Schackmotorernas historia

Schackets historia började för nästan 1500 år sedan, och under det senaste och ett halvt årtusendet har spelet förändrats drastiskt. Ingen teknik eller strategi har dock förändrat schack så mycket som introduktionen av schackmotorer . Trots att schackmotorer bara har kommit till under de senaste 70 åren har introduktionen av schackmotorer format och definierat hur toppschack spelas idag.

Motorer före datoreran (- 1940-talet)

Avbildning av 'Turken'.

Den mekaniska turken

Den tidigaste formen av en "schackmotor" dyker upp på 1700-talet med en maskin som heter Mechanical Turk . Skapat av den ungerske uppfinnaren Wolfgang von Kempelen , den mekaniska turken, en människomodell i naturlig storlek, debuterade 1770 som världens första autonoma schackrobot. Den mekaniska turken kunde spela schack och slå motståndare, till och med gå så långt som att lösa den ikoniska riddarens turschackpussel. Från 1770 till 1854 skulle den mekaniska turken förbli i drift, bara för att så småningom gå ner i en brand. Flera år efter att maskinerna gick bort skulle bluffen avslöjas, med en människa som den sanna källan till den mekaniska turkens intelligens hela tiden.

El Ajedrecista

Den första riktiga instansen av en schackdator skulle dyka upp 1912, med en automat vid namn El Ajedrecista byggd av Leonardo Torres y Quevedo . Till skillnad från den mekaniska turken var El Ajedrecista faktiskt den första autonoma maskinen som kunde spela schack. El Ajedrecista skulle kunna spela ett slutspel med vit, där vit har en kung och torn, medan svart bara har en kung. Maskinen var kapabel att schackmatta den svarta kungen (spelad av en människa) varje gång och kunde identifiera olagliga drag. El Ajedrecista markerade den första faktiska schackmotorn och skapade massor av spänning runt fältet i allmänhet.

Början av schackdatorer (1940-1950-talet)

Andra världskriget skulle leda till häpnadsväckande tekniska genombrott, det största av dessa är naturligtvis uppfinningen/skapandet av datorn. Två män, Alan Turing och Claude Shannon var pionjärer för dessa innovationer, och i slutet av andra världskriget skulle båda få ett intresse för att programmera en schackmotor. 1949 skulle Claude Shannon publicera en tidning som beskriver ett program som potentiellt skulle kunna spela schack mot en människa. Ett år senare skulle Alan Turing skapa den första datorschackalgoritmen, men hårdvaran vid den tiden saknade kraft. Turing skulle testa sin algoritm för hand, och även om själva algoritmen var svag, hade Turing och Shannon lagt grunden till storhet.

1951 skulle en nära kollega till Turing, en man vid namn Dietrich Prinz , lyckas skapa och implementera en grundläggande schackalgoritm som kunde lösa kompis i två. Algoritmen kördes på Ferranti Mark 1 , den första kommersiellt tillgängliga datorn, och även om den saknade kraften att spela ett helt spel skulle det fungera som ett bevis på konceptet för schackdatorer.

Slutligen, 1957, skapade en IBM-ingenjör vid namn Alex Bernstein världens första helautomatiska schackmotor. Motorn byggdes för IBM 704 stordator och tog cirka åtta minuter per drag. Denna motor kan spela ett helt spel och skulle markera den verkliga början av schackberäkningen.

Framväxten av schackmotorer (1960-1970-talet)

Datorns snabba framsteg på 1960- och 1970-talen var nyckeln till att öka schackmotorstyrkan, både drastiska mjukvaru- och hårdvaruinnovationer leder till starkare motorer.

Programvaruframsteg

Den mest ikoniska spelalgoritmen av alla, Minimax -algoritmen och dess alfa-beta-beskärningsoptimering , var och förblir nyckeln till schackprogrammering och optimering. Denna algoritm, som ursprungligen bevisades 1928 av John von Neumann , fokuserar på att maximera en spelares poäng samtidigt som den minimerar de andra. Stora förbättringar av denna algoritm skulle utvecklas specifikt för schackprogrammering, med huvudmålet att öka sökdjupet. Dessa inkluderade...

Flytta urvalstekniker
Heuristiska tillvägagångssätt
Iterativ fördjupning
Öppna/avsluta databaser

Under denna tid skulle vissa schackstormästare också ägna sig åt att förbättra schackprogrammering, med sina avancerade kunskaper om spelet. Mest anmärkningsvärt tidigare världsmästare i schack Mikhail Botvinnik , som skrev flera artiklar i ämnet, specifikt relaterade till rörelsevalstekniker.

Hårdvaruframsteg

Tidigare var den största limitern som människor som Turing och Dietrich hade att möta, hårdvara avancerade i en häpnadsväckande takt. 1965 Gordon Moore att antalet transistorer i datorer hade fördubblats vartannat år, vilket ökade hårdvaruhastigheten i en exponentiell hastighet. Detta kallas vanligtvis för Moores lag och gäller fortfarande idag.

Schackspecifik hårdvara blev också framträdande för schackmotorer under denna tid. 1978 skulle en schackmotor vid namn Belle vinna det nordamerikanska datorschackmästerskapet som drivs av Association for Computing Machinery, motorns speciella hårdvara tillät den att analysera cirka trettio miljoner positioner på tre minuter. Detta underlättas också av det faktum att Belle höll både öppnings- och slutdatabaser, vilket i hög grad underlättade hårdvaruhastigheten. Belle skulle fortsätta att bli den första schackmotorn för att få Master-betyg två år senare.

Att överbrygga klyftan (1960-2000-talet)

Tidig tävling

1960- och 1970-talens schackmotorer kunde inte konkurrera med de främsta schackspelare. 1968 erbjöd den internationella mästaren David Levy 3000 dollar till vilken schackmotor som helst som kunde bäst honom under de kommande tio åren. 1977 skulle Levy möta schackmotorn Kaissa och komma ut utan att förlora en enda match.

Deep Blue, utställd på IBM.

På 1980-talet landade en dator i varje hushåll och plötsligt började schackdatorer bli en riktig affär. 1980 Edward Fredkin , professor i datavetenskap vid Carnegie Mellon University , erbjuda monetära priser för schackmotorer för att bryta barriärer i schackvärlden. Dessa inkluderade $10 000 för den första motorn som nådde Grandmaster-nivå och $100 000 för den första motorn som slog en schackvärldsmästare. Plötsligt hade konkurrensen i schackdatorer blivit väldigt verklig, och toppmännen var på spel.

Djupblå

Deep Blue skulle börja under ett annat namn, ChipTest . ChipTest utvecklades och byggdes av Feng-hsiung Hsu , Thomas Anantharaman och Murray Campbell på Carnegie Mellon. De skulle initialt gå in i motorn i 1986 års nordamerikanska datorschackmästerskap och komma till korta, men komma tillbaka nästa år med en förbättrad version och vinna tävlingen i en 4-0-svep.

Teamet skulle utveckla en ny maskin från 1988, med namnet Deep Thought . Deep Thought hade betydande fördelar jämfört med sin tidigare version och skulle skilja sig från sina konkurrenter. Det skulle bli den första motorn att slå en stormästare när den spelade mot Bent Larsen i en vanlig turneringsmatch samma år som den kom ut. Deep Thought skulle fortsätta att vinna världsmästerskapet i datorschack med ett obesegrat 5-0 rekord året därpå. Ändå skulle det fortfarande falla på Garry Kasparov i två matcher samma år, klyftan mellan människa och maskin kvarstod. Under de följande åren skulle Deep Thought förbli mästaren i schackmotorn, och så småningom bli Deep Thought 2 och vinna det nordamerikanska datorschackmästerskapet för femte gången. 1994 skulle laget bli sponsrat av IBM , tiden för Deep Thought var slut.

Slutligen 1995 släpptes en ny schackmotorprototyp från teamet på IBM, Deep Blue. Motorn skulle färdigställas 1996, och samma år skulle den fortsätta att möta schackmästaren Garry Kasparov för första gången. Matchen med Kasparov senaste sex matcherna, där Deep Blue förlorade med 4-2. Men detta markerade ändå första gången en schackmotor skulle slå den nuvarande schackmästaren i en vanlig match. Men bara ett år senare skulle teamet på IBM få en ny chans, Deep Blue uppgraderades och bearbetades av både ingenjörer och schackstormästare. I en match som skulle bli ikonisk skulle Deep Blue bli den första schackmotorn att slå den nuvarande schackmästaren i en hel schackmatch. Trots kontroversiella påståenden från Kasparovs vägnar att IBM hade fuskat, markerade resultatet en betydelsefull prestation inom schackdatorn.

Eran av supermänskliga motorer (2000-talet - nuvarande)

Kasparovs nederlag skulle markera slutet på en tid då de bästa människorna kunde slå motorerna. Pengar fortsatte att flöda in i schackdatorer och branschen blomstrade, dock inte utan kontroverser. diskvalificerades den fyrafaldiga mästarmotorn Rybka från World Computer Chess Championship för kodplagiat. Nya tävlingar skulle också dyka upp, med Top Chess Engine Championship som grundades 2010 med en starkare tonvikt på automatiserat spel, längre spel och tillåter starkare hårdvara.

Fram till slutet av 2010-talet utvecklades schackvärlden långsamt, men framstegen förblev konsekventa och motorerna starkare än någonsin. Det var fram till 2017 när ett team av programmerare på Google-företaget DeepMind släppte en helt ny motor, AlphaZero .

Neural nätverksrevolution

I slutet av 2017 släppte ingenjörer på DeepMind en motor som skulle chocka schackvärlden. AlphaZero var i grunden baserad på ett annat förhållningssätt till schackberäkning, något som aldrig riktigt sett tidigare. Medan tidigare motorer hade förlitat sig på att söka igenom träd och utvärdera positioner, litade AlphaZero på ett djupt neuralt nätverk för sin analys. Detta innebar i huvudsak att AlphaZero kunde lära sig schack på egen hand.

De första testerna med AlphaZero var häpnadsväckande; i en match på 100 spel mot den nuvarande starkaste motorn Stockfish vann AlphaZero 28 matcher och gjorde oavgjort de återstående 72. På många sätt fungerade AlphaZero inte bara som ett genombrott för schackdatorer, utan för AI-världen i allmänhet.

Sedan 2017 har närvaron av neurala nätverk, världens främsta schackmotorer, bara vuxit. Alla toppmotorer nuförtiden, Leela Chess Zero , Stockfish och Komodo har alla inkluderat neurala nätverk i sina motorer. Ändå är den djupa förstärkningsinlärning som används för AlphaZero fortfarande ovanlig i toppmotorer.

Se också

Datorschack