История науки: честь шахматной короны
Какое отношение к шахматным компьютерам имел американский фантаст, когда советские компьютеры выигрывали чемпионаты мира и играл ли за Deep Blue человек, рассказываем в нашей ежедневной рубрике «История науки».
В 1957 году стоявший у истоков изучения искусственного интеллекта (и позднее лауреат Нобелевской премии по экономике) Герберт Саймон заявил, что не пройдет и десяти лет, как компьютер превзойдет человека в шахматах. И хотя на это потребовалось в четыре раза больше времени, это все же случилось. В начале 1996 года в показательном матче сошлись чемпион мира по шахматам и суперкомпьютер Deep Blue.
Гарри Каспаров (настоящая фамилия — Вайнштейн; фамилию матери он взял в 12 лет) в подробных представлениях не нуждается. Вундеркинд, начавший играть очень рано, он стал самым молодым чемпионом мира по шахматам. К началу матча с машиной ему было 32 года.
Для нашего героя это была не первая встреча с компьютером: он уже играл против программы Deep Thought (о ней чуть ниже) и одержал уверенную победу. После этого Каспаров заявил:
Если компьютер сможет превзойти в шахматах лучшего из лучших, это будет означать, что ЭВМ в состоянии сочинять самую лучшую музыку, писать самые лучшие книги. Не могу в это поверить. Если будет создан компьютер с рейтингом 2800, то есть равным моему, я сам сочту своим долгом вызвать его на матч, чтобы защитить человеческую расу.
Чемпион мира по шахматам
Небольшое отступление: сейчас компьютеры добились многого, например, искусственный интеллект уже записывает музыку, однако до книг еще не добрался.
Шахматная программа Deep Blue была разработана на базе появившейся в 1985 году в американском Университете Карнеги-Меллон программы ChipTest. Немного позже она была переработана в Deep Thought (название пришло из книги американского фантаста Дугласа Адамса «Путеводитель для автостопщиков по галактике»). К тому времени ее разработчики покинули университет, и дальнейшая работа над проектом велась уже на базе IBM. Deep Thought уже могла побеждать на Чемпионате мира по шахматам среди компьютерных программ, который проводится аж с 1974 года (кстати, первым победителем чемпионата стала советская Каисса).
Над всеми тремя американскими программами работал родившийся на Тайване Фэн-Сюн Сю. Чуть отступая от шахмат, расскажем: в 2007 году Фэн-Сюн предсказал, что в течение ближайших десяти лет компьютер сможет победить лучших игроков в го. Так и вышло: в январе 2017 года стало известно, что программа AlphaGo провела 50 выигрышных партий против сильнейших игроков в го.
Когда команда начала работу над новой программой, та получила название Deep Blue (дословно «Глубокий синий»). В нем обыгрывалось прозвище компании IBM Big Blue («Большой синий») и сохранялась преемственность с Deep Thought. Создателем книги дебютов для программы стал американский гроссмейстер Джоэль Бенджамин. В чемпионате 1995 года Deep Blue prototype заняла второе место.
10 февраля 1996 года в Филадельфии состоялась первая партия матча Deep Blue – Каспаров. Она же стала первой игрой компьютерной программы против чемпиона мира, в которой при стандартных условиях компьютер одержал победу (саму партию можно найти, например, здесь). В следующих пяти партиях матча человек одержал две победы, потерпел одно поражение и дважды игроки согласились на ничью. Таким образом, свой титул человек защитил.
Гарри Каспаров (справа) играет против Deep Blue. Фигуры за компьютер передвигает разработчик программы Фен-Сюн Сю (Feng-hsiung Hsu, слева)
В этих играх фигуры по указанию программы передвигал оператор, обычно им был Фэн-Сюн, а вот решение о признании поражения или соглашения о ничье принимал шахматист — Бенджамин.
В мае 1997 года состоялся матч-реванш. И тут-то все пошло не так. В первой же партии программа сделала странный ход, который потом объяснили сбоем программы, обученной в подобной ситуации поступать так, чтобы не ухудшить свою позицию. Каспаров же, как утверждается, принял этот ход за проявление превосходства «мышления» машины.
В ходе матча человек обвинил команду Deep Blue в мошенничестве. По его мнению, она играла слишком неровно для машины — не помогал ли ей иногда человек? Однако позднее Каспаров писал: «В ходе работы над книгой я много работал, анализировал игру современных программ и изменил свое мнение. Я не стану признаваться в любви IBM, однако мое уважение к команде Deep Blue выросло, а оценка моей собственной игры, как и работы программы, упала. Сегодня я могу купить шахматную программу для ноутбука, и она легко победит Deep Blue».
Матч завершился поражением Каспарова со счетом 3½ : 2½, что сделало Deep Blue первой программой, по всем правилам обыгравшей сильнейшего на тот момент шахматиста-человека.
В 2003 году Каспаров сыграл против другой программы, израильской Deep Junior, предназначенной для персональных компьютеров, и свел матч к результату 3:3. Осенью того же года он провел матч с немецкой Deep Fritz, и опять вничью. (В 2007-ом эти две программы уже играли друг против друга — победил Junior). В 1990-х и 2000-х годах Каспаров сам участвовал в создании нескольких шахматных программ, носящих его имя.
Хотя вначале шахматные программы были просты, и человек их легко побеждал, время сделало свое дело. «В мире шахмат пешка может выйти, если тренируется, в ферзи!»
2 партия. Каспаров – Deep Blue. 1:0
Надо отдать должное Гарику – он всегда умеет мобилизоваться после обидных поражений. Каспаров за белых выбирает солидный и надёжный вариант. У чёрных сальдо «минус пешка», но им удалось добиться «разноцветных» слонов (см. диаграмму). При спокойной позиции это позволяет обоснованно надеяться на ничью. Но времена на доске неспокойные – белый король надёжно спрятался за своими пешками, а вот тёмный владыка весь как на ладони и «разноцвет» при наличии ферзей как раз позволяет провести на него очень опасную атаку. От матовых угроз компьютер кое-как защитился, но за это пришлось отдать почти всю оставшуюся пехоту. Дальше в партии произошёл размен ферзей и, несмотря на разноцветных слонов, шансов на ничью уже нет – вереницу белых солдат остановить не получится, а вот единственная выжившая чёрная проходная блокировалась легко.
Ни белые, ни чёрные в партии не рисковали и поединок прошёл без эксцессов. Каспаров получил некоторое преимущество за счёт активной ладьи и лучшего коня по сравнению с вражеским слоном. Компьютер нашёл остроумный ладейный манёвр, который окончательно уравнял шансы. Бескровная и быстрая ничья.
Итак, половина матча прошла. Соперники по разу проиграли, но мирная третья партия показала, что они быстро оправились после ударов. Противоборствующие стороны решили, что снова настала пора для решительных действий.
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.
Создание компьютера Deep Blue
Машина, обыгравшая чемпиона мира, была создана инженерами компании IBM. Поклонники шахмат были шокированы поражением Каспарова — шахматист возглавлял рейтинг ФИДЕ с 1985 года и редко уступал в официальных партиях. Эксперты по искусственному интеллекту заявили о победе машин в умственном противостоянии с человеком.
Прообраз Deep Blue был разработан во второй половине 1980-х годов. В 1985 году группа энтузиастов из университета Карнегги — Меллона (Питтсбург) создала программное обеспечение и аппаратную платформу для шахматного симулятора. Работы по совершенствованию софта велись на протяжении нескольких лет. В 1987 программа была переименована в Deep Thought. Два года спустя IBM выкупила права на ПО и начала разработку Beep Blue. Консультантом проекта стал гроссмейстер Джоэл Бенджамин.
В конце 1996 года специалистам IBM удалось оптимизировать алгоритмы суперкомпьютера и повысить производительность аппаратной платформы. Машина могла анализировать до двухсот миллионов позиций в секунду. После исторического матча против Каспарова оригинальный компьютер, размещавшийся в двух серверных шкафах, был разделен. Одна стойка досталась Национальному музею Американской истории. Вторая часть комплектующих машины была передана Музею компьютерной истории.
Игры Каспарова против компьютера в шахматы
Между тем мир шахматных игровых автоматов существенно развился со времен победы Deep Blue. Несмотря на свой опыт работы с Deep Blue, в 2003 году Каспаров согласился сразиться с двумя самыми известными шахматными машинами — Deep Fritz и Deep Junior. Оба раза ему удалось избежать поражения, хотя он все так же делал ошибки, которые приводили к ничьей. И все же обе машины обыграли своих оппонентов в 2004 и 2005 годах.
Junior и Fritz ознаменовали изменение подхода к разработке систем для компьютерных шахмат. В то время как Deep Blue был специально разработанным компьютером, полагающимся на грубую силу своих процессоров, анализирующих миллионы ходов, новые шахматные машины были программами, которые используют методы обучения для минимизации требуемых поисков. Это позволило им обойти метод грубой силы всего лишь с вычислительными возможностями обычного персонального компьютера.
Несмотря на этот прорыв, у нас все еще нет шахматных машин, которые напоминали бы человеческий интеллект в процессе игры — да им и не нужно. Люди совершают ошибки, потому что они эмоциональны и боятся за свою репутацию. Машины, с другой стороны, беспощадно используют логические расчеты в процессе игры. Однажды у нас могут появиться компьютеры, которые действительно думают по-человечески, но история последних 20 лет привела к развитию систем, которые точны в высокой степени исключительно потому, что являются машинными.
