Главный противник

(Июль 2002)

comp-chess

В октябре этого (2002) года на территории островного арабского государства Бахрейн в Персидском заливе состоится примечательное шахматное сражение “Человек против машины”. В рамках серии из восьми игр один чемпион мира — россиянин Владимир Крамник — будет противостоять другому чемпиону мира, лидирующему среди компьютерных шахматистов, — немецкой программе Deep Fritz компании ChessBase.

В ходе организационной подготовки матча Крамник дал недавно большое интервью представителям ChessBase, где поделился своими мыслями конкретно о предстоящей игре и вообще, о противостоянии человека и компьютера в шахматах.

С полным текстом этой интересной беседы можно ознакомиться на сайте фирмы по адресу www.chessbase.com, здесь же хочется привести наиболее содержательные выдержки из этого интервью в обрамлении некоторых фактов из истории великого интеллектуального противостояния между человеком и компьютером.

[ВРЕЗКА]

Хронология

1950. Британским математиком Аланом Тьюрингом написана первая компьютерная программа для игры в шахматы. Подходящей машины под эту программу еще не существовало, так что работу компьютера пришлось имитировать на бумаге. Тем не менее, принципиальная возможность компьютерного шахматиста была продемонстрирована вполне строго и убедительно.

1958. В Массачусетском технологическом институте (МТИ) Алексом Бернстейном создана программа, впервые продемонстрировавшая правильную игру в шахматы уже на настоящем компьютере. В этом же году компьютер впервые победил человека —институтскую секретаршу, обученную правилам игры за час перед матчем.

1967. Человек и компьютер впервые сошлись за шахматной доской в условиях турнира. В рамках чемпионата штата Массачусетс среди любителей программисты-разработчики МТИ выставили свое детище MacHack VI. Компьютер не стал чемпионом, однако в ходе турнира набрал достаточно неплохой (для любителя) условный рейтинг в 1239 очков.

1974. В Стокгольме прошел первый чемпионат мира по шахматам среди компьютеров. Победителем турнира стала советская программа “Каисса”.

1980. Аналогичный мировой чемпионат по шахматам в Линце (Австрия) выиграла американская программа BELLE, которая в 1983 году первой среди компьютерных шахматистов сумела добиться звания мастера.

1986. На открытом чемпионате США экспериментальная машина Fidelity впервые в истории обыграла мастера международного класса Дэвида Стросса.

1988-1989. На основе рабочей станции Sun 4 создан специализированный шахматный компьютер Deep Thought, в ходе чемпионата мира среди электронных шахматистов победивший с небывалым счетом 5:0. Создателями этого компьютера заинтересовалась корпорация IBM, где под данный шахматный проект была создана специальная лаборатория, а Deep Thought по уровню игры вошел в сотню лучших гроссмейстеров планеты. Еще через несколько лет Deep Thought преобразился в “шахматного монстра” Deep Blue, построенного на базе суперкомпьютера IBM/6000 и способного к обсчету 100 миллионов ходов в секунду.

1996. Первая официальная встреча Deep Blue с чемпионом мира Гарри Каспаровым. Условиями турнира было предусмотрено шесть партий, и первую же игру машина уверенно выиграла за 37 ходов. Затем, правда, Каспарову удалось настроиться на игру машины и победить со счетом 4:2.

1997. Повторная дуэль чемпионов среди людей и машин закончилась со счетом 3,5:2,5 в пользу Deep Blue, за год удвоившего свою производительность. При этом в последней решающей партии машина по сути дела разгромила Каспарова всего за 19 ходов. Сразу после триумфальной победы своего компьютера компания IBM разобрала машину-чемпиона, а неоднократные призывы Каспарова, крайне неудовлетворенного организацией матча, к проведению еще одной встречи остались по сути дела проигнорированными.

1999. На базе популярной голландско-германской шахматной программы Fritz разработан прототип компьютерного шахматиста гроссмейстерского уровня, получивший название Deep Fritz.

2001. Новая версия программы Deep Fritz 6 наносит поражение двум из трех сильнейших шахматистов планеты — Каспарову и Ананду. На чемпионате мира по компьютерным шахматам “Фриц” побеждает другие наиболее сильные программы — Deep Shredder, Tiger Gambit и Deep Junior, — чем завоевывает право выступить против чемпиона мира Владимира Крамника в Бахрейне. Производительность 8-процессорной версии Deep Fritz 7 — опробование 6 миллионов ходов в секунду.

[КОНЕЦ ВРЕЗКИ]

Как известно, 25-летний в ту пору Владимир Крамник отвоевал титул чемпиона мира у Гарри Каспарова в декабре 2000 года. А несколькими годами ранее, на пике своей шахматной карьеры в сентябре 1997 года Каспаров проиграл со счетом 3,5:2,5 исторический матч суперкомпьютеру Deep Blue компании IBM.

В том же году Deep Blue был демонтирован, а подобной шахматной дуэли между машиной №1 и гроссмейстером столь высокого ранга более не проводилось. По этой причине грядущий матч в Бахрейне привлекает обостренное внимание всех людей, интересующихся шахматами и компьютерными технологиями.

Владимир Крамник, которого попросили прокомментировать заметный ажиотаж вокруг данного события, смотрит на это следующим образом.

Мозг человека обладает мощью, позволяющей ему тягаться с машинами. А шахматы как раз и предоставляют возможность достаточно объективно определить превосходство одного из соперников в высоко интеллектуальной области. Человек и компьютер подчиняются в игре одним и тем же правилам, так что результаты их можно сравнивать.

Гроссмейстер сражается с самой лучшей программой, работающей на зверски быстрой машине — это битва между творческими возможностями человека и чудовищной вычислительной мощью компьютера. Публика находит это захватывающим действом, так же относится к этому и сам Крамник.

Вполне естественно, что нынешний матч “Крамник против Deep Fritz” сравнивают прежде всего с памятным сражением “Каспаров против Deep Blue”. А потому закономерен и вопрос — рассматривает ли чемпион мира эту игру как своего рода “воздание отмщения” машинам за поражение Каспарова в 1997?

Крамник соглашается, что по самому своему характеру нынешний матч вполне естественно рассматривать в качестве “мести”. Как ни крути, а в поединке вновь встречаются чемпион мира и сильнейшая программа. Так что если и на этот раз человек проиграет, то людям придется поверить в действительное превосходство шахматных компьютеров над человеком.

Не секрет, что представители высшей элиты в шахматах весьма честолюбивы, и победа над компьютером для них — дело чести. Более того, по признанию чемпиона, для всякого гроссмейстера проигрыш компьютеру воспринимается вдвое более болезненно, нежели проигрыш коллеге-человеку.

Еще один очень важный вопрос — о соотношении силы игры лучшей на сегодняшний день программы Fritz 7 и суперкомпьютера Deep Blue в 1997 году (ведь этим компьютерным шахматистам не довелось сыграть между собой).

По этому поводу Крамник рассказывает, что летом прошлого года целенаправленно занимался изучением игры программы Deep Fritz, поскольку первоначально матч планировался на октябрь 2001 года, но из-за событий 11 сентября его пришлось перенести.

Тестирование “Фрица” происходило на ноутбуке с 600-мегагерцевым процессором, и понятно, что Крамнику было очень интересно, как программа продемонстрирует себя в играх, проведенных Deep Blue в 1997 году. Результаты оказались буквально шокирующими. Почти в каждой позиции Fritz предложил объективно более лучшие варианты ходов.

Собственно, этот же вывод подтверждают и многие другие эксперты, знакомые с игрой Fritz — данная программа явно сильнее Deep Blue, несмотря на менее мощное аппаратное обеспечение. Разработчикам шахматных компьютерных программ удалось добиться очень существенного прогресса за последние несколько лет.

По предварительным оценкам Крамника, специальная версия программы Fritz, реализованная на восьмипроцессорном компьютере в Бахрейне, будет играть на уровне гроссмейстера с условным рейтингом свыше 2800.

Еще один любопытный вопрос касался особенностей в стилях игры: способен ли чемпион мира ощущать разницу в стилях различных шахматных программ, и если “да”, то как бы он мог описать стиль игры своего оппонента — “Фрица”.

На этот вопрос Крамник сдела весьма забавное признание, что не только различает стили, но и, как бы смехотворно это не прозвучало для кого-то, считает, что именно “Фриц” во многих случаях играет так, будто это живой человек. Во всяком случае, в сравнении со всеми остальными компьютерными программами.

И весьма успешная тактика недавней игры Крамника в Дортмунде против другой весьма сильной программы Junior в отношении Fritz не срабатывает именно из-за “человеческих” качеств последней.

Известно, что шахматные программы имеют вполне очевидные слабости в долгосрочном стратегическом планировании игры. Эта слабость привела к разработке у гроссмейстеров специальной стратегии, так называемых “антикомпьютерных шахмат”, нередко демонстрирующих свою успешность при достаточно нехитрых планах нападения.

Однако, например, Роберт Хюбнер после игры с “Фрицем” на матче в Дортмунде заявил, что вовсе нет необходимости предавать собственный стиль игры при встрече с машиной. Считается, что этой же позиции придерживается и Борис Гулько, не так давно в традиционном для себя репертуаре весьма успешно выступивший против ведущих шахматных программ. Какова на этот счет позиция Крамника?

У чемпиона мира не нашлось готового ответа на этот вопрос, потому что шахматные программы прогрессируют очень быстро, и даже “Фрицев” последних версий — Fritz 6 и Fritz 7 — совершенно нельзя сравнивать, потому что налицо огромная разница и явные премущества новой версии.

Когда же дело дойдет до специальной версии программы в Бахрейне, то очевидно, что ее способность к оценкам стратегических аспектов игры станет еще лучше. Поэтому о какой-либо позиции относительно стратегического плана можно будет говорить лишь после получения и изучения самой последней версии программы.

Сейчас для Крамника ясно лишь одно — на сегодняшний день в мире осталось не так много гроссмейстеров, способных успешно противостоять программам класса Deep Fritz.

Здесь, видимо, самое время сказать несколько слов о противнике чемпиона мира.

Октябрьский матч в Бахрейне против Владимира Крамника станет для программы Fritz не только кульминацией ее 11-летней шахматной карьеры, но также и наиболее продолжительным по длительности, да и вообще наиболее мощным противостоянием, из происходивших когда-либо между человеком и машиной.

[ВРЕЗКА]

Технология

В 1950 году, фактически на самой заре компьютерной эпохи, “отец” теории информации Клод Шеннон написал статью “Программирование компьютера для игры в шахматы”, где сформулировал два типа стратегий, в конечном счете приводящих к машинам, играющим в шахматы на весьма приличном уровне.

Для той поры подобная статья выглядела как чудачество ученого-фантазера, однако взгляд Шеннона был устремлен не на современных ему громоздких и неудобных в программировании монстров, а дальше — в будущее. Поэтому особо важно подчеркнуть, что именно эти шенноновские стратегии и лежат в основе всех современных шахматных программ.

Суть обеих стратегий состоит в ограничении количества опробуемых машиной возможных ходов, поскольку количество всех подлежащих опробованиям вариантов астрономически велико и составляет примерно 1044 (для сравнения, самые мощные на планете суперкомпьютеры только-только вышли на уровень десятка терафлопс, т.е. 1013 операций в секунду, а общее число частиц во Вселенной оценивается числом 1080).

Так называемая “шенноновская стратегия типа А” перебирает все возможные ходы до определенной фиксированной глубины уровней, после чего применяется некий критерий для выбора наилучшего из всех рассмотренных ходов. Цель фиксирования глубины понятна — ограничить время поиска и получить ответ за приемлемое время.

Вторая “шенноновская стратегия типа В” ограничивает количество ходов, которые рассматриваются на каждом из уровней игры. Генератор ходов определяет сравнительно небольшой набор (скажем, 8) достаточно хороших ответов для каждой из позиций на игровой доске. Выстраиваемые затем деревья последующих ходов не ограничиваются фиксированной глубиной уровней, а ветви наращиваются до тех пор, пока не будет достигнута желательная “устойчивость” позиции.

Поскольку глубокий поиск неэффективен при небольшом выборе ходов в каждой позиции, исторически сложилось так, что суперкомпьютерные быстрые программы тяготели к стратегии типа А, а распараллеленные микропроцессорные архитектуры чаще использовали стратегию типа B. Наконец, в наиболее продвинутых решениях на основе мощных процессоров и высокого параллелизма оптимальным образом сочетаются обе эти стратегии.

Помимо глубокого и ветвистого отрабатывания собственных перспективных ходов, а также возможных ходов противника, столь же важную роль играет сейчас в компьютерных шахматах и оценка позиции. Для правильной оценки позиций в машину закладывается множество (до нескольких тысяч) критериев: степень свободы фигуры, ее развитость (играет ли она значительную роль в текущей расстановке сил на доске), стоимость размена и многие, многие другие.

Наконец, перед принятием окончательного решения о том или ином ходе машина просматривает встроенную базу данных. Например в базе Deep Blue содержались все записанные партии известных шахматистов за последнюю сотню лет. Таким образом обеспечивается сравнение чисто математического расчета с реальным поведением живого и сильного шахматиста в аналогичной ситуации.

Выбор человека подвергается обсчету с помощью той же самой оценочной функции, и если в данном случае результаты оказываются выше, чем рассчитанные компьютером самостоятельно, то за верный ход принимается именно выбор человеческой интуиции.

База данных нынешнего компьютерного чемпиона, программы Fritz 7, быть может, и не так велика как у монстра Deep Blue, но зато в отличие от последнего “Фриц” весьма демократичен, общедоступен и умеет настраиваться на самые разные уровни игры — от новичка до гроссмейстера.

С помощью Интернета всякий желающий может сыграть блиц-партию с Fritz 7 на шахматном веб-сайте Playchess.com , там же записаться для участия в турнире или просто посмотреть игру других. Коробочная же версия программы на CD-ROM стоит около 50 евро.

[КОНЕЦ ВРЕЗКИ]

На сегодняшний день Крамник считается наиболее трудным соперником для шахматных программ. Его характерный стиль позиционных шахмат, высочайший уровень самоконтроля и психологическая сила неизменно оказываются прекрасным оружием в битве против компьютеров.

Крамник неоднократно это доказывал в ходе предшествовавших встреч с такими программами как Fritz и Junior, когда логика компьютеров оказывалась повержена под воздействием коротких и резких ударов чемпиона.

Но главные разработчики Fritz голландец Франс Морсх и немец Матиас Файст не теряют времени даром, так что их детище не только с большим отрывом возглавляет нынешний рейтинг компьютерных шахматистов, но и постоянно наращивает возможности по сравнению с текущей седьмой версией.

Где-то на уровне наших “видовых генов” все люди, включая и создателей программы Fritz, желают своему соплеменнику Крамнику успеха, однако очевидно, что грядущее сражение будет тяжелейшим. Опираясь на свое главное оружие — человеческую интуицию — Крамник должен будет тщательно избегать любых позиций, в которых получает явные выгоды вычислительная мощь компьютера, а каждый опрометчивый шаг человека способен привести к поражению.

Организаторы нынешнего матча в Бахрейне учли неприятный осадок, оставшийся не только у Каспарова, но и у многих других людей после аналогичного состязания 1997 года в Нью-Йорке. Тот матч действительно был устроен не самым честным образом, поскольку чемпиона мира не только лишили возможности ознакомительных пробных встреч с Deep Blue, но даже не предоставили записей ни одной из предыдущих игр машины. При этом ни для кого не было секретом, что команда сопровождения суперкомпьютера методично “натаскивала” его для игры конкретно против Каспарова.

При подготовке матча в Бахрейне не делается подобных попыток поставить человека в психологически дискомфортные условия, поэтому согласно условиям Крамник получит диск с программой за месяц до игры, чтобы привыкнуть к индивидуальному стилю новой версии. Короче говоря, ставится цель организовать “хорошие шахматы в хороших условиях”.

Поединок из восьми игр, организованный компанией Brain Games Network, будет проходить с 12 октября по 1 ноября в столице Бахрейна Манаме, в одном из самых роскошных отелей страны Royal Meridiene.

Главным спонсором матча стал местный эмир, выделивший в общей сложности 2 миллиона долларов — миллион собственно в призовой фонд и миллион на организационные расходы. В случае победы Крамник получит весь приз, при ничьей 800 тысяч и в случае поражения — 600 тысяч. Из этой арифметики понятно, что в случае победы компьютерной программы ее хозяева получают 400 тысяч долларов, в случае ничьей — 200 тысяч.

Создатель “Фрица” Франс Морсх и компания ChessBase решили, что все деньги, выигранные в матче их программой, пойдут в независимый фонд, спонсирующий распространение шахмат среди молодежи. На эти деньги будут организованы летние тренировочные лагеря, новые турниры и пропаганда шахмат в школах. Другими словами, кто бы ни выиграл в Бахрейне — в конечном счете в выигрыше все равно оказывается человек.

Ну а если подводить итог в целом, то для всех в общем-то очевидно, что вследствие самой природы шахматной игры в конечном итоге машина все равно обречена на победу. Вопрос лишь в том, когда именно это произойдет. Или, как сформулировал ту же мысль Фредерик Фридель, еще один из создателей Deep Fritz,

“Когда компьютер станет лучшим шахматистом мира, это не станет концом света… компьютеры просто исключат из соревнований, а люди будут играть дальше”…

The END

Постскриптум из ныне

Матч чемпионов в Бахрейне в октябре 2002 закончился убедительной ничьей со счетом 4:4. В 2006 году аналогичный матч между Крамником и Deep Fritz в версии 10 в Бонне, Германия, закончился победой компьютера со счетом 4:2.

Превосходство современных шахматных программ над сильнейшими из гроссмейстеров давно уже стало очевидным фактом жизни. И конца света из-за этого действительно не произошло. Но вот компьютерное жульничество на шахматных турнирах стало действительно большой проблемой (см. материал «Шах и мат от компьютера»).