揭秘“三堆棋機器人”

你相信機器會說話、能下棋嗎？在這臺漂亮的機器上，有棋盤和棋子，它是中國古代民間流行的三堆棋。只要要下棋的人，給機器一個信號，它就會決定由誰先走。如果由你先走，它就說：“請你走?！比绻悴话聪缕宓囊?guī)則亂走，它會說：“你犯規(guī)了?！碑斈爿斄藭r，它仍然用那種沉靜、平和的聲調(diào)說：“你輸了。”

在人工智能已經(jīng)普及的今天，上面這段文字并不會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《人民日報》，這就不能不令人驚嘆了！60多年前，中國竟然已經(jīng)自主研發(fā)出“智能機器人”，而今天的我們對此卻所知甚少，下面，本文就帶著大家一窺其中的究竟。

在我國計算機發(fā)展史上，哈爾濱工業(yè)大學占有重要的位置，它不但創(chuàng)建了中國最早的計算機專業(yè)，還成功研制了中國第一臺結(jié)構(gòu)式模擬計算機。就在這臺機器誕生的1957年，我國計算機事業(yè)的先驅(qū)華羅庚教授到訪哈爾濱工業(yè)大學，與該校的吳忠明教授進行了一番對談，希望哈工大能研制出一臺“三堆棋機器人”，以進一步掌握計算機理論以及積累設(shè)計制造方面的經(jīng)驗。恰逢當時哈工大師生正想研制一臺計算機，向國慶十周年獻禮，在華羅庚的鼓勵下，他們決定挑戰(zhàn)“三堆棋機器人”。

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。隨著計算機科學的發(fā)展，三堆棋已不僅僅是一個游戲這么簡單，其中蘊含的邏輯、算法問題引起了計算機科學家的濃厚興趣，成為計算機、人工智能研究的理想模型。

要想研制出三堆棋機器人，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，必能將對手逼入失敗的結(jié)局。其次，按照這種“必勝算法”設(shè)計機器的工作原理：在游戲開始前將三堆棋計數(shù)器清零，取走棋子即向計數(shù)器中送入一定的脈沖，當機器走棋時，計數(shù)器依據(jù)控制器的控制信號發(fā)出取子信號，輪流往復，直至終局。在對弈過程中，借助錄音設(shè)備，還可適時發(fā)出提示聲音，使機器人更具人性化。

三堆棋機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，經(jīng)過大量推演，歷經(jīng)幾個月時間終于得出了一種三堆棋的“必勝算法”。此后，哈爾濱工業(yè)大學計算機專業(yè)的師生通力合作，開展邏輯設(shè)計、線路設(shè)計到部件焊接、器材加工、機器調(diào)試，經(jīng)過56個日夜的奮戰(zhàn)，“三堆棋機器人”終于問世。

1958年9月，時任國務院副總理的鄧小平視察哈爾濱工業(yè)大學，興致勃勃地觀看了“三堆棋機器人”。當年11月，這臺大名鼎鼎的機器人更是亮相北京的“教育與生產(chǎn)勞動相結(jié)合展覽會”，引起了會場的轟動，周恩來、朱德等黨和國家領(lǐng)導人都親眼目睹了中國第一臺“智能機器人”的精彩表演。

由于種種原因，三堆棋機器人沒能保存至今，很多資料也已湮沒無聞。我們回顧中國計算機歷史中第一臺“會說話、能下棋”的機器人，在強調(diào)科技自立自強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計算機歷史記憶，讓它們成為啟迪學生思維的典型素材，為課程育人提供珍貴的鮮活案例。