Jak wygrano szachy

Kiedy mistrz świata w szachach Garry Kasparow nagle zrezygnował z szóstej i ostatniej partii swojego meczu w maju z Deep Blue-a.k.a. superkomputer IBM RS/6000 SP – maszyna w końcu spełnił jedno z najstarszych wyzwań sztucznej inteligencji. Szachy nęciły badaczy komputerów od lat 30. XIX wieku, kiedy ekscentryczny angielski wynalazca Charles Babbage pomyślał o zwabieniu inwestorów do swojego pomysłu programowalnego silnika analitycznego poprzez ukazanie możliwości maszyny do gry w szachy. W końcu reguły gry w szachy są precyzyjnie określone i łatwe do zaprogramowania, a jednak rodzą strategiczne zawiłości, które rzucają wyzwanie najwybitniejszym ludzkim umysłom. Ale pomimo najlepszych wysiłków naukowców żadna maszyna nie okazała się w stanie pokonać najlepszych ludzkich graczy. Aż do Deep Blue.

Jak na ironię, zwycięstwo przychodzi, gdy społeczność szachów komputerowych już dawno porzuciła wszelkie udawanie naśladowania ludzkiej myśli. Szachowi mistrzowie, podobnie jak reszta z nas, są teraz znani z tego, że rozumują, rozpoznając wzorce, tworząc koncepcje i tworząc plany-procesy, które komputery radzą sobie słabo, jeśli w ogóle. Deep Blue, podobnie jak wszystkie czołowe maszyny do gry w szachy od lat 60., opiera się na brutalnej sile — patrzy tak daleko w przyszłość, jak tylko może, na wszystkie możliwe ruchy i ocenia siłę każdej pozycji zgodnie z wcześniej zaprogramowanymi regułami. Ze względu na zasadę, że im szybszy komputer, tym więcej pozycji może przeszukiwać i tym lepiej grać, Deep Blue opiera się na 32 szybkich procesorach działających jednocześnie, z których każdy koordynuje pracę 16 specjalnych żetonów szachowych, które działają równolegle . Ta moc obliczeniowa umożliwia Deep Blue ocenę łącznie 200 milionów pozycji na sekundę.

Ta historia była częścią naszego wydania z sierpnia 1997 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

M. Mitchell Waldrop, autor bestsellera Złożoność oraz o mającej się wkrótce ukazać książce o historii informatyki, niedawno rozmawiałem z głównym projektantem Deep Blue w IBM, Feng-Hsiung Hsu, o implikacjach zwycięstwa maszyny i jej wartości dla innych zastosowań.

TR: W lutym 1996 roku, kiedy Deep Blue był zupełnie nowy, zmierzył się z Garrym Kasparowem i przegrał. Wielu ludzi czuło się usprawiedliwionych — jakby to dowodziło wrodzonej wyższości ludzkiego umysłu nad zwykłą maszyną. Ale teraz, kiedy wygrał Deep Blue, wielu uważa, że ​​komputer upokorzył ludzkość. Czy powinni czuć się zagrożeni?

HSU: Nie. Pamiętaj, Deep Blue sam nie grał w szachy. Zanim mecz się zaczął, ludzie zaprogramowali maszynę, aby wzrosła do poziomu Garry'ego. A potem podczas meczu faktycznie przechodziliśmy między grami, przyjrzeliśmy się błędom Deep Blue i odpowiednio dostosowaliśmy jego kryteria oceny sytuacji, aby nie popełnił tego samego błędu dwa razy. Bez tego Deep Blue nie mógłby konkurować z Garrym. Można więc powiedzieć, że w zeszłym roku Garry wygrał jeden za przeszłość ludzkości. W tym roku Deep Blue wygrał jeden dla przyszłości ludzkości.

TR: Jak to?

HSU: Kiedy Garry gra w szachy, polega na intelekcie, z którym się urodził, swojej znajomości gry i doświadczeniu, które zdobył grając zarówno w ludzi, jak i na komputerach. To jest staromodny sposób gry w szachy; Garry'ego, pomimo swojej błyskotliwości, ogranicza to, co jest biologicznie możliwe. Deep Blue reprezentuje każdą technologię, która pozwala nam przekraczać ograniczenia, które zwykle nakłada na nas natura. W tej chwili rozmawiamy przez telefon: po prostu krzycząc, nie mogę do ciebie dotrzeć. Zasada jest taka sama w szachach. Garry może być najlepszym graczem w historii szachów, ale podczas gdy szachiści w zespole Deep Blue nie mogą twierdzić, że zbliżają się do umiejętności Garry'ego, dzięki Deep Blue przekroczyliśmy nasze limity i wygraliśmy.

TR: Kiedy tak to ujmujesz, mecz brzmi trochę niesprawiedliwie. Garry nie grał przeciwko jednej maszynie ani nawet jednej osobie, ale całej drużynie.

HSU: Ale Garry był także częścią zespołu. Pomiędzy meczami konsultował się ze swoim trenerem, a nawet własnym komputerem szachowym, aby dowiedzieć się więcej o tym, co zrobi Deep Blue. To właściwie normalna część każdego meczu szachowego na poziomie mistrza. Można więc powiedzieć, że Garry grał przeciwko komputerowi polegającemu na ludzkiej mocy, ale Deep Blue grał przeciwko człowiekowi polegającemu częściowo na mocy komputera.

TR: Słusznie. Ale można było to powiedzieć w zeszłym roku, kiedy Garry wygrał. Jednak w tym roku przegrał. Co spowodowało różnicę?

HSU: Najbardziej oczywistymi różnicami jest to, że Deep Blue był w tym roku dwa razy szybszy, ponieważ miał nowe żetony procesora centralnego, a także dwa razy więcej żetonów zaprojektowanych wyłącznie do gry w szachy.
Ale dla meczu te postępy w sprzęcie nie były tak istotne, jak dwie inne kwestie. Najpierw zajęliśmy się luką w wiedzy. Garry to niezwykły człowiek, z ogromnymi zasobami wiedzy i wyczucia szachów zdobytych przez ponad 30 lat gry. W zeszłym roku Deep Blue wszedł do meczu jako nowonarodzone dziecko: dopiero co zostało zbudowane i niewiele wiedziało o szachach. Więc później poprosiliśmy Międzynarodowego Wielkiego Mistrza Joela Benjamina, aby przyszedł z nami i zasadniczo zabrał maszynę do szkoły szachowej. Właściwie poszliśmy do szkoły szachowej i wykorzystaliśmy to, czego się nauczyliśmy, aby całkowicie przeprogramować podstawowy kod oprogramowania maszyny i przeprojektować żetony szachowe, aby zawierały znacznie więcej wiedzy o szachach. Do tegorocznego meczu, według słów Joela, Deep Blue zaczął grać w szachy na poziomie ludzkim.

Po drugie, zajęliśmy się kwestią ciągłej nauki ze strony Garry'ego. Dla informatyka pomysł zbudowania maszyny do rywalizacji z mistrzem świata w szachach jest jak wspinaczka na Mount Everest. Na nieszczęście dla nas w zeszłym roku, ludzki Mount Everest rósł o 100 stóp dziennie w trakcie trwania meczu: Garry ma ludzką zdolność przystosowania się do tego, co robi Deep Blue. Wiedzieliśmy, że Deep Blue nigdy nie będzie tak adaptacyjny jak człowiek, ponieważ nie tak skonstruowany jest komputer. Ale zbudowaliśmy narzędzia programowe, które pozwoliły nam przejść między grami i dostosować programowanie Deep Blue znacznie szybciej niż mogliśmy wcześniej. Okazało się to krytyczne. Sytuacja przypominała rywalizację w Indy 500, gdzie zjeżdżasz do pit stopu i używasz własnego, szybkiego narzędzia do zmiany koła.

TR: Jak zauważyłeś, Deep Blue nie jest tak adaptacyjny jak osoba. Ty i twoi koledzy wielokrotnie podkreślaliście, że komputer działa na podstawie liczbowej brutalnej siły. Dlaczego nie spróbować symulować ludzkiego poznania i zdolności adaptacyjnych?

HSU: Chociaż ludzie są bardzo dobrzy w rozpoznawaniu wzorców, tworzeniu koncepcji itd., te zadania są bardzo trudne dla komputerów. Komputery mogą jednak uzupełniać ludzi, ponieważ są dobre w obliczeniach. Więc z inżynierskiego punktu widzenia, jeśli chcesz zaatakować szachowe problemy za pomocą komputera, wymyślasz, jak wykorzystać zdolność maszyny do szybkiego obliczania.

Możliwość szybkiego obliczania jest bardzo przydatna w wielu innych dziedzinach. Jedna aplikacja nazywa się eksploracją danych. Duże organizacje wykorzystują tę technikę do wyodrębniania wybranych informacji z ogromnej liczby szczegółów — na przykład firmy wykorzystują ją do analizy rynków finansowych. Eksploracja danych może również pomóc w rozwiązaniu niezliczonych problemów dla osób fizycznych, takich jak przeciążenie informacyjne, którego doświadczają ludzie w wyniku zwiększonego dostępu m.in. do Internetu. Tak jak użyliśmy naszych specjalnych żetonów do gry w szachy, aby przyspieszyć Deep Blue – wykorzystując wiele z nich równolegle – możemy tworzyć systemy komputerowe dobre do eksploracji danych w sieci WWW. Taka technologia może znaleźć i przedstawić Ci informacje w pigułce, dzięki czemu nie będziesz musiał spędzać całego życia na surfowaniu w sieci.

TR: Czy takie narzędzie nie wzmocniłoby tego, co można by nazwać błędem kwantyfikacji – poglądu, że wszystkie osądy i decyzje można sprowadzić do obliczeń?

HSU: To niebezpieczeństwo istnieje. Ale eksploracja danych ostatecznie prowadzi do odkrycia empirycznych ustaleń i reguł, po których ludzie przestają się zastanawiać, dlaczego takowe istnieją. Innymi słowy, możemy używać komputerów do wydobywania wiedzy z danych, ale ludzie nadal muszą zamieniać tę wiedzę w mądrość. Tak rozwija się ludzkość.

TR: Co dalej, teraz, gdy Deep Blue pokonał czołowego ludzkiego mistrza szachowego?

HSU: Podstawowy schemat wyszukiwania Deep Blue w rzeczywistości nie jest specyficzny dla szachów. Zaczęliśmy więc przyglądać się innym obszarom, takim jak badania farmaceutyczne, w których Deep Blue może pomóc w szybszym projektowaniu nowych leków. To ważne, ponieważ jeśli choroba jest bardzo śmiertelna, a także bardzo zaraźliwa, musimy być w stanie z nią walczyć za pomocą najlepszych dostępnych nam narzędzi. W tym celu projektujemy chip do modelowania molekularnego, który może pomóc przewidzieć, w jaki sposób cząsteczka kandydata na lek będzie oddziaływać z, powiedzmy, otoczką białkową wirusa. W przyszłym roku planujemy zainstalować kilka takich chipów w komputerze.

TR: Skoro zaszedłeś tak daleko z Deep Blue, co powiedziałbyś, że faktycznie stanowiłoby sztuczną inteligencję?

HSU: Deep Blue wykazywałby prawdziwą sztuczną inteligencję, gdyby nie pozwalał mi go odłączyć.

ukryć