Компьютер vs Человек в шахматах
В мае 1997 года шахматная общественность стала свидетелем важнейшего события. Чемпион мира Гарри Каспаров проиграл матч из шести партий суперкомпьютеру Deep Blue, разработанному американской корпорацией IBM. Два с половиной десятилетия спустя могущество искусственного интеллекта не удивляет никого. Сильнейшие гроссмейстеры планеты не могут на равных играть с шахматными движками последних поколений.
Что стало причиной доминирования ИИ-программ в логических играх? Отвел очевиден — алгоритмы обработки данных, которыми пользуются машины. Процессоры компьютеров обладают недостижимой для человеческого мозга производительностью. Машина способна одновременно анализировать сотни вариантов развития партии.
Действия искусственного интеллекта во время шахматного поединка значительно отличаются от действий человека. Гроссмейстер использует не только формальную логику. Человек полагается на свой опыт, анализ предыдущих партий соперника, субъективные ощущения от борьбы с живым оппонентов. Программное обеспечение суперкомпьютеров действует по заранее определенному алгоритму. Вычислительная мощность процесса используется софтом для поиска лучшего хода без учета внешних обстоятельств.
Нейронные сети вывели производительность суперкомпьютеров на новый уровень. Искусственный интеллект способен не только анализировать текущую партию против человека, но и искать варианты ходов в нотациях сотен тысяч поединков сильнейших гроссмейстеров планеты. Память человека-шахматиста ограничена, мнемонические возможности компьютера — нет. В определенном смысле действия машин можно сравнить со счетом ходов. В отличие от человека, искусственный интеллект способен «видеть» партию до последнего перемещения фигуры с самого начала матча.
Шахматные достижения искусственного интеллекта вынуждают ученых задуматься о пределах возможностей машин. Сможет ли компьютер однажды заменить человека в качестве создателя литературных произведений, музыки, шедевров живописи?
Американские эксперты по нейросетям уверены, что текущий уровень развития технологий не позволит создать столь сложную машину. Искусственный интеллект остается средством решения прикладных задач. Иллюстрации, музыкальные треки или рассказы, сгенерированные суперкомпьютером, легко отличить от творений человека. Мозг ребенка или взрослого обладает уникальным свойством — абстрактным мышлением. Благодаря этому люди понимают шутки, импровизируют, реализуют свои творческие способности. Компьютеры пытаются имитировать работу живых нейронов, но не справляются с этой задачей должным образом.
В будущем искусственный интеллект сможет преодолеть программные и аппаратные ограничения. Машины научатся обрабатывать и интерпретировать информацию по аналогии с человеческим мозгом. Отдельные проявления творческих способностей ИИ-устройств мы наблюдаем в смарт-гаджетах: голосовые помощники Google Assistant, Siri от Apple или Amazon Alexa способны вести осмысленный диалог с пользователями.
В отдельных областях прогресс искусственного интеллекта замедлился. Качество машинного перевода текстов значительно выросло во второй половине 2010-х годов. Компьютеры научились строить ассоциативные ряды слов и использовать большие массивы данных. Несмотря на это, профессиональные лингвисты-переводчики по-прежнему востребованы. Нейросети игнорируют стиль текстов и допускают значительное количество ошибок в переводе идиом, фразеологизмов и шуток.
Вероятно, путь к полной замене человека компьютером окажется очень долгим. Шахматы — логическая игра, а логика — основа машинных алгоритмов. В этой сфере машина смогла превзойти человеческий мозг. В остальных областях Homo sapiens всё ещё вне конкуренции.
15 лет назад компьютер Deep Blue обыграл человека в шахматы
Корпорация IBM отмечают ещё один юбилей в своей истории — 11 мая 1997 года компьютер Deep Blue в матче из 6 партий обыграл чемпиона мира по шахматам Гарри Каспарова: дважды победил компьютер, один раз — человек и три партии было сыграно в ничью.
Победа Deep Blue не далась легко IBM — в недрах корпорации еще с начала 1950-х годов прошлого века велись работы по созданию специализированных вычислительных машин и соответствующего программного обеспечения. В 1985 году аспирант университета Карнеги Мелоун Фенг Хсу (Feng-hsiung Hsu) в ходе работы над своей диссертацией построил компьютер для решения шахматных задач, получивший название ChipTest. Его коллега Мюррей Кемпбелл (Murray Campbell), присоединившийся к проекту позднее, вместе с самим Фенгом Хсу были приняты в подразделение IBM Research, занимавшееся разработкой исследовательских инновационных задач. Именно они ответственны за появление проекта Deep Blue, которому в 1989 году оказалось ещё не под силу играть с человеком — тогда Каспаров выиграл. Аналогичная история повторилась в 1996 году, однако уже через год третья версия программы смогла взять реванш, и финальная партия закончилась за 19 ходов — при том, что партии у шахматистов уровня Каспарова длятся около четырёх часов.
Технически Deep Blue представлял из себя компьютер с 32-ядерным (32-node) процессором IBM POWER2, каждый из которых был подключён к восьми специализированным шахматным процессорам VLSI, работающим на серверной платформе RS/6000. Код Deep Blue был написан на С, а в качестве операционной системы использовалась IBM AIX.
После победы Deep Blue был помещён в Смитсоновский музей Вашингтона, положив начало новой эпохе суперкомпьютеров IBM Blue Gene.
Под катом видео, подготовленное IBM к юбилею, в котором Мюррей Кемпбелл — один из первых разработчиков Deep Blue — рассказывает о своём проекте.
Суперкомпьютеры
Следующим шагом было создание компьютеров специально для шахмат, позволяющих совершать большое количество операций в секунду. Первый такой компьютер был создан в лаборатории Белл Кеном Томпсоном, он производил 180000 операций в секунду (обычные компьютеры – лишь 5000) и просчитывал позицию на 8-9 полуходов, что соответствовало уровню мастера. Этот компьютер победил Всемирном шахматном турнире компьютеров, и во многих других турнирах в начале 80-х, но уступил новому гораздо более мощному Cray X_MPs. Компьютер Томпсона был усовершенствован, но так и не смог победить лидера. Далее появился Chip Test и Deep Thought, способный считать 500 000 операций в секунду. DT сыграл две партии с действующим чемпионом мира Каспаровым и проиграл обе, зато одержал победу над несколькими гроссмейстерами.
Этой разработкой заинтересовались представители IBM, и работа продолжилась – был создан знаменитый Deep Blue, победивший на турнире компьютеров, и выигравший у сильнейшей шахматистки мира – Юдит Полгар. Одновременно проводился блиц-турнир с участием программы Fritz, поделившей первое место с Каспаровым, и уступившей ему лишь в дополнительном матче.
Насколько глубоко должен считать компьютер, чтобы соревноваться с сильнейшими шахматистами? Нагляднее всего оценить соотношение с уровнем Эло:
- 1 полуход – 200 Эло
- 4 полухода – 1230 Эло
- 9 полуходов – 2328 Эло
- 14 полуходов – 2800 Эло
Данное разделение глубины расчета вариантов и силы игры программы достаточно условно, т.к. важен еще и алгоритм оценки отдельно взятой позиции.
В 1996 году состоялся первый матч Deep Blue с Каспаровым, в котором чемпион мира одержал победу со счетом 4:2. Deep Blue – это 6-ти процессорный суперкомпьютер, способный просчитывать 100 млн позиций в секунду. Через год состоялся матч реванш с модернизированным 8-процессорным Deep Blue, считающим вдвое быстрее. Компьютер впервые победил лучшего шахматиста со счетом 3.5:2.5. В то время компьютер не умел оценивать позицию и строить игру на основании этой оценки. Рост силы игры достигался исключительно за счет увеличения мощности «железа». Даже алгоритм перебора все еще использовался «брутфорс», то есть перебирались все варианты, но очень быстро.
Суперкомпьютер – вещь штучная, рядовому пользователю недоступная. Дальнейшее развитие было связано с улучшением алгоритмов и снижением требований к аппаратной части, тем более, что и персональные компьютеры все это время не стояли на месте. В матче с Крамником играл Deep Fritz на двухпроцессорном сервере Compaq ProLiant DL760 на процессорах Xeon и RAM 2-16Гб. Такой компьютер, конечно, рядовому пользователю еще недоступен, но все же он выпускается серийно. Матч закончился вничью со счетом 4:4.
В 2003 году состоялся еще один матч Каспарова против компьютера – с Deep Junior, работавшем на 4х-процессорной системе с процессорами Pentium IV 1.9 ГГц и 3 Гб оперативной памяти. Junior – первая программа, демонстрирующая «человечную» игру, и способная пойти на жертву ради инициативы. Матч закончился вничью. В следующем матче Каспаров играл на виртуальной трехмерной доске в 3D-очках, делая ходы при помощи голосовых команд. Этот матч также закончился вничью.
Каспаров против Deep Blue | Матч, изменивший историю
Более 20 лет назад чемпион мира Гарри Каспаров сразился с IBM и суперкомпьютером Deep Blue, стремясь выяснить, кто же сильнее: человек или машина. За этим поворотным моментом в истории шахмат пристально следил весь мир: шахматисты, ученые, компьютерные эксперты и просто любопытствующие. Во время легендарной шахматной битвы Каспаров, действующий чемпион мира, чувствовал на своих плечах вес интеллектуального престижа всего человечества.
Deep Blue компании IBM: компьютер, бросивший вызов чемпиону мира. | Фотография: Википедия
| Участник | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | Итого |
| Каспаров | 0 | 1 | ½ | ½ | 1 | 1 | 4 |
| Deep Blue | 1 | 0 | ½ | ½ | 0 | 0 | 2 |
Партия 1
Первая партия шокировала мир шахмат: Каспаров капитулировал в сражении с компьютером после 37 ходов. Эта партия стала поворотной в истории шахмат — впервые действующий чемпион мира уступил компьютеру в турнире с классическим контролем времени.
Партия 2
После первой партии все глаза были прикованы к Каспарову: люди хотели знать, сумеет ли он оправиться после шокирующего поражения от Deep Blue. На чашу весов был брошен интеллектуальный престиж человечества, но чемпион мира справился с испытанием!
Партия 3
После боевого начала в матче воцарился мир, и третья партия закончилась вничью. Deep Blue снова избрал вариант Алапина, который принес компьютеру успех в первой партии, но Каспаров полностью контролировал ход борьбы, закончившейся вничью после 39 ходов.
Партия 4
Еще одна мирная партия, закончившаяся вничью после 50 ходов. На 42-м ходу Каспаров провел комбинацию, которая помогла зафиксировать результат.
Партия 5
Разработчикам Deep Blue было, о чем сожалеть, в пятой партии. Каспаров предложил ничью на 23-м ходу, но создатели компьютера решили продолжить борьбу, и позиция белых стала постепенно ухудшаться, Каспаров захватил инициативу и не расставался с ней, пока противнику не пришлось сдаться.
Партия 6
Каспаров следовал своей матчевой стратегии, стараясь играть против Deep Blue как можно более закрытые позиции. В этой партии человек полностью доминировал, вбив последний гвоздь в крышку гроба Deep Blue и доказав, что он пока сохраняет первенство в королевской игре.
Каспаров победил Deep Blue в матче 1996 года.
Каспаров против Deep Blue (матч-реванш 1997 года)
Долгожданный матч-реванш человека против машины вызвал большое воодушевление не только среди болельщиков шахмат, но и во всем мире. Сможет ли команда Deep Blue всего за год усилить свое детище, чтобы то победило сильнейшего шахматиста мира? Многие были настроены скептически, но разработчики Deep Blue доказали, что технологии развиваются огромными темпами.
| Участник | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | Итого |
| Каспаров | 1 | 0 | ½ | ½ | ½ | 0 | 2½ |
| Deep Blue | 0 | 1 | ½ | ½ | ½ | 1 | 3½ |
Партия 1
Каспаров был шокирован игрой Deep Blue в этой партии. Говорилось, что 44-й ход движка объясняется «багом»: программа не могла понять, какой ход ей нужно сделать, и просто зависла.
Партия 2
Вторая партия матча 1997 года стала самой противоречивой. Не сам факт поражения, но некоторые странности в игре компьютера дали повод Каспарову заявить впоследствии, что команда IBM жульничала и получала помощь от гроссмейстера, игравшего вместо движка, начиная с хода 36.axb5! В интервью 2016 года Каспаров отметил, что после долгих анализов и изучения своих решений и ходов противника он осознал, что ошибался и больше не разделяет свои прежние суждения об этой партии.
Партия 3
Перед третьей партией Каспаров старался забыть свои подозрения и сыграть как можно лучше. Он придерживался антикомпьютерной стратегии, уклоняясь от острых дебютных вариантов. После 48 ходов в позиции закончились ресурсы для продолжения борьбы, и противники согласились на ничью.
Партия 4
Вновь Каспаров избрал дебют, далекий от теории, чтобы уклониться от дебютной книги, подготовленной разработчиками программы. Deep Blue добился преимущества в пространстве и небольшой инициативы, но Каспаров умело поддерживал равновесие. Партия завершилась ничейным ладейным эндшпилем.
Партия 5
Пятая партия вновь завершилась вничью после очень упорной борьбы. В финальной позиции пешка Каспарова превращается в ферзя, но фигуры Deep Blue достаточно хорошо взаимодействуют, чтобы дать вечный шах.
Партия 6
Финал матча 1997 года против Deep Blue шокировал Каспарова и весь мир. Deep Blue действовал очень агрессивно, пожертвовав коня на восьмом ходу! Каспаров так и не смог наладить оборону, и его позиция развалилась к 19-му ходу.
20 лет назад компьютер впервые выиграл шахматную партию у чемпиона мира
10 февраля 1996 года шахматный суперкомпьютер «Deep Blue», разработанный IBM и способный вычислять 100 миллионов позиций в секунду, впервые выиграл шахматную партию у чемпиона мира Гарри Каспарова.
Это была первая игра в матче из шести партий. Турнир проходил в Филадельфии. Чемпионом в итоге стал Гарри Каспаров. 32-летний российский гроссмейстер, который впервые получил звание чемпиона мира в возрасте 22 лет, восстановил свои позиции в следующих пяти играх с компьютером: две ничьи и три победы гроссмейстера.
10 февраля 1996 год. Гарри Каспаров забирает пешку в матче из шести игр против компьютера Deep Blue, оператором которого был Фэн Сюн Сю.
16 февраля 1996 год. Deep Blue в штаб-квартире IBM в Армонке, штат Нью-Йорк.
16 февраля 1996 год. Вид экрана Deep Blue.
16 февраля 1996 год. Программист в штаб-квартире IBM в Армонке, штат Нью-Йорк.
17 февраля 1996 год. Разработчик Deep Blue доктор Чанг-Джен Тан аплодирует Гарри Каспарову, победившему суперкомпьютер в матче из шести игр.
Компания IBM приступила к модернизации компьютера Deep Blue, удвоив его вычислительную мощь к матчу-реваншу, который запланировали на май 1997 года. В ходе матча 1997 года общая средняя скорость системы уже составляла 126 миллионов позиций в секунду. Максимальная установившаяся скорость, наблюдавшаяся в матче, составляла 330 миллионов позиций в секунду.
Февраль 1997 года. Каспаров позирует для фото во время тренировки к матчу-реваншу против Deep Blue.
1 мая 1997 года. Каспаров достаёт белую бейсболку, которая означает, что он будет делать первый ход в матче-реванше против Deep Blue.
Два противника встретились в телестудии Нью-Йорка на широко разрекламированном матче.
3 мая 1997 год. Фэн Сюн Сю подготавливает Deep Blue перед началом первой из шести игр.
3 мая 1997 год. Каспаров обдумывает первый ход в первой игре матча-реванша.
3 мая 1997 год. Каспаров делает ход конём.
3 мая 1997 год. Зрители первой игры.
Каспаров в первой игре победил Deep Blue за 45 ходов.
Тем не менее, гроссмейстер не смог понять причину одного из нелогичных ходов компьютера, что возможно, было результатом программного сбоя. Он растолковал его как признак превосходящего интеллекта и забеспокоился.
4 мая 1997 год. Учёный IBM Мюррей Кэмпбелл делает ход за Deep Blue во второй игре.
4 мая 1997 год. Каспаров делает ход во второй игре.
Вторая игра завершилась победой компьютера.
6 мая 1997 год. Каспаров обдумывает ход в третьей игре после победы в первой и поражения во второй.
6 мая 1997 год. Зрители в прямом эфире третьей игры.
8 мая 1997 год. Команда IBM Deep Blue позирует для фото после четвёртой игры, которая завершилась вничью.
7 мая 1997 год.
11 мая 1997 год.
Третья игра закончилась вничью.Четвёртая игра завершилась вничью.Пятая игра завершилась вничью.
10 мая 1997 год. Фото: Bernie Nunez/Allsport/Getty Images
7 мая 1997 год.
10 мая 1997 год. Каспаров обдумывает следующий ход в начале пятой игры.
11 мая прошла финальная решающая игра. Зрители напряжённо наблюдали за партией Каспарова и шахматного суперкомпьютера Deep Blue.
11 мая 1997 год. Зрители смотрят трансляцию последней, решающей игры в матче-реванше между Каспаровым и компьютером IBM Deep Blue.
11 мая 1997 год. Каспаров держится за голову, учёный IBM Джозеф Хоэн делает ход за Deep Blue в начале заключительной игры.
Всего за 19 ходов Deep Blue победил гроссмейстера.В IBM ликовали. Каспаров расстроился. Он обвинял команду Deep Blue в нечестной игре и требовал провести новый матч, в чём ему отказали, команду Deep Blue распустили и компьютер больше никогда не играл в шахматы публично.
11 мая 1997 год. Каспаров после поражения в финальном матче.
11 мая 1997 год. Каспаров размышляет над поражением в финальном матче с Deep Blue..
В чем привлекательность шахмат и почему они не умрут?
С годами древняя игра только набирает популярность, она пережила пандемию коронавируса, переместившись в интернет. Интерес к шахматам не ослабевает, потому что людям нравится соревноваться, и они всегда ищут новые интеллектуальные стимулы.
Фото взято из занятий в школе шахмат EduChess.
Всегда интересно играть с человеком, который имеет свои стратегии, приемы и мысли.
А в движке не стоит искать врага, а лучше сделать его верным помощником для совершенствования своего уровня игры. Ведь, программа это — незаменимый аналитический инструмент для самоподготовки.
