Kasparow kontra IBM

Zainteresowanie firm komputerowych szachami zaczęło się od momentu, gdy przestali się nimi interesować naukowcy od sztucznej inteligencji. Okazało się bowiem, że siła gry komputera zależy nie tyle od jakości oceny pozycji (co odróżnia dobrego szachistę od słabego), ile od mocy obliczeniowej procesora, a to niewiele ma wspólnego ze sztucznym intelektem.

Zainteresowanie firm komputerowych szachami zaczęło się od momentu, gdy przestali się nimi interesować naukowcy od sztucznej inteligencji. Okazało się bowiem, że siła gry komputera zależy nie tyle od jakości oceny pozycji (co odróżnia dobrego szachistę od słabego), ile od mocy obliczeniowej procesora, a to niewiele ma wspólnego ze sztucznym intelektem.

Szachy, to gra niezwykła - nieznane pochodzenie, ponad tysiącletnia tradycja i niezliczona liczba możliwości sprawiają, że nie traktujemy szachów tak, jak inne rozrywki umysłowe. Jest to rodzaj sztuki, której dziełami są zapisy mistrzowskich partii podziwiane przez znawców tak samo, jak podziwia się arcydzieła malarstwa, muzyki czy poezji.

Szachy stały się także obiektem badań naukowców jako problem heurystyczny (nie istnieje dla niego skończona, dokładna metoda rozwiązania). Badacze problemów sztucznej inteligencji analizują algorytmy oceny pozycji na szachownicy oraz ustalania optymalnego planu gry i na tej podstawie próbują udowodnić, że mogą nie istnieć ograniczenia dzielące twórcze możliwości człowieka od tych, jakie mają maszyny.

Szachy, warcaby, go

Istnieją inne gry umysłowe - zbliżone do szachów. Warcaby są prostsze (tylko 10exp30 możliwych pozycji), nic też dziwnego, że komputerowy program o mistrzowskiej sile gry powstał już w latach 60. Starożytna chińska gra zwana "go" jest z kolei o wiele bardziej skomplikowana (aż 10exp700 możliwych pozycji), dlatego mistrz świata komputerów w go ustępuje człowiekowi o 10 klas - aby mu sprostać musiałby być szybszy - bagatela - 10exp630 razy! (nasze wnuki chyba tego nie doczekają, o ile nie zostanie opracowany bardziej skuteczny algorytm oceny pozycji).

Idealną grą do oprogramowania na komputerach są właśnie szachy - możliwości techniczne współczesnych maszyn dokładnie odpowiadają skali trudności, jaką spotykamy w tej grze (ok. 10exp70 możliwych pozycji). Siły wyrównały się mniej więcej w latach 80., choć opinia publiczna długo nie mogła uwierzyć, że będzie to możliwe. Szkocki mistrz międzynarodowy David Levy, autor książki "Chess and Computers", ufundował nawet nagrodę w wysokości 1 tys. GBP dla autora programu szachowego, który ogra go przed 2000 r. w meczu z 4 partii. Przegrał już w 1985 r. i to do zera!

Firmy komputerowe a szachy

Stworzenie programu, który pokona mistrza świata nie jest proste. Nic też dziwnego, że to IBM jako pierwszy (i na razie jedyny) zdecydował się prowadzić poważne badania naukowe w tym zakresie i zaangażował się w prace nad projektem komputera szachowego "Deep Blue".

Nieco inną koncepcję zaproponował Intel. Za namową Kasparowa związał się on ze Stowarzyszeniem Szachistów Profesjonalnych (PCA) i sponsoruje imprezy szachowe o charakterze show, odbywające się przy okazji wielkich targów komputerowych. Rzecz idzie o duże pieniądze (2 mln USD rocznie), ale jest jeden warunek - w zawodach musi brać udział komputer z procesorem Intela. Zawodowcy, od czasu gdy zaczęli przegrywać z komputerami, nie lubią z nimi grać, ale czy nie warto spróbować, gdy pierwsza nagroda wynosi 30 tys. USD?

Jak na show przystało partie trwają tu znacznie krócej niż w normalnych turniejach (po 25 min na zawodnika), co jest ogromnym handicapem dla komputera, który w przeciwieństwie do człowieka nie robi "głupich" błędów. Co prawda komputer nie wygrał jeszcze ani jednej imprezy, ale Kasparowa ograł już dwa razy. Wyniki te, ze względu na skrócony czas do namysłu, nie są jednak liczone w oficjalnych statystykach. Z drugiej strony przeciwnikiem Kasparowa nie był żaden superkomputer, ale "zwykłe" Olivetti z Pentium i z programem Chess Genius 3.0 do kupienia za 149 USD (na 486SX regularnie przegrywam z nim 1:9).

Po ostatniej porażce w Londynie w ub.r., kiedy to Kasparow grał z komputerem już w I rundzie i przegrał 0,5:1,5 - gracze odmówili w następnym turnieju gry z komputerem i Intel na to przystał. Czy będzie jednak chciał sponsorować PCA, jeśli jego procesor nie będzie mógł wziąć udziału w konfrontacji?

Od Deep Thought do Deep Blue

Historia szachów komputerowych sięga 30 lat, ale dopiero mistrz świata komputerów z 1989 r., Deep Thought, osiągnął poziom, który predestynował go do stoczenia równej walki z mistrzem świata - człowiekiem.

Prace nad Deep Thought podjęło 4 studentów z Carnegie Mellon University w 1985 r. w Pittsburghu. Impulsem do rozpoczęcia pracy był pomysł lidera grupy, wietnamczyka Feng-Hsiu Hsu, aby ciężar obliczeń przenieść z oprogramowania na sprzęt i skonstruować generator posunięć w postaci układu scalonego. Wyprodukowany rok później układ generował 2 mln ruchów/s i był 10 razy szybszy(!) od dostępnych do tej pory rozwiązań software'owych. Hsu zbudował prosty interfejs do stacji roboczej Sun 3/160, dzięki czemu program szachowy nad którym zespół równolegle pracował był w stanie przeanalizować 50 tys. pozycji/s.

Po tak olśniewającym debiucie zespół bynajmniej nie spoczął na laurach i co rok lub dwa prezentował nową wersję swego dzieła zmieniając po drodze głównego sponsora na IBM Research, a nazwę projektu na Deep Blue. Wersja systemu z 1994 r. licząca ok. 90 tys. linii kodu w języku C, zdobyła tytuł szachowego mistrza świata wśród komputerów, ale niespodziewanie nie obroniła go w br. To niepowodzenie dostarczyło naukowcom doświadczeń, które mają być wykorzystane w opracowaniu kolejnej wersji. Aktualnie IBM pracuje nad systemem składającym się z 1 tys. procesorów, który ma działać 100 razy szybciej niż obecny analizując (nie uwierzycie!) ponad 1 mld pozycji/s.

Dlaczego IBM postawił na szachy? IBM Research zajmuje się techniką przetwarzania równoległego już od 15 lat. Realizacja projektu dotyczącego szachów komputerowych ma poszerzyć ogólną wiedzę o możliwościach i metodach skalowania w takich systemach. Na prace badawcze w tych tematach IBM przeznacza 1 mln USD rocznie.

Co można ulepszyć?

Po pierwsze grę w debiucie, która jest piętą achillesową wszystkich programów szachowych. Po drugie funkcję oceny pozycji, która obecnie bazuje na przebiegu ok. 1 tys. partii rozegranych przez najwybitniejszych arcymistrzów. Po trzecie mechanizm przeszukiwania pozycji, który nie jest optymalny. Stosowany algorytm jest zbyt uproszczony i nie tak dobry, jak sądzono wcześniej. I na koniec, pewne jest, że nadal istnieją w Deep Blue "pluskwy", których wpływ na działanie programu jest trudny do przewidzenia.

Mecz stulecia

Ostatnio IBM przyjął zaproszenie Association for Computing Machinery (ACM) do wzięcia udziału w meczu szachowym składającym się z sześciu partii z szachowym mistrzem świata, Garry Kasparowem. Mecz odbędzie się w lutym przyszłego roku w Filadelfii. Będzie to główne wydarzenie obchodów jubileuszu 50-lecia istnienia stowarzyszenia ACM. Siłę gry komputera szacuje się na 3000 pkt ELO (Kasparow - 2800, Wojtkiewicz - najlepszy polski szachista - 2550, amator - 1000). Jeśli te szacunki są wiarygodne, to Deep Blue powinien ograć mistrza świata w stosunku 4:2. Czy sprawdzi się przepowiednia Kasparowa, że będzie on ostatnim szachowym mistrzem świata wśród ludzi?