今天，DeepMind 的“Alpha”家族再添一名新成员：会刷编程竞赛题的 AlphaCode 来了！其实，AlphaCode 早在几个月前就“悄悄进村”了，一直没人察觉。它默默参加了著名网站 Codeforces 最近举行的 10 场编程比赛，成绩超过了一半人类。直到今天 DeepMind 才公布最终成绩：AlphaCode 在这 10 场比赛中排名前 54.3%，Elo 评分 1238。更重要的是，在编程比赛这样考察算法创造力的问题中，AI 终于不落下风，而这恰恰是 AI 过去所欠缺的。如果把这个分数放到过去六个月总体来看，AlphaCode 的成绩更为优秀，因为它只刷了 10 周的题目，就已经达到了前 28% 用户的水平。Codeforces 是一个由俄罗斯程序员 Mikhail Mirzayanov 创办的编程竞赛网站，大约每周举行一次名为“Codeforces Rounds”的编程比赛。通过 Codeforces 的 Elo 评分可以衡量一位程序员的编程水平。△ Codeforces 创始人 Mikhail Mirzayanov当看到 AlphaCode 的成绩后，连创始人 Mirzayanov 都惊讶不已。他原本对 AI 持怀疑态度，因为编程比赛考验的是发明算法的能力，这是最困难的，没想到 AlphaCode 的结果完全超出了他的预期。DeepMind 发布这条消息仅半天，在 Twitter 上已经有 2000 多次转发、5000 多点赞。AlphaCode 如何编程说了这么多，下面我们来看看 AlphaCode 是如何成为“编程做题家”的。以下是 Codeforces 上的 1553D 问题：（链接：https://codeforces.com/ problemset / problem / 1553 / D）有两个字符串 s 和 t，都是由小写字母组成。对于字符串 s，我们从前向后扫描整个字符串。如果按下 Backspace 键，就删除该光标前到上一个未删除字符之间的所有字符。例如字符串 s 是”abcbd”，你分别在第一个位置和第四个位置按下 Backspace，那么将得到字符串”bd”。因为在第一个光标位置前没有字符，所以第一次没有动作。第四个光标位置前的字符是 c，上一个未删除字符是 a，所以按下 Backspace 将删除前三个字符”bd”。好了，现在问题来了：我们能否从前向后扫描一次 s 字符串, 让 s 变为 t。如果可以输出 YES，否则输出 NO。AlphaCode 给出的代码是这样的：向以上程序输入 4 组字符串：得到的输出是：在这里，AlphaCode 不再是黑箱。它不仅成功解决了问题，还能将代码和注意力高亮的对应位置显示出来。一位网友表示：既然 AI 能看得这么细，那么如果能在代码后面加入注释就更好了。至于更多的案例，可以去 AlphaCode 网站观摩。原理DeepMind 说，在 Codeforces 比赛中所需解决问题的能力，已经超出了现有 AI 系统的能力。整个 AlphaCode 模型的流程如下：用标准的语言建模目标在 GitHub 代码上预训练一个基于 Transformer 的语言模型。这个模型可以合理地代表人类编写代码的空间，大大减少了问题的搜索空间。在竞争性编程数据集上微调模型，使用 GOLD 与 tempering 作为训练目标，进一步减少了搜索空间，并利用预训练弥补了少量的竞争性编程数据。为每个问题从模型中生成非常多的样本。对样本进行过滤，以获得一小部分候选提交的样本（最多 10 个），在隐藏的测试案例上进行评估，方法是利用实例测试和聚类，根据程序行为挑选样本。总而言之，通过将大规模 Transformer 模型与大规模采样和过滤相结合，DeepMind 在可以解决的问题数量方面取得了重大进展，比之前的工作高出一个数量级。刷题人士抵触正如 Codeforces 创始人所说，在编程问题中对算法的发明创造是最难的。在全球编程比赛网站上常年排名前几的谷歌工程师 Petr Mitrichev 说：解决编程比赛问题是一件非常困难的事情。它既需要良好的代码技能，也需要人类解决问题的创造力。AlphaCode 不是第一个编程工具，Codex 以及 GitHub Copilot 都给人留下了深刻的印象。但 DeepMind 认为，AlphaCode 和前辈们大有不同：最近的大规模语言模型展示了生成代码的惊人能力，现在能够完成简单的编程任务。然而，当对更复杂、看不见的问题进行评估时，这些模型的表现仍然很差，这些问题需要解决问题的技能，而不仅仅是将指令翻译成代码。与 Twitter 上截然不同的是，Codeforces 高手们却多有抵触情绪。一位程序员认为：“这个 AI 真是个菜鸟。”因为 AlphaCode 只有 1238 分，只相当于一个学生水平，一个参加信息学奥赛的中学生也能刷到这个水平。虽然 DeepMind 声称 AlphaCode 是为了辅助人类，但也有程序员开始担心了：现在连刷题的世界都被 AI 占领，本来这里是程序员们切磋的地方，AI 应该适可而止，给程序员们留一片净土吧！