Как компьютеры победили людей и почему украинские шахматисты вошли в эту историю

7 августа 1970 года компьютеры впервые сыграли в шахматы между собой. Турнир был проведен с целью установить, смогут ли машины мыслить логически и принимать решения, а также отладки поисковых алгоритмов. Позже компьютер не раз играл с людьми. О том, как развивались программы и к чему привело противостояние человека и ИИ, расскажет Фокус.

Человек был умнее, но не долго…

27 лет спустя, после того памятного турнира 70-го года, суперкомпьютер IBM Deep Blue обыграл гроссмейстера Гарри Каспарова со счетом 3½:2½, хотя годом ранее Каспаров уверенно победил его — 4:2. Слабым местом машины была так называемая позиционная игра, когда игрок постепенно улучшает свое положение при помощи и маневрирования, а не ищет быстрые матовые комбинации и не применяет прямое нападение. В итоге, компьютер обошел действующего чемпиона мира в классическом матче.

Некоторое время люди еще удерживали паритет. Так, Владимир Крамник в 2002 году сыграл вничью с программой Deep Fritz, а Каспаров в 2003 году — вничью против Deep Junior и X3D Fritz. Последняя победа человека была закреплена украинским гроссмейстером Русланом Пономаревым против программы Fritz, но потом последовала череда капитуляций. Программа Hydra обыграла гроссмейстера Майкла Адамса со счетом 5.5:0.5 в 2005 году, а уже год спустя Deep Fritz обошла Крамника. С тех пор люди ни разу не выигрывали в партиях "на равных" у ПО.

Шахматные программы: что о них известно

Давайте кратко разберем, по каким принципам работают программы-гроссмейстеры и чем они примечательны.

• Deep Blue (1997). Тут, по сути, надо говорить не столь о ПО, сколько об аппаратной части (Brute Force). Компьютер под таким названием просчитывал до 200 млн позиций в секунду при помощи особых чипов.
• Fritz, Junior, Shredder (2000-е). Для этих программ программисты вручную составляли оценку позиций, основываясь на шахматной теории. ПО было установлено на обычные коммерческие ПК.
• Rybka, Houdini, Komodo (2006–2015). Эти движки выделяет их метод агрессивного отсечения "плохих" многоходовок.
• Stockfish (наши дни) — сочетает классический расчет и работу нейросетей. Это ПО самое сильное.

Как ПО удалось превзойти гроссмейстеров

Слабым местом людей является утомляемость, потеря концентрации, эмоциональность. Все это мешает игроку, если он проводит за доской 5 ч и более.

ПО распознает любые логические ловушки мгновенно.

Гроссмейстер просчитывает форсированный вариант на 15–20 полуходов вперед. Современный движок на стандартном процессоре — на 40–50 полуходов.

Компьютеры используют так называемые базы Налимова-Луази (эквивалент совершенного знания). Если на доске остается 7 или менее фигур, то программа уже не просчитывает варианты, так как она "физически знает" путь к победе или ничьей.

ИИ в современных шахматах

Технологии искусственного интеллекта (ИИ) буквально ворвались в шахматный мир в конце 2010-х годов. Команда Google DeepMind в 2017 году презентовала свой продукт — AlphaZero. Данная нейросеть, знавшая только лишь правила игры, всего за несколько часов обучилась шахматам и победила движок Stockfish. Отличием было то, что AlphaZero не действовала как калькулятор, а применяла интуитивный, "человеческий" подход.

Современная версия Stockfish тоже использует ИИ, а именно — архитектуру NNUE (NNUE — эффективно обновляемые нейронные сети, — прим. ред.). Нейронка в этом случае оценивает ходы: насколько они правильны стратегически, что ускоряет процесс принятия решения.

Гроссмейстеры используют ИИ-программы для тренировок и анализа ошибок, поиска новых стратегий. А программы тем временем соревнуются между собой в рамках престижного Top Chess Engine Championship.

Украинские гроссмейстеры в играх против ПО

Украинская шахматная школа — одна из сильнейших в мире, и ее представители активно участвовали в "битвах с машинами".

В феврале 2003 года в Киеве прошел первый официальный поединок человека и машины. Гроссмейстер, чемпион мира в составе сборной Украины Владимир Баклан сыграл две партии в быстрые шахматы против программы Fritz 8. Компьютер победил с общим счетом 1,5 : 0,5 (одна победа машины и одна ничья).

В октябре 2004 года состоялся матч "Человечество против Компьютеров". Сборную людей представляли трое топ-гроссмейстеров: экс-чемпион мира Руслан Пономарев (Украина), будущий вице-чемпион мира Сергей Карякин (на тот момент выступавший за Украину) и Веселин Топалов (Болгария). Им противостояли движки Hydra, Junior и Fritz. Машины разгромили людей со счетом 8,5 : 3,5. Пономарев и Карякин смогли набрать по 1 очку из 4 возможных.

Четырнадцатая чемпионка мира среди женщин, харьковчанка Анна Ушенина, в 2013 году принимала участие в турнирах по так называемым "прогрессивным шахматам" (Advanced Chess), где человеку официально разрешено использовать помощь компьютера во время партии, превращая игру в симбиоз человеческой стратегии и машинного расчета.