История борьбы: гроссмейстер против компьютера. Когда в шахматах компьютер стал недосягаем для человека?

В прошлом веке матчи между компьютером и человеком были очень популярны. Профессионалы шахмат любили показывать своё превосходство над машинами. Но в XXI веке, вместе с приходом нейронных сетей, всё изменилось.

«Механический турок»

История машин, играющих в шахматы, намного старше истории компьютеров. Она датируется восемнадцатым веком.

К 1769 году относится появление шахматного автомата «Механический турок». Его создал венгерский барон Вольфганг Кемпелен.

Автомат восторженно встретила публика, он обыгрывал сильнейших шахматистов. Но «Механический турок» был мистификацией. Внутри ящика прятался человек. Так, с французским императором Наполеоном сражался венский мастер Альгайер.

blank

Непобедимого механического игрока поместили в 1836 году в филадельфийский музей, где он и сгорел через пару десятилетий.

Шахматные компьютеры появляются в теории.

Реальную историю компьютерных шахмат принято вести с 1951 года. Тогда произошло два события.

Английским математиком Аланом Тьюрингом был написан алгоритм, при помощи которого машина смогла бы играть в шахматы, но только в ее роли выступал сам изобретатель.

Программа из-за отсутствия доступа к компьютерам в работе ни разу не проверялась. Зато в истории сохранено название — «бумажная машина Тьюринга». Чтобы сделать ход, требовалось минимум полчаса.

blank

Тогда же американский математик Клод Шеннон опубликовал первую статью о шахматном программировании. Ученый отмечал теоретическое существование в шахматах лучшего хода, а также практическую невозможность его нахождения.

Игра на доске 6×6

Через год в ядерной лаборатории Лос-Аламосана компьютере MANIAC была разработана шахматная программа для игры без слонов на доске 6×6. Первая партия продолжалась около 10 часов и завершилась победой сильного шахматиста.

blank

А вот девушку, которая была новичком в игре, машина одолела на 23-м ходу. Тогда, это считалось большим достижением для машины.

Дальнейший прогресс компьютеров

Первую программу для игры на обычной шахматной доске со всеми фигурами создал ученый Алекс Бернштейн в 1957 году.

Через год команда американских ученых во главе с Алленом Ньюэллом, Клиффом Шоу и Гербертом Саймоном разработала так называемый алгоритм уменьшения дерева поиска. Функции всех современных шахматных программ построены на его основе.

Первый матч шахматных программ

В 1967 году произошло знаковое событие. Созданная в советском Институте теоретической и экспериментальной физики шахматная программа в матче из четырех партий со счетом 3-1 победила программу Стэнфордского университета. Гроссмейстеры полагали, что она играла в силу третье разрядника.

Первый чемпионат движков

В августе 1974 года случилось еще одно важное событие. В шведском Стокгольме состоялся первый Чемпионат мира по шахматам среди компьютерных программ. Победу одержала советская «Каисса». Она победила во всех четырех партиях.

Всего в турнире приняли участие 13 машин. Ходы передавались по телефону.

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.

Шахматный компьютер вступает в битву с человеком

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.

blank

Каспаров против компьютера

Компьютер побеждает чемпиона мира

В 1996 году разработчики компьютера DeepBlue праздновали успех. Впервые в истории при стандартном часовом контроле шахматная программа победила чемпиона мира. Правда, Гарри Каспаров матч в итоге выиграл.

Но уже через год усовершенствованная версия программы DeepBlue одолела чемпиона. Общий счет: 3,5-2,5.

В новом, 21-м веке, компьютеры стали недосягаемы для человека, и матчи между ними прекратились. Шахматные программы превратились в незаменимого помощника, как маститого гроссмейстера, так и обычного любителя.

В чем программа сильнее человека и в чем шансы гроссмейстера?

Шахматные компьютеры заметно опережают «белковых» оппонентов в тактических маневрах. Особенно опасным в их «руках» является ферзь. Поэтому гроссмейстеры стараются как можно быстрее разменять самую сильную фигуру.

Еще одной тактикой игры против машины являются долгосрочные маневры. Их программа может и не заметить в рамках глубины поиска. Так, Владимир Крамник победил DeepFritz при помощи долгосрочного продвижения проходной пешки, выгоды этого маневра компьютер обнаружил слишком поздно.

Также, все шахматные движки оснащены дебютными и эндшпильными базами, что делает игру против них невероятно трудной.

blank

Крамник против компьютера

На сцену выходят нейронные сети

Сейчас сильнейшим шахматным движком считаются нейронные сети. Так LeelaChessZero (LC0) уверенно победила Stockfish. Еще можно вспомнить знаменитую AlphaZero.

Нейронные сети способны в целом оценивать обстановку на доске, они предпочитают позиционный стиль, захват пространства и контроль над доской. LC0 сначала знала только основные правила движения фигур. Нейросеть, самообучаясь, провела с самой собой миллионы партий и стала лучшей в мире и скорее всего сохранит лидерство в обозримом будущем.

В целом, нейро-алгоритмы способны решать важнейшие исследовательские задачи, включая разработку новых материалов и лекарств.

Насколько движок сильнее человека?

В недавнем небольшом матче один из лучших гроссмейстеров мира Хикару Накамура играл с одной из сильнейших программ Komodo. Американец получал различные форы: пешку, пешку и ход, качество и четыре хода, не пересекая фигурами середины доски.

Накамура три партии свел вничью и одну проиграл.

А вот обычный гроссмейстер уверенно обыгрывал машину с форой в две пешки. Поэтому, можно сделать грубую оценку. Преимущество лучших программ над ведущими гроссмейстерами где-то между одной и двумя пешками форы.

Последние 5 лет рейтинг компьютера продолжает расти, в то время как у человека остается на одном уровне.

blank

В чем гроссмейстеры обвиняют программы?

По мнению экс-чемпиона мира Владимира Крамника, его любимые шахматы стали менее творческой игрой. Бездушные расчеты движков привели к появлению библиотеки дебютов и защит, которые гроссмейстеры сейчас знают наизусть.

Владимир Борисович сетует на то, что на высшем уровне иногда вся партия проводится по памяти. Получается, что гроссмейстер, чтобы выиграть, воспроизводит рекомендации компьютера.

Крамник призвал использовать движки в тандеме с людьми для творческих исследований.

blank

Продвинутые шахматы. Человек играет в команде с компьютером.

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.

blank

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.