8 GPU卡的高性能服务器并行生成了千万量级的训练数据,该AI可以战胜ACPC竞赛冠军Slumbot AI(见下图)。
在测试平台方面,论文提供了一个公开的测试平台(可通过http://holdem.ia.ac.cn/进行访问)来方便研究者进行AI测试。平台内置了所有的基准AI和评测算法;支持人人、机机、人机等多种对抗模式;支持多终端并发访问;支持AI分布式并行测试。同时,平台还提供了面向AI研发的工具包,包括AI编程接口、AI开发文档以及博弈复盘服务;平台可接收团队/个人的自研AI,并可将高水平AI纳入作为新的基准,平台的最终目标是构建德州扑克大规模不完美信息博弈领域的标准模型库。
通过论文开放的大规模不完美信息博弈研究平台OpenHoldem,自动化所智能系统与工程研究中心团队希望在国内营造和催生智能博弈相关基础研究的生态环境,带动和激发更大范围和规模的智能博弈基础研究力量进行核心技术攻坚。
走向通用人工智能前路漫漫,让我们共同努力,共同推动智能博弈技术的变革与突破!