Як комп'ютери здобули остаточну перемогу над людиною: роль українських шахістів у цій історії (фото)

Як еволюціонували комп'ютерні шахи, яке програмне забезпечення стало причиною втрати надії на перемогу для людей, та який внесок у цю історію зробили українські гросмейстери.

7 серпня 1970 року відбулася перша шахова партія між комп'ютерами. Це змагання було організоване, щоб визначити, наскільки добре машини можуть виконувати логічні роздуми та ухвалювати рішення, а також для вдосконалення алгоритмів пошуку. Надалі комп'ютери неодноразово змагалися з людьми. Про еволюцію шахових програм і наслідки протистояння між людським інтелектом та штучним розумом розповість "Фокус".

Людина була розумнішою, але недовго...

Через 27 років після знакового турніру 1970-го року, суперкомп'ютер IBM Deep Blue зумів здобути перемогу над гросмейстером Гаррі Каспаровим з рахунком 3½:2½. При цьому, у попередньому році Каспаров впевнено виграв у нього з результатом 4:2. Однією з основних слабкостей комп'ютера була його позиційна гра, що передбачала поступове покращення позиції через маневри, а не через миттєві комбінації або агресивні атаки. У результаті, комп'ютер зміг подолати чинного чемпіона світу в класичному матчі.

Протягом певного періоду люди змогли утримувати баланс у шаховій грі. Наприклад, Володимир Крамник у 2002 році зіграв внічию з комп'ютерною програмою Deep Fritz, а Гаррі Каспаров у 2003 році досяг того ж результату в матчах проти Deep Junior та X3D Fritz. Останнім випадком, коли людина здобула перемогу, став матч українського гросмейстера Руслана Пономарьова проти програми Fritz, після якого почалася серія поразок. У 2005 році програма Hydra розгромила гросмейстера Майкла Адамса з рахунком 5,5:0,5, а наступного року Deep Fritz перемогла Крамника. Відтоді жоден з шахістів не зміг виграти в програми у матчах "на рівних".

Шахові програми: що потрібно знати про них

Давайте коротко розберемо, за якими принципами працюють програми-гросмейстери та чим вони вирізняються.

* Deep Blue (1997). У цьому випадку важливіше зосередитися не лише на програмному забезпеченні, а й на апаратній складовій (Brute Force). Комп'ютер з цією назвою здатен був аналізувати до 200 мільйонів позицій на секунду завдяки використанню спеціалізованих чіпів.

* Fritz, Junior, Shredder (2000-ті). Для цих програм програмісти вручну складали оцінку позицій, ґрунтуючись на шаховій теорії. ПЗ було встановлено на звичайні комерційні ПК.

* Rybka, Houdini та Komodo (2006-2015) – це шахові програми, які відзначаються своїм агресивним підходом до відсікання "невдалих" багатоступеневих комбінацій.

* Stockfish (наші дні) -- поєднує класичний розрахунок і роботу нейромереж. Це найпотужніше програмне забезпечення.

Як програмне забезпечення змогло обійти гросмейстерів

Серед недоліків людей можна виділити втомлюваність, втрату уваги та емоційність. Ці чинники можуть стати на заваді гравцеві, якщо він проводить за дошкою понад 5 годин.

Програмне забезпечення швидко ідентифікує всі можливі логічні підступи.

Гросмейстер прораховує форсований варіант на 15-20 напівходів уперед. Сучасний движок на стандартному процесорі -- на 40-50 напівходів.

Комп'ютери застосовують бази даних Налімова-Луазі, які є аналогом абсолютно досконалих знань. Коли на шахівниці залишається 7 або менше фігур, програма припиняє проводити аналіз можливих ходів, оскільки вона "знає" напевно, як досягти перемоги або нічиєї.

Інтелектуальні системи в сучасних шахах

Технології штучного інтелекту (ШІ) справжнім буревієм увірвалися у шаховий світ наприкінці 2010-х років. У 2017 році команда Google DeepMind презентувала свій революційний продукт — AlphaZero. Ця нейронна мережа, яка була поінформована лише про основи гри, всього за кілька годин навчання змогла не лише освоїти шахи, але й здолати потужний движок Stockfish. Головною особливістю AlphaZero стало те, що вона не діяла як звичайний калькулятор, а розвивала інтуїтивний, "людський" стиль гри.

Сучасна редакція Stockfish також використовує штучний інтелект, зокрема архітектуру NNUE (нейронні мережі з ефективним оновленням). У цьому випадку нейронна мережа аналізує ходи, оцінюючи їх стратегічну доцільність, що допомагає пришвидшити процес прийняття рішень.

Гросмейстери вдаються до програм штучного інтелекту для вдосконалення своїх навичок, дослідження помилок та розробки нових тактик. Паралельно, ці програми беруть участь у змаганнях на престижному турнірі Top Chess Engine Championship.

Українські майстри шахів у змаганнях проти комп'ютерних програм.

Українська шахова школа -- одна з найсильніших у світі, і її представники брали активну участь у "битвах з машинами".

У лютому 2003 року в столиці України, Києві, відбулося значиме історичне змагання між людиною і комп'ютером. Гроссмейстер Володимир Баклан, який здобув титул чемпіона світу в складі української збірної, провів дві партії швидких шахів проти комп'ютерної програми Fritz 8. У підсумку, машина отримала перевагу, завершивши матч з рахунком 1,5 : 0,5, де зафіксовано одну перемогу комп'ютера та одну нічию.

У жовтні 2004 року відбувся унікальний шаховий поєдинок, в якому змагалися люди проти комп'ютерів. Команду людства представляли три видатні гросмейстери: колишній чемпіон світу Руслан Пономарьов (Україна), майбутній віце-чемпіон світу Сергій Карякін (який на той момент також представляв Україну) та Веселін Топалов (Болгарія). На іншому боці шахової дошки діяли комп'ютерні програми Hydra, Junior та Fritz. У підсумку, машини здобули перемогу, перегравши людей із рахунком 8,5 : 3,5. Пономарьов і Карякін змогли заробити лише по 1 очку з 4 можливих.

Чотирнадцята чемпіонка світу серед жінок, харків'янка Анна Ушеніна, у 2013 році брала участь у турнірах з так званих "прогресивних шахів" (Advanced Chess), де гравцеві офіційно дозволено використовувати допомогу комп'ютера під час партії, перетворюючи гру на симбіоз людської стратегії та машинного розрахунку.