廉价判断与确定性知识:一个五子棋系统的接管架构及其边界
摘要 本文把一个运行一个月的五子棋系统当作自然实验,考察「廉价判断模型 + 手写确定性规则」这一组合中的能力来源。系统由三个部件构成:输出逐点概率的判断模型、穷举可判定事实的知识层、以及在两者之间分配发言权的十四级接管链;全部规则行为由一张版本登记表约束,使单变量干预与预注册配对检验成为可能。结果显示:(1)在 760 手逐手样本中,65.0% 的落子由知识层直接决定,对手思考时间升至 5 s 时该比例增至 76.2%;(2)判断模型固定的条件下,仅扩充知识层即可使得分率由 25.0% 升至 100%,而后期的整合增量(约 4.6 个百分点)需 218 对配对才可检出(95% CI [+0.0117, +0.0801]);(3)将链中唯一替模型做主的压力闸门降级为咨询,n = 20 先导轮与 n = 120 归因轮均未检出效应(配对符号检验 p ≈ 1.000);(4)晋升档的 122 个败局经 2516 个落子的逐手省察,五类失误计数均为 0,共同特征为「算不出强制胜」。本文据此主张:在此类可判定领域中,能力增量主要来自知识层;判断层的作用区间是被接管链压缩后的剩余局面,而「提高其自主权」的干预在串行链架构下大部分会被更低层的规则过程重新吸收。本文并以该系统为标本考察其与人类「直觉—知识」分工的对应:增益集中于知识层,与「模型权重冻结、只有知识层被允许生长」的架构属性一致;直觉的边际价值是尚未检验的量。
关键词 判断模型;确定性规则;接管链;能力归因;双过程
1 问题的提出
把一个大模型接进棋类程序,最常见的做法是让它直接选点。这条路的问题不在效果,在成本与可解释性:一次判断的代价与模型规模成正比,而棋类决策中大量手位是可判定的——「这一步能连五」「对方下一步能连五」不需要概率,只需要穷举。
棋类 AI 的两条主流路线都绕开了这个问题。AlphaZero 用自我对弈训练策略网络,以深度搜索换取决策质量 [1];DeepMind 2024 年的工作则证明,在人类棋谱上训练的小型变换器不靠搜索也能达到特级大师水平,代价是海量训练数据与专用训练流程 [2]。对大模型的规划能力,近年渐成共识的判断是:生成可以交给模型,验证必须交给外部,Kambhampati 等人将其概括为 LLM-Modulo 框架 [3]。本系统是这个判断在完全信息博弈上的一个实例——判断模型生成逐点概率,一层手写的确定性过程负责验证与接管。但本文不问这个架构能否变强,它能,且数据充分。本文问的是一个归因问题:如果这样的系统确实表现不错,那份「不错」应当记在谁账上?
系统立项时写下过一个设计论点:「先模式识别缩小范围,再让模型选择」。它背后是一个更大的类比:判断模型像天赋给的直觉——快、廉价、不可解释,负责灵感式的第一步;知识层像后天习得的知识——慢、可查、可修订,负责「能不能这么走」的规则认知;接管链像元认知习惯,负责分类哪些问题必须先回答、哪些手不必算。若把「模型权重冻结」读作天赋不可变、「规则档生长」读作教育,这个系统就成了一个关于智能发生学的可控标本:每一次学习都被记录,可审计、可回滚。类比不是论证,但它把大问题拆成了可检验的命题:
- H1:知识层承担了大部分决策,而非仅作为判断失败时的兜底。
- H2:在判断模型固定的条件下,知识层的扩充单独即可带来棋力提升。
- H3:在同一知识层下,提高判断层的自主权会带来可检出的提升。
- H4:判断层的概率分布在知识层覆盖区间内不可被均匀随机替代(直觉存在正边际;对照渠道已登记,运行状态见 5.1)。
H1 与 H2 关于知识是否主导,H3 关于判断层自主权的价值,H4 关于直觉本身的边际。若 H1–H3 成立且 H4 也成立,该架构是「直觉 + 知识」的互补;若 H3 与 H4 都不成立,更准确的表述是「知识主导、直觉填充」——这两种表述对上述类比的含义完全不同。
2 系统与方法
2.1 三个部件
判断层:模型(TypeSafe Jev,jev-1.13 系)对棋盘上每个空点输出一个概率,不输出理由。单次往返耗时 400 ms 至 2.1 s。成本只按上游输入 token 计(输出不计费),单步输入 1–3K token;自记口径下最贵的一轮真实验(4 局、902 次调用、259 万输入 token)总成本约 $0.11,摊到每步约万分之一美元。「廉价」在这里是字面意义。
知识层:一组确定性过程,用本地引擎在局部穷举可判定事实——本手成五、对方下手的成五点、连续冲四链、冲四与活三混合的威胁链、双方的做四点计数等。单次耗时中位数约 200 ms,最坏可达数秒。工程上它叫战术层或规则层;本文统一称知识层,理由在 4.1 讨论:它的每一次否决都可被穷举复核,性质上更接近形式化知识,而非习得的直觉。
仲裁层:一条十四级的接管链,按事实确定性降序排列:
1 | win → block → open4 → threat → vcfAttack → vctAttack → vcfDefense → vctDefense |
每一级是一个问句式的判定,任一级给出结论即终止;仅当十四级全部沉默时,判断层才在候选点上按概率采样。链自身也是版本化的:v11 插入 vctAttack 成十二级,v12 插入 vctDefense 成十三级,v13 插入压力闸门成十四级。这条链常被一句话概括为「局面分类」,这低估了它——它分类的不是局面类型,而是「这一手该由谁决定」,即发言权分配。接管纪律在实现里写成一句话:事实优先于概率,模型概率只用来在同一层的候选点之间挑一个,层与落点由确定性事实决定。
判断层另有一个对照渠道 random:自由手按逐点均匀分布采样,零上游成本,但走同一条接管链,强制层照常接管。它的用途见 5.1。
2.2 干预与测量
系统的全部规则行为由一张版本登记表约束(src/core/tactics-versions.ts):21 个档位,每档登记启用的机制位与搜索预算,未登记的机制在该档连算都不算。版本号自 2026-10-08 起不再递增,新改动按「基线 + 增量」登记(v14.1、v14.2),使任意两档可以逐键对齐。这使单变量干预成为可能:改一层、跑一轮、其余逐字不变。
对局实验经 SSH 批量编排器(submit / status / pull / elo)在空闲远端机器上串行运行,锁上游渠道腿、固定随机种子、同开局换色双跑;每轮以实验标签(exp-〈时间戳〉)归档,结果落 D1 或本地 JSONL。全部数据底座为 936 局 / 56723 手、60 个实验标签,本文引用的样本均出自可复核的归档。
测量口径如下:每局记胜 / 和 / 负,以得分率(胜计 1、和计 0.5)与不败率并列报告,不单报胜率;配对样本用双侧精确符号检验,同门对弈(两臂为同系统的不同档)改用逐对分差均值的配对 t 检验——符号检验在同门对弈下结构性失效,已弃用;逐手记规则层单独耗时(tac_ms)与单手墙钟,二者不混用;成本按上游输入 token 计。分辨率上,同档独立重跑的得分率轮间方差达 17.5 个百分点,因此一切跨轮的粗比较都不可判,可检出的效应要么来自配对设计,要么来自足够大的效应量。
判定规则在实验前登记:负局数不得高于基线,且不败率不得低于基线。不满足即不晋升,即便得分率更高。
3 结果
3.1 知识层承担了大部分决策
对 rapfi@2000ms 的一轮 20 局、760 手逐手统计「谁最后拍板」,结果见表 1。
表 1 接管分布(v14 档对 rapfi@2000ms,n = 760 手)
| 级 | 层(代码名) | 功能 | 手数 | 占比 |
|---|---|---|---|---|
| — | 无接管(判断层自选) | — | 266 | 35.0% |
| 1 | win | 致胜点 | 9 | 1.2% |
| 2 | block | 必挡点 | 94 | 12.4% |
| 3 | open4 | 活四点 | 9 | 1.2% |
| 4 | threat | 造杀点 | 0 | 0 |
| 5 | vcfAttack | 连续冲四将死链 | 8 | 1.1% |
| 6 | vctAttack | 连续威胁链首步 | 57 | 7.5% |
| 7 | vcfDefense | 将死链干预点 | 67 | 8.8% |
| 8 | vctDefense | 拆连续威胁链 | 4 | 0.5% |
| 9 | pressureGate | 削对手做四点 | 25 | 3.3% |
| 10 | live3Attack | 活三抢攻点 | 99 | 13.0% |
| 11 | live3Defense | 拆活三点 | 66 | 8.7% |
| 12 | parry | 拆杀点 | 5 | 0.7% |
| 13 | parry3 | 活三/活四预挡点 | 17 | 2.2% |
| 14 | parry4 | 冲四预挡点 | 34 | 4.5% |
| 合计 | 知识层 | 494 | 65.0% |
注:各行占比四舍五入,合计以原始计数为准。第 4 级 threat 在全部 760 手中零接管,原因是结构性的:其判据与第 3 级同源,而含该层的档位必含 open4,链中 open4 又在前——它永远抢不到活。
知识层合计 494 手(65.0%)。将对手思考时间抬高后该比例继续上行:rapfi@3000ms 为 71.1%(315/443),rapfi@5000ms 为 76.2%(378/496)。方向与直觉相反:对手越强,判断层的发言权越小。这一分布否证了「规则层是兜底」的读法——兜底的特征是低频、异常触发;此处知识层在多数手位上首先发言,判断层只在链完全沉默处介入。
3.2 知识层扩充单独带来棋力提升
2026 年 10 月 2 日,同一开局、同一对手(rapfi@500ms)、同一判断模型,仅更换规则档,各 12 局:
表 2 版本序列与得分率(对手 rapfi@500ms,各 n = 12)
| 档位 | 新增机制 | 胜-和-负 | 得分率 |
|---|---|---|---|
| v9 | 冲四链(带可靠性闸门) | 3-0-9 | 25.0% |
| v10 | 活三真推演 | 6-4-2 | 66.7% |
| v11 | 连续威胁搜索(VCT) | 10-0-2 | 83.3% |
| v12 | 威胁链拆解 | 12-0-0 | 100% |
从 25.0% 到 100% 的跨度发生在约十八小时内(实验标签 exp-20261001174212 至 exp-20261002115126),期间判断模型未作任何改动。这是 H2 最直接的证据:在该系统中,棋力增量可以与模型无关。
三次扩充的动因都是对败局的逐手复盘,不是参数调优。v10 之前,「能造活三」靠标签匹配判定;复盘 27 局对 Rapfi 的归档(11 胜、11 负、5 和),每一局都出现过对手可造活三的局面,系统拆掉 13 次、漏掉 14 次,v10 因此把判定改成真推演。v11 的发现更典型:v10 的活三点只是「落子后盘面上出现两个以上活四制造点」的启发式,它反而覆盖掉了算得清的必胜链——复算显示,纯冲四搜索 7 层可见 22 手必杀,加深到 11 层也只多 2 手,而把活三并入逼迫搜索(VCT)后可见 42 手,其中 20 手是纯冲四搜法在原理上看不见的。v14 修正的是判据本身:原实现把盘面上既有的活三误记为本手新造,重放 316 手测得 22 手(7.0%)属幻影,候选点由 2481 降至 972。
这条阶梯还有后半段:覆盖越完善,同量级改动的效应越小,后期增量只能靠配对设计检出,见 3.3 的整合档对照。
3.3 提高判断层自主权:两级检验均未检出效应
链里唯一在非强制局面替模型做主的,是压力闸门(pressureGate,v13 引入):按双方做四点计数决定是否抢先削点,不抢活三。把这一层降级为纯咨询(softGate)——事实照算、照注入提示,但不再接管——是立项论点「先识别缩小范围,再让模型选择」的直接检验,也是单变量开关。
先导轮 n = 20:挑战档 5 胜 9 和 6 负(47.5%),基线 6 胜 9 和 5 负(52.5%),落在预注册的不可判带内,按规则挂起。
该开关随后并入整合档 v14-plus(v14.1 的防线重排 + v14.2 的闸门让权 + 防守预算减法),整合档在晋升轮通过判定(见下)。为拆开「合并收益里有没有让权的份」,2026 年 10 月 18–19 日又补了两轮 n = 120 的锁腿同 seed 配对(对手 rapfi@10s,60 完整配对):
表 3 n = 120 归因轮的配对结果(对手 rapfi@10s,60 完整配对)
| 胜 | 和 | 负 | 得分率 | 不败率 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 仅让权档(v14.2) | 71 | 7 | 42 | 62.1% | 65.0% |
| 整合基准(v14-plus) | 69 | 9 | 42 | 61.3% | 65.0% |
负局 42 对 42,不败率 65.0% 对 65.0%,两条预注册底线逐项持平;配对符号检验 22 : 21,p ≈ 1.000。仅让权档对仅重排档(v14.1)直配 26 : 20,p ≈ 0.461,同样不可判。需要说明的是,此轮基准自身已含同款让权,检验的严格说是「让权档能否单独复现整合档的收益」;纯粹的闸门单变量证据只有先导轮,方向偏负。两层证据合起来,H3 不被支持。
作为反衬,整合档本身在同一套方法论下是通过判定的:218 对,逐对分差均值 +0.0459(配对 SE 0.0175,t = 2.628,95% CI [+0.0117, +0.0801],预注册统计量为逐对分差均值)。机制层重放(36 局、4441 个局面逐点)显示增益挂在哪:让权后 pressureGate 开火 0 次(基线 842 次),vctDefense 接管 396 次(基线 101 次),两档决策指纹的差异仅 9.23%,且全部落在防线排序的事实键上——可检出的变化发生在排序,不在让权。
还有一个更朴素的结构性解释:在串行的接管链下,「让权」不等于「交给模型」。先导轮的逐手数据里,压力闸门沉默后释放的手位大部分被更低的层重新吸收(冲四预挡层接管 171 手,基线 38 手);模型只在十四级全部沉默时才有发言权。零结果因此有两层来源:被释放的手位多半没到模型手里;到了模型手里的部分,见 3.4,也未能转化为胜势。
3.4 失败模式单一,且不在知识层
晋升轮(vplus2,436 局 = 218 对)中,晋升档 v14-plus 共 122 个败局。逐手省察 2516 个己方落子,按五类失误计数:送杀、漏挡、漏胜、漏链、压力恶化。
五类计数均为 0。干净手占 66.7%,压力赤字占 28.4%(定性为对手与轮次性质),已败手占 4.8%(每局恰一手,即终局手)。
而这 122 个败局共有一个签名:「算不出强制胜」。这不是本轮的孤立观察——此前五轮对 Rapfi 的对照是同一结构:输在「算不出强制胜,且早晚被对手织成网」,不是漏防。知识层在其可判定范围内零失误,败局全部落在它不可判定的区间,即 3.1 中那 24%–35% 由判断层接手的局面。
3.5 知识层的上界:对称拆解无法破局
2026 年 10 月 1 日的 4 局自对局(v9 档对 v8 档,两侧同用知识层)全部以 225 手满盘和棋结束,无一方成五。
这不是程序错误。两侧的拆解能力对称,任何一方的造势都在成型前被拆掉,攻击无法积累——复盘的原话是「两侧都算不出强制胜」,被动挨打的回合远多于主动起链。该观察给出知识层的一个上界:它能保证不失,不能保证得手。破局需要判断层在无强制胜的局面中给出优于对称解的首步,而这正是 3.4 指出的失效区间。
4 讨论
4.1 与「直觉—知识」二分的关系
上述分工与心理学中的双过程划分在结构上相似:快速、整体、给出候选的一侧,与缓慢、可检、可否决的一侧 [4][6]。本文只主张结构相似,不主张机制相同——双过程文献反复提醒两类加工的划分不应被当作解剖事实 [5],而此处的知识层也不是习得的模式识别,是人工编写的可判定过程,它的每一次否决都可被穷举复核,更接近形式化后的专家规则,而非内隐经验。
真正与人类决策同构的,或许不是两个部件本身,而是第三件东西——仲裁顺序。十四级接管链把「哪类问题必须先回答」写成固定次序,其功能是元认知式的 [8]:先判断该不该信直觉,再决定是否采纳直觉。专长研究的经典结论也是专家强在知觉而非搜索:Chase 与 Simon 对棋手组块的分析显示,大师的优势在于更快识别局势类型,而不是算得更深 [7]。「知道哪些手不必算」正是这套链写死在代码里的东西,也是立项类比中「分类哪些需要做、哪些不需要做」的那个部件。
4.2 为什么「让模型多说话」无效
H3 的零结果需要解释,否则只是「样本不够」的另一种说法。与现有数据相容的解释有三层,由浅入深。
其一,链式再吸收:串行接管链是逐级的事实过滤器,关掉一层不等于把那一层的手位交给模型,释放出的手位多半被更低层接走(3.3)。「判断层自主权」这个干预变量在链式架构下并不真正落在模型头上。
其二,夹逼。在知识层可判定的区间内(65%–76%),判断层提供的概率不携带新信息——该走哪里已由事实唯一确定,此时授权模型只增加方差,不增加期望。在知识层不可判定的区间内(24%–35%),判断层是唯一的信息来源,但其判断质量低于对手的搜索:所有败局集中于此(3.4)。两端夹逼的结果是,判断层的价值既不体现在被覆盖的区间,也未能在未覆盖区间胜出;它能被观测到的贡献只剩「填满剩余局面且不崩」——必要条件,不是充分条件。
其三,计量:让权档与基准的两条预注册底线恰好持平,意味着效应即便存在也小于该设计的分辨率。三层解释不互斥,现有证据无法裁决;能排除的只有「自主权立刻带来大幅提升」。
4.3 学习发生在系统之外
本系统有 21 个登记档位、350 次提交、2892 行工程记忆、七棋种共 5510 手逐手冻结的回归金样。这些数字容易被误读为「系统在学习」。实际不是:判断模型的权重自始至终未变,知识层的每一次变更都由人(与一个辅助智能体)在阅读败局后手工写入,并以冻结金样防止回退。
更准确的描述是:学习被外置了。经验以版本表、决策指纹与回归样本的形式存在于模型之外,可读、可审、可回滚。这与人类以文本、定式、教科书外置经验的做法同构,但与「模型自身变得更强」是两件事。混淆二者,会把工程纪律误认成能力增长。
这也让立项时的类比站得更稳:天赋(模型权重)在整个实验期没有变化自由度,知识层是唯一被允许生长的自由度。在此架构下,「能力增量主要来自知识层」近乎结构必然而非巧合——它不是「天赋不重要」的证据,只是「天赋不可变」的结果。天赋有没有边际价值是另一回事,即 5.1 的 H4:把直觉换成均匀随机,系统是否还剩下同样的棋力。这个问题的回答成本接近零,而它的答案将决定这套类比更接近「教育几乎全包」,还是「直觉—知识互补」。
4.4 熟练的另一面:分布漂移
各层阈值是在同族版本自身生成的棋谱分布上标定的,改写任何早期层的行为,后续层就要面对一批未参与标定的局面。项目在这一点上撞过墙:换防点、降权、重排三个挑战者三轮 60 局无一胜过 v14;n = 120 归因轮的两个单变量档与预算恢复档(v14.3)也没能晋升。唯一的例外是这条规律的反证:把三个已验证改动合并的整合档在 218 对下检出了约 4.6 个百分点——「墙」不是绝对的,但穿过它要把样本量扩大一个量级,且效应衰减到早期阶梯的十几分之一。
这与人类技能的一个已知特征同构:经验提高效率的同时收窄了感知范围——判断变准,是因为见过的局面变少而变深。在此意义上,「僵化」不是实现缺陷,而是任何在自身经验分布上标定的决策系统的结构性代价。
5 威胁效度
5.1 内部效度:判断层对照臂
系统内已实现均匀随机的判断渠道(random):逐点均匀、零上游成本,但走同一套规则管线,强制层照常接管——它隔离的正是「非强制手位的分布质量」这一个变量。该渠道已小规模运行过:2026-09-29 的 10 局渠道自检,以及 2026-10-03 远端批量对多档 Rapfi 的 14 局(6 胜 0 和 8 负,合并 Elo 1481.4,恰好落在 rapfi@0 的 1503.1 与 rapfi@500ms 的 1463.6 之间)。但这些都是定位性冒烟,样本远在可判定线以下。因此本文只能主张「知识层贡献了 25% 至 100% 这段增量」,不能主张判断层贡献了多少;冒烟数据甚至提示,在知识层高覆盖的档位上,分布质量的边际可能小到难以检出——这使正式对照(同规则、同开局、预注册,零上游调用,本地数小时)更有必要,而不是更没必要。H4 记为待检验。
5.2 构念效度:接管统计不等于贡献归因
表 1 记录的是「谁最后拍板」,而非「谁提供了正确信息」。被判为「无接管」的手位中,模型可能采纳了规则层已计算但未接管的信息;被判为「接管」的手位中,模型原本也可能选对。反事实贡献需逐点重算,本文未做。
5.3 外部效度:单系统、单棋种、单模型族
全部数据来自一个五子棋系统与一个模型家族的若干版本。已有的渠道等价性检验只证明同族不同接入点等价(众数一致率 95.0%,McNemar p = 0.157);更早的一批跨轮比较曾被渠道腿混合污染(单边决策差异约 39%),项目为此把「跨轮先做腿成分体检」写成了纪律。结论的外部效度因此受限:无法区分「廉价模型足够」与「该棋种对判断质量不敏感」。
5.4 统计结论效度:分辨率
同一档位重跑一轮的得分率方差达 17.5 个百分点,大于任何两个档位之间的差。四档阶梯(1 s / 2 s / 3 s / 5 s)得分为 79.2% / 52.5% / 77.5% / 62.5%,非单调,不能解释为剂量—反应关系,只能视为四次独立观察。中途读数同样不可信:某 120 局挑战轮在 23 局时读数 69.6%,跑满后落到 61.3%。目前可检出的最小效应(约 4.6 个百分点)靠 218 对配对取得。基于此,凡涉及 5 个百分点量级的比较,本文一律不作结论。
6 结论
本文的核心发现是:在一个可判定的领域内,能力增量主要来自知识层,判断层的作用区间被压缩到规则沉默之后。这一结论对系统设计的含义是明确的:若目标是提高下限(不失、不漏、不送),应投入知识层,其收益可验证、可归因、可回滚;若目标是提高上限(在均势中破局),则须提升判断层,而当前架构并未为此提供有效手段——这正是 3.5 中对称拆解无法破局的原因。
对「廉价判断 + 简单规则即可获得较高智能」这一主张,本文给出的判定是部分支持:结构上成立,量级上成立(该系统自 v10 起稳定胜过 500 ms 搜索的专用引擎,对 1–5 s 档互有胜负),但归因上不完整——判断层的独立贡献仍是未测量量。随机对照臂已有冒烟级信号;把它跑成预注册对照的成本极低(零上游调用、本地数小时),本文更愿意把它记为一项待办,而不是一项结论。
回到立项时那个更大的类比——廉价的直觉加上后天知识,能否长出较高的智能(相对其成本而言)——本项目给出的阶段性答案是:下限可以,上限还没。下限由知识层保证:单条规则简单、逐条可验证,一个月败局驱动的学习把系统从 25.0% 教到 100%,这个过程与人类专长习得同样地慢、费力、由失败驱动。上限尚未被直觉抬高过:对称知识下无法破局(3.5),提高自主权无增益(3.3),直觉相对随机是否有边际仍是未测量量(5.1)。当前数据更支持的图景是「教育几乎全包、天赋存疑待查」,而不是「直觉主导、知识辅助」。哪个图景为真,由 H4 的对照实验裁决——它已在待办清单上,是这套方法论里最值钱的一步棋。
数据与复现
代码、实验脚本与全部工程记录在 https://github.com/tripodxu/board-games。文中数值取自 docs/status.md(逐轮比分、接管直方图、耗时与成本口径)与 docs/memory/MEMORY.md(判定规则、失败复盘、口径修正),两份文档随仓库同步更新。接管链的层级与顺序见 src/core/takeover.ts;规则版本由 src/core/tactics-versions.ts 的登记表约束,搜索预算冻结于 src/core/tactics-budget.ts;回归金样在 test/fixtures/golden/。实验面默认本地存储、直连上游,不依赖线上服务。
仓库:https://github.com/tripodxu/board-games
线上系统:https://jevqipan.logicc.top
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