Компьютерные шахматы со всех точек зрения
За последние десятилетия компьютеры прочно заняли места в самых разнообразных сферах нашей жизни. Сейчас нашу цивилизацию невозможно представить без повсеместно используемых вычислительных машин. Персональные компьютеры проникли и в шахматы. Появились компьютерные шахматные программы, с ростом мощности компьютеров о таких программах заговорили как о предвестниках искусственного разума. О компьютерах в шахматах или о компьютерных шахматах речь и пойдет в этой статье.
С прошлого десятилетия компьютеры приобрели огромное значение в подготовке шахматистов. Разросшиеся до гигантских размеров базы дебютных вариантов и огромные базы партий стало уже невозможно эффективно анализировать без применения персональных компьютеров. Теперь компьютер с личной дебютной библиотекой стал непременным атрибутом шахматиста. Процесс проникновения вычислительных систем шёл постепенно, но неуклонно. Вот про Крамника говорили, что он последним из супергроссмейстеров перешёл на использование компьютеров. Когда его остальные, «более продвинутые», коллеги вовсю использовали шахматные программы, он ещё продолжал по старинке записывать варианты в тетрадочку. Но и он поддался веяньям прогресса.
С появлением игровых шахматных программ и мощных персональных компьютеров интенсивность изучения дебюта резко возросла. Дома можно поставить компьютер на длительное время анализировать без участия человека какой-нибудь вариант, потом использовать этот анализ. Сейчас очень и очень многие дебютные варианты, особенно, популярные, изучены до глубокого эндшпиля. Дебютная теория простирается на десятки ходов. Новинка на двадцатом ходу не вызывает никакого удивления, в отличие от новинки на десятом ходу, где, казалось бы, уже всё исследовано. Оказывается, пока что ещё не всё.
Многих известных шахматистов подвергают обвинениям в том, что они выигрывают партии за счёт большего количества компьютеров и, таким образом, более глубоких дебютных знаний. Дебютных новинок больше применяют и т.п. Каспаров чаще других подвергается подобным обвинениям. С одной стороны, к этому располагает его стиль игры от преимущества в дебюте. С другой стороны, он сам дал такой повод, явившись активным первопроходцем использования компьютеров в подготовке.
Но аспекты аналитической работы профессиональных шахматистов не так интересны простым шахматистам и болельщикам. Гораздо интереснее следить за противостоянием компьютерных программ и шахматистов за доской. К анализу которого мы сейчас и перейдём.
За последние несколько месяцев прошло два знаменательных матча Человек-Компьютер, они получили большую огласку и имели солидный призовой фонд. Сначала чемпион мира Владимир Крамник играл матч из восьми партий с шахматной программой Fritz — чемпионом мира среди компьютерных программ. Потом настала очередь лидера мирового рейтинг листа Каспарова сразится в матче из шести партий с шахматной программой Junior. Так же чемпионом мира, но другого года. Эти версии программ не играли официальных матчей между собой, так что, какая из них сильней, мы сможем узнать только на следующем чемпионате мира среди компьютеров. Тем не менее, известно различие стилей этих программ. Если Fritz тяготеет к позиционной игре, то Junior можно назвать атакёром. Кто-то даже сравнил стиль программы Fritz со стилем самого Крамника, а стиль Junior соответственно со стилем Каспарова. Говорилось о том, что гроссмейстеры играют со своим электронным воплощением.
Компьютерная тематика сайта обязывает меня писать об успехах клонированного электронного разума, однако, предполагается, что читатель знаком с фамилиями Каспаров, Крамник. Если нет, то в конце статьи я привёл ссылку на образное литературное описание обитателей шахматного королевства.
Содержание
- Процессор: КР580ВМ80А
- Ввод-вывод: КР580ИК55
- Память: ОЗУ 1 КБ (8 × КР565РУ2) — в адресном пространстве адреса f000h-f400h
- Вывод:
- Четыре 7-сегментных индикатора
- Два светодиода («вы выиграли», «вы проиграли»)
- Динамик
- Клавиатура: 16 клавиш в два ряда по 8 клавиш
Расшифровка названий клавиш:
- СБ — сброс (reset)
- ВВ — ввод (input)
- ВИ — выбор игры (game select)
- СТ — стирание (erase)
- ПП — просмотр позиции (view position)
- УИ — уровень игры (game level)
Ошибка Каспарова против компьютера
Основа претензий Каспарова предъявлена к ходу, который компьютер сделал во второй игре матча, первой победной игре для Deep Blue. Каспаров сыграл так, чтобы вынудить противника забрать подставную пешку, жертвенную фигуру, позволяющую заманить машину в ловушку. Эту тактику Каспаров использовал против человеческих оппонентов в прошлом.
Но следующий ход Deep Blue удивил Каспарова. Каспаров назвал его «человекоподобным». Джон Нанн, английский гроссмейстер, описал его как «удивительный» и «выдающийся». Этот ход разбил план Каспарова и перевернул его стратегию. Он так переволновался, что не смог вернуться в игру и отдал ее. Что еще хуже, он так и не оправился, сыграл вничью три следующих игры и допустил роковую ошибку, которая привела к поражению в последней игре.
Тот ход был основан на стратегическом преимуществе, которое игрок получает от создания открытой линии, столбца квадратов на доске (если смотреть сверху), на котором нет фигур. Она может создать атакующий маршрут, как правило, для ладей или ферзей, поскольку нет пешек, блокирующих путь. Во время тренировки с гроссмейстером Джоэлом Бенджамином команда Deep Blue выяснила, что открытая линия не только позволяет вывести на нее ладью. Тактика включала вывод фигур на линию и выбор момента, когда можно их открывать.
Программисты изменили тактику Deep Blue
Когда программисты это поняли, они переписали код Deep Blue, чтобы включить эти ходы. Во время игры компьютер использовал позицию с возможной открытой линией, чтобы оказать давление на Каспарова и заставить его защищаться на каждому ходу. Это психологическое преимущество в конечном итоге задавило Каспарова.
Когда Каспаров проиграл, в дело пошли теории заговоров и спекуляции. Конспирологи утверждали, что IBM привлекла человека во время матча. IBM отрицает это, заявляя, что в соответствии с правилами единственное человеческое вмешательство произошло между играми, чтобы исправить ошибки, обнаруженные во время игры. Она также отвергла утверждение о том, что программирование было адаптировано к стилю игры Каспарова. Вместо этого они полагались на способность компьютера находить огромное количество возможных ходов.
Реванш: машина победила, но Гарри считал, что ей помогали гроссмейстеры
Второй матч Каспарова и Deep Blue назначили на май 1997-го.
Разработчики оперативно правили ошибки, делая мысли машины более гибкими, а к работе привлекли нового топ-гроссмейстера Мигеля Ильескаса. Ожидалось, что Каспаров выберет антикомпьютерную тактику – нестандартные решения и неожиданные ходы.
Матч проходил на 35-м этаже нью-йоркского небоскреба Equitable Building. В этот раз Каспарова и Deep Blue разделяли не километры, а несколько стен – компьютер из двух блоков находился в отдельном помещении. Призовой фонд вырос до 1,1 млн – 400 тысяч получал уже проигравший, а не победитель, как год назад.
IBM поработала и над пиар-составляющей матча: пригласила журналистов, организовала трансляцию и отдельный зрительный зал.
Регламент сохранился – 6 партий за 6 дней. Каспаров начал белыми и выиграл – компьютер оказался не готов к нестандартному подходу человека. В конце партии машина грубо ошиблась: вместо того, чтобы продлить партию еще на десяток ходов, пришла к безнадежной позиции намного быстрее.
Но уже во второй партии Каспаров, уверенный, что компьютер просчитывает дальновидные схемы, в какой-то момент остановил партию и поздравил машину с победой. Оказалось, что Гарри переоценил возможности машины: атакующий маневр, с которым он смирился, машина просто не видела, а значит, партия легко сводилась к ничьей. В этом момент чемпион мира заподозрил владельцев в махинациях, обвинив IBM в том, что компьютеру помогает живой человек, а связка машина-гроссмейстер превосходит даже лучшего шахматиста мира в несколько раз.
«Я думал, раз машина, которая так сильно провела всю партию, уверенно делает ход, значит, она видит, что вечный шах черные объявить не могут. И не стал проверять. А ничья там была! Вот у меня и возникло подозрение: больно уж некомпьютерная ошибка. Элементарный человеческий зевок», – сетовал Каспаров в интервью «Коммерсанту» после матча.
Всё просто
Что такое Deep Blue?
Deep Blue — шахматный компьютер, разработанный IBM. Он известен победой над чемпионом мира по шахматам, Гроссмейстером Гарри Каспаровым в матче 1997 года. Победа Deep Blue рассматривалась как символическое свидетельство развития искусственного интеллекта — победа машины над человеком.
Проект Deep Blue (первоначально называвшийся ChipTest) был создан Фэн-сюн Сюй в 1985 году. В 1989 году Сюй и другие коллеги присоединились к команде IBM, чтобы полностью разработать Deep Blue. Ранняя версия Deep Blue играла матч против GM Джоэла Бенджамина, который позже присоединился к команде Deep Blue в качестве консультанта GM.
К началу матча 1997 года алгоритм поиска Deep Blue альфа-бета (тот же тип поиска, который сегодня все еще используется многими традиционными компьютерными системами) вместе с его специальным оборудованием позволил ему рассматривать до 200 миллионов позиций в секунду. После победы в 1997 году Deep Blue был разобран и одна из двух стоек выставлена в Национальном музее Американской истории, а другая — в Музее компьютерной истории.
Одна из стоек Deep Blue, выставленных в Музее истории компьютеров.
Машина достигает уровня мастера
В 1983 году пионер компьютерной науки Кен Томсон при поддержке Джо Кондона создал машину Belle. Она была предназначена исключительно для игры в шахматы. Официальный рейтинг Эло машины был 2250, таким образом она достигла мастерского уровня.
Еще 50 лет назад был актуален вопрос: когда машина победит человека? Международный гроссмейстер Дэвид Леви в 1968 году заключил пари, заявив, что ни один компьютер не сможет в течение ближайших десяти лет обыграть его.
Шахматист выиграл спор, но он даже не подозревал, что пройдет немного времени, и машина начнет побеждать чемпионов мира. Сам Леви в 1989 году проиграл программе DeepThought.
У этой машины спустя пару лет выиграл Гарри Каспаров.
Каспаров против компьютера
Шахматы и другие игры
Успех шахматных программ внушает мысль, что можно написать программы, которые играли бы так же хорошо и в другие игры, например сёги или го.
Похожие алгоритмы, пожалуй, можно бы использовать и во время игры в других разновидностях шахмат. В сёги больше возможных ходов, материальное преимущество значит гораздо меньше, зато намного существеннее позиционное преимущество. Строятся сложные системы, имеющие целью гарантировать королю безопасность, но оценка этих систем для компьютера нелегка. Количество фигур в этой игре постоянно, а потому игра не упрощается со временем, что делает невозможным создать базу эндшпилей. Нет здесь также вполне статических состояний, ведь игра на протяжении всего времени сводится к позиционной борьбе. Поэтому написать хорошую программу для игры в сёги значительно тяжелее, чем шахматную программу, хотя огромный опыт в шахматных играх можно приложить и к этой игре [ источник не указан 2213 дней ] .
Настоящим вызовом для программистов стало го. Сложность вычисления го на несколько порядков больше, чем в шахматах. На каждом шаге возможны около 200—300 ходов, статическая же оценка жизни групп камней фактически невозможна. Одним ходом здесь можно вполне испортить всю игру, даже если остальные ходы были успешны. Поэтому алгоритмы, которые были успешны для игры в шахматы, не достаточны для игры в го на профессиональном уровне. Тем не менее, в октябре 2015 года, компьютерная программа AlphaGo, разработанная компанией Google DeepMind, впервые выиграла в го у профессионала 2 дана Фань Хуэя. А в марте 2016 года она выиграла матч с Ли Седолем, профессионалом 9 дана, со счётом 4-1.
