Новости    Библиотека    Байки    Ссылки    О сайте


предыдущая главасодержаниеследующая глава

Диалог первый. Маленькое чудо

В назначенный день и час мы встретились с моим юным коллегой по

увлечению шахматами и ЭВМ в компьютерном клубе.

- Здравствуйте!

- Добрый день!

- Я рад, что, несмотря на вашу занятость - а подготовка к экзаменам в университет (я слышал, вы поступаете на математический факультет) требует массу времени и усилий,- вы согласились на несколько часов стать моим собеседником и поговорить о шахматных компьютерах. Задумав написать про них книгу, причем в виде диалогов, мне необходим был именно такой собеседник, как вы: старшеклассник с широким кругозором - раз, поклонник и знаток компьютеров - два, шахматист-перворазрядник - три!

- А я тем более рад, что смогу побеседовать с вами на такую увлекательную тему. Я, правда, всерьез увлекаюсь ЭВМ и даже умею работать на персональных компьютерах. Что же касается шахмат, то, хотя и выполнил прошлым летом первый разряд, сейчас временно отложил их в сторону: ведь экзамены предстоят нешуточные. Кстати, о компьютерных шахматах мне тоже кое-что известно, но сведения эти случайные, разрозненные, и неплохо было бы привести их в систему.

- Должен сказать вам, что эта тема весьма обширна - история компьютерных шахмат насчитывает уже около 40 лет. И мы, конечно, ограничим с вами круг вопросов, иначе наши диалоги будут продолжаться до бесконечности.

- И на чем мы сосредоточим внимание?

- Я думаю, что в первом диалоге мы прежде всего поговорим о том, как машины играют в шахматы и как находят комбинации.

- А что нас ждет впереди?

- Второй диалог будет посвящен состязаниям машин, компьютерным чемпионатам мира, а в третьем - ЭВМ встретятся уже не друг с другом, а с человеком... Из четвертого диалога мы узнаем о достижениях компьютеров в исследовании эндшпиля, а из пятого - об их искусстве решать шахматные головоломки. По-моему, ассортимент довольно широк.

- Итак, вы упомянули все направления компьютерных шахмат...

- Не уверен. Некоторые аспекты, возможно, будут затронуты по ходу диалогов.

- Если считать, что наш первый диалог начался...

- В этом нет никаких сомнений.

- ...То первые два вопроса, которые немедленно возникают, таковы: давно ли ученые - математики, кибернетики, программисты - занимаются разработкой шахматных алгоритмов и программ и зачем они тратили и продолжают тратить столько усилий на обучение компьютеров шахматной игре?

- Проще ответить на первый вопрос. Компьютерные шахматы возникли в начале 50-х годов.

- Какого столетия?

- Что-что?

- Вы удивлены?! А как же автомат Кемпелена, венгерского изобретателя и механика XVIII века?

- А, вот вы о чем. Действительно, Кемпелен вошел в историю и стал почти легендарным человеком благодаря созданию им шахматного автомата. В 1769 году в Вене он продемонстрировал механического игрока, одетого в экзотический, турецкий наряд. Автомат вызвал всеобщий восторг и изумление, так как побеждал даже самых сильных шахматистов того времени. Но ведь это "чудо" было обыкновенной мистификацией, хотя и свидетельствовало об исключительной изобретательности и конструкторских способностях Кемпелена. Секрет заключался в том, что внутри ящика с шахматной доской прятался живой человек, управляющий остроумным механизмом аппарата. Сам он виден не был, даже при открытых дверцах.

Начало партии с персональным компьютером 'Амстрад'
Начало партии с персональным компьютером 'Амстрад'

- Я где-то читал об этом. Но как удалось создать иллюзию пустоты внутри ящика?

- Такой эффект достигался благодаря системе зеркал, расположенных под определенными углами, а также маскирующих перегородок.

- Из той же книжки я узнал, что автомат Кемпелена был необычайно популярен в XVIII и XIX веках. Ему посвящена многочисленная литература и даже фильмы. Чем это объяснить?

- Дело в том, что "турок-шахматист" вместе со своим изобретателем объездил много стран - Россию, Польшу, Германию, Францию, Англию и всюду имел шумный успех. После смерти Кемпелена в 1804 году "турка" купил импрессарио Мальзель, и автомат вновь отправился в путешествие по столицам мира. Поговаривали, что в 1809 году в своем штабе с ним сражался сам Наполеон...

- Кто же прятался внутри "турка"?

- В течение почти 70 лет публичных выступлений "мозг" автомата заменяли поочередно знаменитые австрийские шахматисты; с Наполеоном, например, играл один из лучших в то время венских мастеров Альгайер.

- Чем закончилась "карьера" автомата Кемпелена?

- "Турок-шахматист" переходил из рук в руки еще несколько раз и, наконец, в 1836 году был помещен в США в филадельфийском музее, где спустя два десятилетия сгорел. А секрет действия автомата был раскрыт лишь в 1834 году в одном из французских журналов. Кстати, после Кемпелена подобные шахматные автоматы сооружали и другие изобретатели.

Как видите, замысел создания механического шахматиста на целых полтора века опередил появление компьютеров. Между прочим, в прошлом столетии появились и фантастические произведения, герои которых - искусственные игроки. В 1894 году был опубликован один из первых шахматно-фантастических рассказов "Хозяин Моксона", написанный А. Бирсом. Его герой, робот-шахматист, так часто проигрывал, что в конце концов не выдержал и, получив очередной мат, убил своего творца.

- Надеюсь, от современных шахматных роботов их создателям не грозит смертельная опасность...

- Если и грозит, то только за доской.

- В общем все ясно: автомат Кемпелена - это ловкая мистификация и к компьютерным шахматам имеет весьма отдаленное отношение. Но вспоминаю (также вычитал в какой-то книжке) об одной серьезной попытке создать шахматный автомат, предпринятой испанцем Кеведо в начале этого века.

- В самом деле, он сконструировал электромагнитное устройство, которое королем и ладьей матовало одинокого короля противника. Но уж слишком это простая задача, и говорить всерьез о шахматном роботе тут не приходится. Только с появлением быстродействующих ЭВМ на рубеже 40-50-х годов (XX века!) создание шахматного автомата стало реальным делом.

- Остался второй вопрос, напомню его: какой смысл в том, что ученые уже несколько десятилетий разрабатывают шахматные программы для ЭВМ? Не ставят же они задачу лишить шахматистов их главной радости, любимой игры!

- Вы знаете, на этот вопрос отвечать можно не один час. Если вы не возражаете, я ограничусь несколькими самыми общими соображениями.

Как известно, шахматы служат удобной моделью для решения различных задач, возникающих в экономике, планировании, управлении производством, в других интеллектуальных областях. Этим в немалой степени объясняется давний интерес к ним программистов, кибернетиков, специалистов в области управления, теории принятия решения и "искусственного интеллекта". Нахождение оптимального решения в некоторой технической или экономической ситуации по математической сути и по своей сложности вполне можно сравнить с выбором лучшего хода в партии. Вот что сказал по этому поводу академик В. Трапезников: "Шахматы - это идеальная модельная задача, при решении которой заметно облегчается сравнение управленческих воздействий,- партию можно переиграть, тогда как нельзя построить два завода, чтобы определить, какой вариант лучше. Шахматная игра используется в качестве модели для выработки методов принятия решений в ситуациях, где невозможно точно оценить их последствия. Программы, выбирающие такие решения, называются эвристическими".

- Чем же все-таки привлекает игра математиков и программистов?

- Одна из основных проблем шахматного программирования состоит в том, чтобы сократить перебор огромного числа вариантов, возникающих на доске. Этот почти "безнадежный" перебор присутствует и во многих экономических ситуациях, в математических и комбинаторных задачах. Исследование шахмат помогает ученым (не только математикам и программистам, но даже философам!) извлечь немало пользы для решения своих проблем. При программировании сложных переборных задач приходится сталкиваться с массой технических проблем, которые легче преодолеваются на шахматной модели...

Мой краткий ответ удовлетворил вас?

- Более-менее.

- Конечно, я мог бы припустить тумана и заговорить о раскрытии при помощи шахмат тайны человеческого мышления, проникновении в святая святых природы, приближении к созданию искусственного интеллекта и т. д.

Но если спуститься, на землю и затронуть более реальные вещи, то стоит добавить, что создание шахматных программ, состязания машин, встречи между ЭВМ и человеком привлекают общественное внимание и, скажем, на Западе достижения электронных шахматистов используются в рекламных целях: фирма, выпускающая более сильный компьютер, вызывает большее доверие...

Впрочем, дело не только в рекламе. Состязания машин немало значат и в чисто научном плане. У нас появляется прекрасная возможность сравнивать достоинства машин и программ, а также применяемых в них математических алгоритмов и методов.

- Похоже, что если на заре компьютерных шахмат наша старинная игра "эксплуатировалась" кибернетиками и программистами, то теперь шахматисты используют компьютеры в своих целях...

- Вы совершенно правы, шахматисты в конечном счете не остались в долгу. Но этот аспект мне хотелось бы обсудить чуть позднее. Сначала надо все-таки разобраться, как машины играют в шахматы.

- Согласен, не будем отвлекаться. Вот первый "научный" вопрос, возникающий у меня: почему так остро стоит проблема перебора вариантов, ведь общее число возможных позиций на доске поддается подсчету?

- Лишь теоретически. С математической точки зрения шахматы, действительно, игра конечная: общее число позиций и партий имеет вполне определенное значение. Более того, скажу вам, что любая позиция на доске предопределена.

- В каком смысле?

- Это значит, что при наилучших действиях обеих сторон результат игры однозначен: выигрывают белые, выигрывают черные или неизбежен ничейный исход.

- Это можно строго доказать?

- Безусловно. Впервые утверждение было высказано (и доказано) итальянским математиком Цермело еще в 1913 году. Поэтому сей факт часто называют теоремой Цермело. Думаю, что, поразмыслив немного, вы сами легко докажете эту теорему. Все строится на ограниченном числе шахматных позиций, а это почти очевидное утверждение.

- Но данный факт довольно грустный для шахматистов...

- Грустить не надо! Практически игра является бесконечной. Даже если бы все человечество только тем и занималось, что с утра до вечера играло в шахматы, все равно все партии до сих пор еще не были бы сыграны.

- Теперь я задам вам, как мне кажется, центральный вопрос нашего первого диалога: в чем состоит алгоритм игры в шахматы?

- Не могу сказать, что я не ожидал этого вопроса. И все же я озадачен. Дело в том, что одной фразой здесь никак не отделаешься. Кстати, что такое алгоритм, вам, надеюсь, известно?

- Похоже, вы отстали от жизни! Сейчас, когда столь бурно протекает компьютеризация школы, этот термин прочно вошел в лексикон учащихся. В школьном учебнике алгоритм определяется как "понятное и точное предписание (указание) исполнителю совершить последовательность действий, направленных на достижение указанной цели или на решение поставленной задачи".

- Упрека не принимаю: о компьютеризации школы мне прекрасно известно, в некотором роде я сам в ней участвую. А вот заниматься зубрежкой некрасиво!

- Мне, честно говоря, не слишком нравится это громоздкое определение. Проще было бы сказать, что алгоритм - это набор правил для решения определенной задачи.

- В разных изданиях предлагаются различные определения алгоритма, но это, конечно, не значит, что каждый может понимать под этим все что угодно. На самом деле в смысле математической логики все определения эквивалентны. Если не пользоваться специальной терминологией, я бы определил алгоритм как "точное и безотказное предписание исполнителю о действиях, которые он должен выполнить".

- То есть основные свойства алгоритма - это точность и безотказность?

- Да, причем предписание алгоритма должно быть настолько точным, чтобы его могла выполнить машина, а безотказность предполагает, что алгоритм всегда указывает, что нужно делать, чтобы не оставалось непредвиденных ситуаций.

- Но в вашем определении не фигурирует задача, для которой алгоритм создается.

- Алгоритм - это понятие, не зависящее ни от какой конкретной задачи или проблемы в том смысле, как это понимают математики. Например, действия водителя автомобиля на дороге согласуются с определенными правилами (включение зажигания, переключение скоростей, торможение при красном свете светофора и т. д.), то есть водитель фактически руководствуется определенным алгоритмом, но никаких задач не решает, он просто едет... Однако если говорят, что алгоритм решает некоторую задачу, то требуется, чтобы ответ был получен за конечное число действий.

- Возвращаясь к шахматам, можно, по-видимому, сказать так: алгоритм шахматной игры - это правила, которые позволяют однозначно выбрать ход в данной позиции за конечное время. Я прав?

- В общем, да.

- Иногда пишут, что алгоритм обладает свойством массовости: обеспечивает решение большого комплекса задач или одной задачи, но при различных исходных данных. Этим свойством обязан обладать и шахматный алгоритм, ведь он должен выдавать ход в произвольной позиции...

- Относительно шахмат вы абсолютно правы. И тем не менее "массовость" не входит в определение алгоритма, это лишь одно из свойств, которым он может обладать или нет. Например, в алгоритме игры для того или иного класса эндшпиля (об этом пойдет речь в четвертом диалоге) не предусмотрена выдача хода для любой расстановки фигур на доске.

- Я и сам сейчас подумал. Допустим, партия отложена в очень сложной позиции. Тогда она сама по себе требует нахождения алгоритма для ее разыгрывания. Здесь говорить о массовости вовсе не приходится.

- Вот что я еще бы отметил: для одной и той же задачи, в том числе выбора хода, могут быть придуманы разные алгоритмы решения, из чего, кстати, следует, что ваш "центральный вопрос" не совсем корректен. Одни из предложенных алгоритмов медленно ведут к цели, другие быстро, а для реализации третьих, даже на машине, требуется столько времени, что о решении задачи можно говорить лишь с натяжкой.

- Представляю себе алгоритм определения погоды на завтра, который дает прогноз только через три дня...

- Ну что же, эффектный пример! Он иллюстрирует понятие сложности алгоритма. Другое не менее важное понятие - оптимальность. Не углубляясь в тонкости, скажу, что при решении любой задачи всегда стремятся построить алгоритм в каком-то смысле наилучший - его и называют оптимальным.

- Классифицировать можно не только алгоритмы, но и решения, например на точные и приближенные. Полагаю, что для сложной задачи алгоритм нахождения точного решения может оказаться безнадежно медленным.

- В этом случае часто ограничиваются поиском приближенного (неточного) решения, а соответствующий алгоритм также называют приближенным (неточным): он может оказаться намного проще, чем точный. Осталось сказать, что если алгоритм написан, то его переводят на определенный машинный язык, это и есть программа для ЭВМ.

- Кое-что, о чем мы сейчас с вами говорим, выходит за рамки школьной программы, где акцент в основном сделан на рассмотрении конкретных алгоритмов.

- Надеюсь, расширение вашего кругозора не пойдет во вред?! Кстати, шахматы представляют собой богатый источник задач для разработки самых разных алгоритмов.

- Какие задачи вы имеете в виду?

- Речь о них пойдет в двух последних диалогах. Сразу сообщу вам, что подробный алгоритм шахматной игры, какой бы мы ни стали описывать, слишком сложен, чтобы представить его здесь в деталях. Тем более, повторяю, алгоритмов разработано немало и все они отличаются друг от друга.

- Но есть, наверное, какие-то основные принципы, присущие всем действующим шахматным программам.

- Вы правы, и такие принципы впервые сформулировал еще в 1950 году один из основоположников кибернетики и теории информации К. Шеннон.

- И в чем заключается алгоритм игры, предложенный знаменитым американским ученым?

- Для выбора хода в произвольном положении перебираются все варианты (ветви игры) на определенную глубину, и заключительным позициям (границам перебора) с помощью оценочной функции приписываются некоторые числа (оценки). Далее на их основе с помощью минимаксной процедуры (при возвращении "назад") оценивается исходная позиция и одновременно указывается наилучший ход в ней.

- И все это можно проделать вручную?

- Алгоритм, то есть руководство к действию, в принципе не предусматривает обращения к компьютеру. Но, разумеется, в данном случае предполагается, что все операции осуществляет компьютер. Общая идея алгоритма вам понятна?

- Общая - да, но хотелось бы кое-что уточнить. Некоторые термины и понятия, которые вы сейчас ввели, не совсем ясны. Например, как устроена оценочная функция?

- Она как бы состоит из двух частей - материальной и позиционной. Материал подсчитывается по одной из принятых в шахматах шкал относительной ценности фигур, позиционная оценка учитывает наиболее важные признаки позиции.

- Какой компонент важнее?

- Материальное соотношение сил имеет основное значение. Забегая вперед, скажу, что компьютер даже пешку отдает крайне неохотно, трудно встретить в партиях машин и жертвы, которые мы обычно относим к разряду позиционных или интуитивных (правда, последнее время машины стали жертвовать чаще...).

- Что собой представляет шкала ценности фигур?

- Речь идет о силе фигур. Скажем, пешка - 1, конь и слон - 3, ладья - 5, ферзь - 9. Королю приписывается очень большое число, и это означает, что он не подлежит размену. Материальная оценка для каждой из сторон (Мб и Мч) складывается из сил всех фигур данного цвета, присутствующих на доске.

- А позиционная?

- Для каждой из сторон такая оценка (Пб и Пч) получается суммированием "весов" тех ее признаков, которыми обладает позиция.

- Какие признаки учитываются?

- Владение открытыми линиями и центром, подвижность фигур, наличие сдвоенных пешек, безопасность короля и т. д. Полный список позиционных признаков для "Каиссы" - в книге Г. Адельсона-Вельского, В. Арлазарова, А. Битмана и М. Донского "Машина играет в шахматы", изданной в 1983 году.

- "Каисса" - это советская программа, первая чемпионка мира среди ЭВМ?

- Да, а авторы книги - ее основные разработчики. В ней подробно рассказывается об успехах "Каиссы", даны различные сведения о развитии компьютерных шахмат в 60-70-е годы. Но не будем спешить: чемпионатам мира среди машин будет посвящен наш следующий диалог.

- Хорошо, вернемся к теории. Как я понял, значение оценочной функции (со стороны белых) есть число (Мб - Мч) + (Пб - Пч). А как осуществляется перебор вариантов?

- Шеннон предложил две схемы перебора. В первой из них предусмотрен полный перебор на заданную глубину с учетом всех возможных ходов белых и черных; во второй выделяются ходы, признанные по тем или иным соображениям разумными.

- А что, существует определение разумности?

- Это, в самом деле, чрезвычайно сложная проблема, и поэтому все ныне действующие программы используют первую схему. Правда, глубина перебора в них часто зависит от конкретной ситуации, например может увеличиваться при сокращении числа фигур или при малом количестве разветвлений.

Кстати, совокупность всех вариантов, возникающих из данной позиции, часто называют деревом игры (деревом перебора, расчета), а исходное положение как бы образует корень этого дерева. Поскольку глубина перебора на практике ограничена, дерево расчета является усеченным. Это означает, что алгоритм шахматной игры Шеннона неточен (не дает абсолютно лучшего хода), а является приближенным.

- А как выглядит дерево перебора?

- На рисунке 1 изображено дерево с глубиной расчета три полухода, белые кружки отвечают позициям с ходом белых, черные - с ходом черных.

Рис. 1
Рис. 1

- Как я вижу, в исходном положении ход белых. А номера кружков - это, по-видимому, последовательность позиций, рассматриваемых в переборе. Похоже, вы стараетесь продвинуться по дереву как можно глубже, а дойдя до заключительной позиции, отступаете на шаг назад и т. д.

- Да, и такой перебор называют "вглубь" в отличие от перебора "вширь", который предусматривает равномерное перемещение по дереву. В шахматных программах используются нередко различные модификации этих двух схем (например, так называемый каскадный перебор). Разумеется, реальное дерево перебора, с которым приходится иметь дело шахматной программе, неизмеримо больше, чем на рисунке.

- Вы сказали, что перебор и оценки положений ведутся с помощью минимаксной процедуры. Не поясните популярно, что это такое?

- Минимаксный метод также придумал Шеннон. Используется он во многих переборных задачах, в шахматной интерпретации идея его такова. При выборе хода, то есть при возвращении по дереву игры к исходной позиции и переносу оценок снизу вверх, машина всегда стремится максимизировать свою оценку и вместе с тем учитывает, что партнер как раз старается ее минимизировать.

- Можно проиллюстрировать эту идею на рисунке?

- Конечно. Пусть оценены все нижние черные кружки, и мы переходим от них к предпоследнему ряду. Каждый из его белых кружков получает максимальную из оценок тех кружков, в которые из данного ведут стрелки (белые выбирают лучший ход в варианте). Сделаем еще один шаг назад. Теперь каждый из черных кружков получает минимальную из оценок тех кружков, в которые из данного ведут стрелки (черные выбирают лучший ход в варианте). Оценки, разумеется, всякий раз рассматриваются с точки зрения белых (машины).

- Кажется, я уже готов, чтобы перейти непросредственно от теории к практике. Как играли самые первые программы?

- Программы 50-60-х годов были довольно слабые, сейчас о них и говорить нечего. Поэтому перед разработчиками встал вопрос, как же усилить игру машин.

- Первое, что напрашивается - улучшить оценочную функцию, расширяя число признаков позиции и более точно приписывая им "веса".

- Опыт показал, что такое уточнение не столь уж существенно, достаточно того, чтобы все важнейшие признаки были учтены.

- А если попробовать увеличить глубину перебора?

- Тогда катастрофически растет время поиска хода. Кроме того, имейте в виду, что при любой фиксированной глубине машина может прекратить расчет как раз там, где он более всего необходим. Оценочная функция учтет все статические особенности позиции, а, скажем, потеря ферзя уже на следующем ходу выпадет из поля зрения машины.

- Значит, нужны более гибкие методы перебора.

- Совершенно верно. Вот тогда-то и был предложен очень важный метод перебора, называемый альфа-бета-процедурой. Идея этого метода, открытого доктором физико-математических наук А. Брудно, заключается в следующем. Если в дереве игры в ответ на некоторый ход белых или черных найдено опровержение (с точки зрения машины), то все остальные ветви уже не рассматриваются, они как бы обрываются. Можно показать, что этот метод дает возможность вместо n вариантов в среднем анализировать примерно √n.

- Это так важно?

- Экономия не так мала. Судите сами. Пусть программа, использующая альфа-бета-процедуру, на выбор хода тратит 3 минуты и изучает миллион вариантов (n = 106). Тогда без ее применения тот же ход будет найден после перебора n2 = 1012 вариантов, на что уйдет более трех лет. Сокращение времени перебора, очевидно, позволяет увеличить его глубину.

Между прочим, упомянутая процедура - весьма мощный метод перебора не только в шахматных программах.

- Какие еще приемы позволили повысить шахматную квалификацию компьютера?

- Другой важный метод называется форсированным вариантом (ФВ). Он был впервые предложен В. Арлазаровым и состоит в том, что при заданной глубине расчета, дойдя до заключительной позиции, машина не ставит точку, как раньше, а идет дальше, но исследует при этом только взятия, компенсирующие потерянный материал, и шахи ("тихие" ходы уже не рассматриваются).

- Очевидно, ФВ позволяет компьютеру вести комбинационную игру и, кроме того, исключает грубые ошибки и "зевки"?

- В этом вся соль. Но мы упомянули лишь два метода перебора, используемые во всех действующих программах. В принципе каждый разработчик придумывает свои собственные приемы эффективного перебора, в том числе эвристического характера/

- Не первый раз вы произносите слово "эвристика". Я читал, что шахматное программирование - это разновидность эвристического. Что под этим понимают? Эвристика - это что-то не очень строгое?

- Нет, эвристические правила для решения той или иной задачи вполне строгие и точные. Другое дело, что они основаны не на математическом доказательстве, а на человеческом опыте, интуиции и здравом смысле. Помните: "Эврика!" ("Я нашел!") - воскликнул Архимед и, забыв обо всем на свете, голый выскочил из ванны и побежал по улицам Сиракуз. Позднее закон Архимеда получил научное обоснование, но в тот момент это было лишь гениальное озарение великого ученого.

- Слово "эвристический" как раз и произошло от "эврики"?

- Думаю, что да. Важна не этимология слова, а то, что эвристические правила, эвристический алгоритм могут быть весьма эффективны, но они не всегда гарантируют успех (закон Архимеда не в счет!). Если говорить о шахматах, то возьмем, скажем, такое эвристическое правило: "При всякой возможности ладьей надо занимать открытую линию".

- Я всегда так и поступаю.

- Но, согласитесь, что иногда ладью полезно оставить в углу доски. Так что в шахматах самые тонкие эвристические соображения в каких-то случаях могут и подвести. Но, разумеется, игроки во время партии не только стремятся к точному расчету, но и часто действуют эвристически.

- Я понимаю, что шахматная программа учитывает как эвристические нюансы, так и строго математические. Перейду теперь к следующему вопросу. Боюсь, он поставит нас в тупик: на сколько же ходов ведут расчет современные ЭВМ?

- Однозначно ответить никто не возьмется. Это зависит от сложности позиции (числа фигур на доске), а также от "ветвистости" дерева перебора и поставленных перед ЭВМ задач. В обычной ситуации расчет производится на 3-4 хода, но ФВ может значительно увеличить его, иногда до 10 ходов.

- Наверное, с ростом быстродействия машин увеличивается и глубина перебора.

- В принципе да. Но на позиционную игру это влияет не слишком сильно. Если же говорить о комбинационном, тактическом "зрении" машины, то это очень важно: она рассчитывает более сложные комбинации и ее саму труднее застать врасплох... Но один лишь рост быстродействия ЭВМ, увеличивающий глубину перебора, не обеспечивает качественного скачка в уровне игры. Необходимы принципиально новые идеи, отличные от перебора вариантов. Такие идеи, кстати, не раз выдвигались, но ни одну из них до сих пор не удалось реализовать на компьютере.

- А как же программа М. Ботвинника? Мне не раз доводилось читать, что его "Пионер" действует как шахматный мастер, а не занимается тупым перебором вариантов.

- Алгоритм Ботвинника, как и всякий другой, предусматривает определенный перебор: ведь и мастер не может обойтись без расчета вариантов. Другое дело, что экс-чемпион мира предложил ряд оригинальных эвристических соображений, которые и включил в разрабатываемый алгоритм.

- Например?

- Ну, скажем, метод траекторий, кратко его можно охарактеризовать так: рассматриваются не все возможные ходы данной фигуры, а лишь те из них, которые позволяют ей продвинуться по определенной "траектории нападения". Этот прием, а также некоторые другие эвристики, по мнению Ботвинника, определяют четкий приоритет при выборе хода, перебор вариантов существенно сокращается, а его качество повышается.

- И как же играет программа "Пионер"?

- Насколько мне известно, ни алгоритм Ботвинника, ни тем более его программа далеки до завершения. Понимаете, возможны различные разумные предложения по поводу того, как автоматизировать шахматную игру, но об их истинной ценности можно судить только после создания играющей программы. Тут все как у людей: доказывать шахматную силу следует за доской!

- Современные шахматные компьютеры довольно грамотно разыгрывают дебют. Наверное, оценочная функция тут ни при чем.

- Конечно. Дело не в искусстве игры, а в конкретных знаниях. Шахматные программы снабжаются дебютной библиотекой (справочной), то есть в память ЭВМ закладывается множество дебютных вариантов и схем. Кстати, обращение к такой библиотеке - еще один способ сократить (или даже прекратить) перебор по крайней мере на первом десятке ходов. Конечно, чем больше память машины, тем фундаментальнее ее знания и, значит, шире дебютный ассортимент.

- Я бы еще добавил (сам только сейчас это понял), что именно благодаря наличию дебютной библиотеки действия компьютера с самого начала напоминают игру квалифицированного шахматиста.

Заметно ли отличаются друг от друга алгоритмы, разработанные теми или иными учеными и коллективами программистов?

- Думаю, что нет, во всяком случае в основе каждой из ныне действующих программ по-прежнему лежат принципы Шеннона. Похоже, здесь наметился определенный тупик и сила компьютеров сейчас больше зависит от их технических данных - объема памяти, мощности процессоров, быстродействия, наличия специализированных команд.

- Вы еще не сказали, что за последнее время неузнаваемо изменился внешний вид электронных шахматистов.

- Ну да, конечно. В первых поколениях ЭВМ роль логических элементов выполняли электронные лампы. Затем на смену пришли транзисторы, а теперь все строится на микросхемах. В результате самая большая машина занимает сейчас не больше места, чем книжная стенка. А микрокомпьютеры и особенно персональные ЭВМ, которые ныне с фантастической скоростью распространяются по всему свету, и того меньше.

- Наверное, есть смысл пояснить читателям, чем отличаются большие ЭВМ от микрокомпьютеров.

- Большие машины отличаются от микро-ЭВМ использованием более сложных и дорогих элементов и устройств (прежде всего процессоров, осуществляющих основную работу в машине). Этим объясняется то, что быстродействие и память больших ЭВМ существенно выше, чем у их микроколлег. Хотя большие ЭВМ 3-го и 4-го поколений не так громоздки, как их предшественники предыдущих поколений, все же они требуют немало квадратных метров для своего размещения. Здесь перевес на стороне микрокомпьютеров - к ним можно отнести и персональные ЭВМ,- все оборудование которых размещается в пределах письменного стола (главный элемент таких машин - микропроцессоры).

- К шахматам это не имеет отношения, но замечу еще, что важной особенностью больших ЭВМ является, как говорят, их богатая периферия, то есть наличие различных внешних устройств. Например, на одной и той же "профессиональной" машине могут одновременно работать много программистов (по-научному пользователей) - каждый на своем мониторе (дисплее); компьютер сам регулирует, когда и чье задание выполнять.

Советский шахматный компьютер 'Стратег'
Советский шахматный компьютер 'Стратег'

- Очевидно, одна и та же шахматная программа на большой ЭВМ чувствует себя увереннее, чем на микрокомпьютере. На ней и варианты считаются быстрее, и дебютная картотека может быть значительно богаче. Но, конечно, если программа (алгоритм) игры не отличается большим искусством, то никакая сверхмощная машина не спасет положение. Короче говоря, одинаково важны и программа и компьютер.

- В общем-то обычная ситуация, характерная не только для шахмат, но и для любой задачи, реализуемой на ЭВМ.

- Некоторое увеличение глубины перебора, как мы уже говорили, не ведет к качественному скачку уровня игры, и в настоящее время микрокомпьютеры не слишком уступают большим машинам (имеются в виду равноценные программы).

Коснемся подробнее персональных компьютеров. Думаю, что большинство из учащихся, кто имел с ними дело, сражался с машиной и в шахматы. Собственно, что мне говорить о персональных ЭВМ. Вы, как постоянный посетитель компьютерного клуба, сами прекрасно разбираетесь в этой новой технике.

- Могу дать краткую справку. Персональный компьютер предназначен для индивидуального пользования, чем и объясняется его название. Внешне он представляет собой соединение телевизора (дисплея) с клавиатурой пишущей машинки. Собственно, ЭВМ (микропроцессор, запоминающее устройство и т. д.) обычно находится на тонкой пластинке (системной плате) под клавиатурой.

- Дополню ваш рассказ: возможности таких машин весьма широки, а своими удобствами они не сравнимы с ЭВМ предыдущих поколений. Простую программу можно ввести в персональный компьютер с помощью клавиатуры, а более сложная, в частности шахматная, записывается на так называемой дискете.

- Дискета похожа на долгоиграющую пластинку-миньон и выполнена в виде гибкого пластика в форме диска, покрытого магнитной пленкой и помещенного в твердый пластмассовый конверт для защиты от повреждений.

- Вставив дискету с шахматной программой в специальное устройство - дисковод, можно начинать игру. Кстати программа может быть записана и на стандартной магнитофонной кассете.

- Но это не очень удобно, поскольку она значительно медленнее вводится в машину, да и надежность записи невысока.

- Подчеркну (вы уже об этом сказали), что в общении с машиной активно используется дисплей (монитор). В процессе игры с компьютером на экране дисплея высвечивается доска, на которой, собственно, и ведется сражение. Свои ходы мы вводим с помощью клавиатуры, а ответы машины получаем на экране дисплея.

Таким образом, общение с компьютером протекает, как принято говорить, в режиме диалога. Кстати, шахматная программа, записанная на дискете, предусматривает различные режимы игры и сервисные возможности.

- Мы не упомянули еще один элемент персонального компьютера - печатающее устройство (принтер). Правда, для игры он не так важен.

- Не скажите. С его помощью можно, например, напечатать сыгранную партию, зафиксировать другую полезную информацию: рассмотренные машиной варианты, затраты времени и т. д.

Интересно, на каких языках вы умеете программировать?

- На Бэйсике, кроме того, немного знаком с языками Лого и Паскаль.

- А на каких машинах?

- Мне пришлось перепробовать многие: "Амстрад", "Атари", "Ямаха", наша "Электроника БК-0010", какие-то еще, даже не помню.

- Конечно, приятно было бы побеседовать с вами о персональных компьютерах, языках программирования, о разнообразных аспектах электронно-вычислительной техники и информатики. Все эти вопросы чрезвычайно важны, но все-таки лежат в стороне от нашей основной темы. Только в компьютерных шахматах нам еще предстоит обсудить очень многое...

До сих пор у нас шла речь об универсальных машинах, каковыми являются и персональные компьютеры. Поле деятельности "универсалов" весьма обширно: они решают самые разные задачи и играют во всевозможные игры.

- Все зависит от того, какую программу (какую дискету) ввести в ЭВМ.

- Вместе с тем с начала 80-х годов производятся и специальные шахматные машины: они предназначены только для игры и ничего другого делать не умеют. Самый большой шахматный компьютер похож на чемодан-дипломат, но многие модели еще меньше. Общение с ними весьма удобно и приятно.

- В работе на персональных компьютерах я, можно сказать, собаку съел. А вот с шахматными машинами дело до сих пор не имел. Не расскажете ли подробнее о современных шахматных микрокомпьютерах?

- Поделюсь с вами своими впечатлениями о встречах с микрокомпьютером "Экспресс", который так мал по размеру, что вообще помещается в карман! Это один из самых дешевых шахматных автоматов, выпускаемых на Западе (совместное производство нескольких фирм - ФРГ, Гонконг и др.). Глядя на него, можно сделать вывод, что на смену карманным шахматам, существующим с давних пор, теперь пришли "карманные шахматисты"...

Внешне это "маленькое чудо" напоминает портсигар: открываем крышку, и перед нами небольшая доска. Каждое ее поле имеет отверстие, в которое вставляются фигурки, с приделанными к ним маленькими ножками. Сам компьютер вмонтирован под доской.

- И как нам сделать ход?

- Для этого надо слегка надавить на фигурку: сначала на поле, с которого она идет, а затем на поле, куда идет. Оба раза зажгутся красные лампочки, высвечивая координаты полей доски - горизонталь и вертикаль (лампочки находятся слева и снизу).

- А если ход машины?

- Тогда мигает зеленая лампочка, показывая, что компьютер думает. Придумав ход, он "пищит", привлекая к себе внимание, а мигание прекращается. Одновременно зажигаются две лампочки, показывая, какой фигуре ходить. Нажимаем на нее, и зажигаются две другие лампочки, указывающие конечное поле. Переставляем на него фигуру, снова наш ход.

- А если мы решили пошутить и неправильно переместили фигуру при своем ходе?

- Компьютер даст знать, что мы невнимательны. На нем, кстати, имеется еще ряд лампочек - сигнализирующих о шахе, мате или ничьей (если на доске остались два короля или получился пат). Есть кнопки с изображением фигур (для расстановки определенной позиции на доске), кнопки для включения и выключения "маленького чуда", для временной остановки сражения, для выбора различных режимов игры и т. д.

- А сколько режимов игры у "Экспресса"?

- Семнадцать. Первые девять соответствуют различным уровням силы и определяются средним временем обдумывания хода - от полсекунды до 6 минут. Другие режимы связаны с тем или иным контролем времени: два часа на 40 ходов или два с половиной на 50, есть ряд вариантов блица, аналитический режим (машина может думать, пока не сядут батарейки!), который можно использовать в игре по переписке. Предусмотрен также особый режим для решения задач.

Интересна кнопка "Иллюстрация хода". Если ее нажать, то, думая над позицией, компьютер показывает, какой ход в данный момент он считает сильнейшим: попеременно мигают две пары лампочек, и мы видим, с какого поля на какое электронный партнер собирается переместить фигуру. Забавно наблюдать, как компьютер намечает определенный ход, а затем отказывается от него и переключается, как ему кажется, на более сильный.

- Бывают ли случаи, когда ход "маленького чуда" никуда не годится ("зевок", подставка) и это видит невооруженным глазом даже ученик пятого класса?!

- В "Экспрессе", как и во всякой современной машине, рассматриваются все возможные ответы, однако, как ни странно, уже первый предлагаемый машиной ход всегда вполне разумен. Дело в том, что за те несколько секунд, что машина "вычисляет" свой первый ответ, она успевает перебрать на небольшую глубину достаточно много вариантов, отбрасывая самые нелепые из них. Так что автомат практически не зевает.

- В силу какого же разряда играет "Экспресс"?

- Первый разряд этому "маленькому чуду" я бы присвоил (без колебаний! - А что, "Экспресс" требует начинать игру только с исходной позиции?

- Конечно, нет. Разрешается расставлять произвольную позицию, устанавливать любой уровень игры, можно сделать несколько ходов за обе стороны, а можно и взять ход назад: и свой, и машины.

- Что еще умеет "Экспресс"?

- Компьютер без труда решает задачи (обнаруживая при этом брак!), находит сложные комбинации. Довольно интересно наблюдать, как машина играет сама с собой. Короче говоря, экспериментируй сколько хочешь...

- Итак, "Экспресс", это "маленькое чудо",- прекрасная игрушка, способная привлечь много новых любителей шахмат, особенно среди школьников, и даже повысить их мастерство. Но вы рассказали лишь об одном компьютере...

- Выпускаются самые разнообразные машины, отличающиеся техническими данными или внешним оформлением. Работают они на батарейках (как "Экспресс") или от сети. При этом не всегда следует нажимать на фигуры. Распространены и машины, информация в которые (позиция, ход, задание) вводится при помощи клавиш, а ответные ходы передаются с помощью шахматной нотации через маленькое окошко-индикатор. Кстати, именно так играют наши шахматные компьютеры.

Последние образцы машин имеют сенсорное управление: обычная доска стандартного размера, а ходы на ней воспринимаются в результате прикосновения фигуры до полей - исходного и конечного. Наиболее совершенные в техническом отношении шахматные автоматы имеют специальные разъемы для программных модулей, увеличивающих силу машины. Это могут быть и обширные дебютные библиотеки и программы для разыгрывания определенного класса окончаний, и более мощные процессоры.

- Поиграв несколько часов с "Экспрессом", наверное, каждый соперник "маленького чуда" сделает для себя какие-нибудь любопытные выводы. Где-то было написано, что существуют "десять заповедей", как обыграть машину. Что, в самом деле, можно приноровиться, приспособиться к стилю игры компьютера и затем легко расправляться с ним?

- Разумеется, играя с той или иной машиной, как, впрочем, и с человеком, в действиях противника можно подметить недостатки, характерные особенности. Но самый надежный способ расправиться с электронным партнером - хорошо играть в шахматы. Особенно уверенно компьютер чувствует себя в тактических осложнениях - благодаря ФВ он, в отличие от человека, не допускает грубых "зевков", не просматривает "неожиданные" удары, сам проводит выгодные комбинационные операции. Но в позиционной игре "маленькое чудо", прямо скажем, не слишком блещет. А традиционно уязвимым местом для ЭВМ остается эндшпиль - она слабо ориентируется в окончаниях без четких ориентиров, недооценивает опасность проходных пешек, не всегда в ладах с оппозицией и другими законами эндшпиля. Но если к концу партии машина придет с материальным перевесом, то она почти наверняка реализует его.

- То есть глубокого анализа эндшпиля от машины не дождешься?

- Уйду от ответа на ваш вопрос: этой теме мы посвятим специальный диалог.

- Вот еще одна неясность. Допустим, нам однажды удалось обыграть машину. Не означает ли это, что мы получили рецепт, как расправляться с ней, ведь тем же самым способом можно теперь раз за разом брать над компьютером верх!

- Не тут-то было! Богатая дебютная библиотека позволяет ЭВМ достаточно широко варьировать начало партии, выбирая любой дебют по настроению, а точнее, "бросая монету". Так что полное повторение маловероятно. Впрочем, и в произвольной, не теоретической позиции машина избирает разные ответы. Дело в том, что при фиксированном времени расчета выбор зависит от порядка рассмотрения ходов в переборе, кроме того, если некоторые из них ведут к позициям с близкой оценкой (то есть ходы равноценны), снова вмешивается "жребий"...

Короче говоря, в этом отношении компьютер не сильно отличается от шахматиста, который тоже готов идти на знакомую позицию, если считает ее выгодной для себя.

- Способен ли компьютер провести сложную комбинацию?

- Должен сказать, что тактическое искусство машины, ее комбинационное зрение производят сильное впечатление. Однако конкретные примеры я собираюсь показать в конце диалога. Вы не возражаете?

- Хорошо, но назовите тогда имена (прозвища?!) знаменитых шахматных программ и компьютеров.

- Сильнейшие электронные шахматисты упоминаются в следующем диалоге. Замечу, что за рубежом сейчас производятся десятки шахматных компьютеров, правда, новейшие модели довольно дорогие.

- Есть машина-чемпион?

- В последние годы явно доминирует "Мефисто" (ФРГ), с 1984-го она бессменно владеет шахматной микрокороной и, похоже, не собирается с нею расставаться.

- Кто создатель "Мефисто"?

- При изготовлении шахматных машин обычно участвует несколько фирм. Автор программы - Ричард Лэнг. Между прочим, этого специалиста по компьютерам никак не назовешь "кабинетным ученым": он известен и как бегун-марафонец, его лучшее время - 3 часа 20 минут...

- Кто, по-вашему, сильнее играет: "Мефисто" или "Экспресс"?

- Чемпион есть чемпион! Думаю, что "Мефисто" и его постоянные соперники выступают где-то на уровне кандидата в мастера и даже мастера.

- Значит, "Мефисто" и комбинирует лучше?

- В некоторых зарубежных журналах ведется рубрика "Комбинации и компьютеры". Для каждой из приведенных позиций указывается, на каком уровне справилась с ней та или иная машина. Скажу, что ряд комбинаций, которые оказались не под силу "Экспрессу", с легкостью решила "Мефисто". Вот и судите сами, какому компьютеру отдать предпочтение.

- Покажите хоть одну комбинацию.

- Шахматные примеры, как мы договорились, отложены до конца диалога...

- А какова ситуация с нашими шахматными роботами? Как они играют и можно ли их приобрести в магазине?

- В магазинах "Электроника" иногда продаются две модели- "Стратег" и "Электроника-01".

- Скажите прямо: меня они обыграют?

- Успокою вас: скорее всего нет. На своем высшем, восьмом уровне наши компьютеры играют примерно в силу второго разряда, то есть вам, крепкому перворазряднику, они пока не опасны. Кстати, при разработке "Стратега" и "Электроники" за основу взяты многие идеи и методы программы "Каисса".

- Получается, что "Каисса" - лучшее, что у нас есть и в классе "универсалов", и в шахматном микромире. Когда была создана эта программа?

- Первая советская программа "Каисса" была разработана в середине 60-х годов и в дальнейшем постоянно модернизировалась.

- Чем объясняется ее название?

- Свое романтическое имя программа получила в честь шахматной музы Каиссы.

- А кто основоположник работы?

- Ее организовал доктор физико-математических наук А. Кронрод, а выполнили под его руководством математики: Г. Адельсон-Вельский - один из основоположников программирования в нашей стране, доктор физико-математических наук; В. Арлазаров - "тренер" команды, а позднее и ее лидер; А. Битман - единственный шахматный мастер в коллективе; М. Донской - автор многих новых идей; А. Усков - "ветеран" команды. На разных стадиях к разработке подключались и другие ученые.

- А вы не вспомните, когда "Каисса" завоевала популярность?

- Кажется, в 1967 году. В телеграфном матче из четырех партий "Каисса" встретилась с американской программой Стэнфордского университета и выиграла со счетом 3:1. Кстати, став достоянием широкой прессы, этот матч дал мощный импульс к развитию шахматного программирования во многих странах. Что касается "Каиссы", то в 1974 году она стала первой чемпионкой мира среди универсальных машин. Подробный разговор об этом впереди.

- Вы сказали, что "Мефисто" играет в силу кандидата в мастера, "Экспресс" на равных борется с перворазрядниками, а наши автоматы достигли только уровня второго разряда. Не обидно ли?

- Не секрет, что в области компьютерной техники мы отстаем от ряда западных стран. Видимо, это отставание проявляется и в создании шахматных компьютеров.

- Как именно?

- Микропроцессоры, применяемые в американских и немецких машинах, обеспечивают быстродействие до сотен тысяч, а то и до миллионов операций в секунду. Высокая скорость позволяет удлинить дерево перебора на 2-3 хода - вот вам и разница в силе. Добавим сюда преимущество в объеме памяти и получим разницу в 1-2 разряда.

- Не получится ли, что, когда наши компьютеры поступят в массовую продажу, они мало кого устроят?

- Давайте прикинем. Гроссмейстеров и мастеров у нас не больше тысячи. Кандидатов в мастера и перворазрядников, думаю, несколько тысяч...

- А любителей, поклонников игры, наверное, миллионы.

- В том-то все и дело. Считается, что у нас в стране 4 миллиона только организованных шахматистов, то есть постоянно играющих в турнирах. Как видите, налаженный выпуск шахматных компьютеров удовлетворит очень и очень многих.

Если раньше шахматы приносили пользу науке - кибернетике, информатике, то теперь шахматисты как бы взяли "реванш"...

- Понимаю: играющие роботы - это результат чисто научных исследований, которым с удовольствием пользуются шахматисты. Но так уж необходимы им компьютеры?

- Даже в тех странах, где игра не столь популярна, как у нас, шахматные автоматы пользуются значительным спросом. Мог ли шахматный фанатик мечтать раньше о том, чтобы получить в свое распоряжение постоянного партнера, с которым можно играть, не выходя из дома, в слякоть и мороз, сражаться с утра до вечера (а при бессоннице и ночью!), брать его с собой в командировку и отпуск! С этим "маленьким чудом" можно играть любые дебюты, с любой позиции, причем он охотно отдает ходы назад...

- Очевидно, используя машину в качестве спарринг-партнера, юные шахматисты смогут совершенствовать свое мастерство.

- Вы правы: от общения с шахматным компьютером можно получить и удовольствие, и пользу. Забавно, что президент ФРГ Ф. Вайцзеккер заметил в одном интервью, что если у него день выдался тяжелым, то вечер он старается провести со своим электронным партнером. Это снимает напряжение, обещает нормальный сон и т. д.

Правда, у некоторых людей имеются к роботу серьезные претензии. Так, на известного драматурга С. Беккета автомат действует совершенно иначе. "Стоит мне проиграть этой штуке партию,- как-то посетовал он,- и я всю ночь не могу сомкнуть глаз!"

- Выходит, "шахматное чудо", как и человек, имеет свои достоинства и недостатки... Какую еще помощь может оказать компьютер шахматисту?

- Наверное, вы будете удивлены, но можно составить целый список услуг, которые машина в состоянии оказать и простым любителям, и гроссмейстерам, и шахматным тренерам, и организаторам. Игра с машиной повышает квалификацию и доставляет удовольствие - это уже ясно. Компьютер может пригодиться для анализа отложенной позиции, сложного эндшпиля, в игре по переписке и решении задач.

- Наши беседы, как я понимаю, в основном будут посвящены успехам ЭВМ за шахматной доской... Но, похоже, электронная помощь компьютеров шахматистам не ограничивается одной игрой.

- Вы совершенно правы, причем точек соприкосновения немало. Например, машина берет на себя такие обязанности, как жеребьевка в турнирах по швейцарской системе, расчет рейтингов, равноценное распределение гроссмейстеров по отборочным турнирам и т. д. На соревнованиях компьютеры нередко заменяют демонстраторов: для игры используется сенсорная доска и ходы гроссмейстеров мгновенно передаются на электронную демонстрационную доску. При желании партию можно быстро воспроизвести с самого начала до данной позиции. Кстати, подобными сенсорными устройствами снабжены и многие модели шахматных микрокомпьютеров.

- Розыгрыш партий на дисплее монитора или телеэкрана, связанного с компьютером, тоже очень удобен. Меня всегда восхищает, как машина из произвольного положения легко возвращается к одному из предыдущих, а те или иные метаморфозы на доске воспроизводит на экране в ускоренном темпе, словно в калейдоскопе.

- Это, в самом деле, весьма удобно, в чем смогли убедиться многие болельщики во время телевизионных репортажей с матча Каспаров - Карпов в Севилье. В начале очередной передачи сделанные ходы воспроизводились на электронной демонстрационной доске (вместе с текстом партии), а для опоздавших этот шахматный аттракцион периодически повторялся.

- Давайте вернемся к персональным компьютерам. Кажется, их роль тоже не ограничивается игрой как таковой.

- Персональные компьютеры успешно используются тренерами для создания информационно-поисковой системы (ИПС) партий или дебютных вариантов. На дискетах записываются, например, тексты всех партий матчей на первенство мира, наиболее важные стратегические планы вместе с учебными примерами, другая полезная для занятий информация. Вставив соответствующую дискету в ЭВМ, тренер может получить необходимый материал на экране дисплея, сделать распечатку для всех учеников.

- Используют ли персональные компьютеры высококвалифицированные шахматисты?

- Многие гроссмейстеры приобрели "персоналки", но, конечно, не для игровой тренировки, а для создания автоматизированной картотеки. В недалеком будущем каждый из них сможет накопить на своей домашней ЭВМ необходимый банк партий, дебютных вариантов, эндшпильных позиций и даже идей, требующих разработки. При подготовке к турниру или ко встрече с конкретным соперником обладатель современной техники введет в машину соответствующую дискету и вызовет на дисплей нужную информацию. Таким образом, будет сэкономлена масса времени, которое раньше тратилось на утомительную работу по бесконечному перелистыванию дебютных энциклопедий и турнирных сборников: один персональный компьютер способен заменить море справочной литературы...

- Какая информационно-поисковая система лидирует в настоящее время, то есть обладает самой мощной базой шахматных знаний?

- Наибольшую популярность в мире сейчас приобрела система "Чесе Бейс", разработанная западно-германским ученым М. Вюлленвебером. Ее отличают такие ценные качества, как компактное хранение текстов партий, удобный способ их ввода и автоматизированное индексирование по дебютам, быстрое извлечение информации по разнообразным запросам и ее печать, мгновенный возврат к предыдущим позициям и т. д. "Чесе Бейс" реализована на компьютере "Атари", который можно соединить с шахматным микрокомпьютером. Это позволяет вводить партии в систему как с клавиатуры "Атари", так и при разыгрывании на доске.

- Кто-нибудь из знаменитых шахматистов пользуется "Чесе Бейс"?

- Сам Г. Каспаров высоко отозвался об этой системе.

- Неужели информация, записанная на ЭВМ, может чем-нибудь помочь чемпиону мира, мозг которого сам работает как компьютер?

- Не путайте игру с обработкой огромного потока информации, лавиной, обрушившейся в последнее время на мастеров и гроссмейстеров.

Вот представьте себе, что Каспарову предстоит завтра черными встреча с Я. Тимманом, одним из сильнейших зарубежных шахматистов. В банке данных он отыщет все партии голландского гроссмейстера, сыгранные белыми за 3 последних года. После нажатия клавиш поиск продлится считанные секунды. Без доски и фигур легко разыграть и проанализировать эти партии, регулируя скорость ходов и при необходимости возвращаясь назад. В результате сегодняшний дебютный репертуар голландского гроссмейстера будет ясен как на ладони.

- Одним словом: Тимман, берегись!

- Но ведь и Тимман может обратиться к своему компьютеру. Так что дело не в том, чтобы с помощью машины "запугать" соперника. Просто подготовка к турнирам и матчам занимает с помощью "Чесе Бейс" куда меньше времени и может быть проведена более глубоко и основательно.

- Можно сказать, наука способствует развитию шахматного искусства. Интересно, Каспаров хоть раз воспользовался этой системой на практике?

- В 1986 году в Гамбурге чемпион мира давал сеанс одновременной игры с часами восьми сильнейшим немецким мастерам и проиграл 3,5:4,5. В следующем году он решил взять реванш у той же "команды". Но предварительно попросил подобрать ему свежие партии соперников. Каспаров просидел за "Атари" меньше 3 часов, изучая с помощью "Чесе Бейс" индивидуальности партнеров, их стиль игры. В результате сеанс-реванш принес победу чемпиону мира со счетом 7:1. "Каждого из соперников я знал теперь, как своих старых знакомых" - так прокомментировал Каспаров свой успех.

- Это, наверное, первый случай в истории, когда общение с компьютером принесло пользу шахматному королю!..

Любопытно, что спустя месяц Каспаров дал аналогичный сеанс в Базеле сборной Швейцарии. На сей раз он провел за компьютером около 6 часов и в быстром темпе просмотрел 700 партий противников. Сеанс завершился со счетом 5,5:0,5 в его пользу. И вновь столь убедительный результат чемпион мира объяснил прекрасной подготовкой. "Это революция шахматной игры!" - воскликнул Каспаров, оценив все достоинства "Чесе Бейс".

- Мы с вами беседуем уже не один час, а до сих пор ни разу не расставили на доске шахматных фигур, не произвели ни одного хода. Если в таком виде диалог войдет в вашу книгу, не огорчит ли это читателей?

- Что вам сказать?! Для разгона нам необходимо было обсудить некоторые общие вопросы, затронуть разные аспекты компьютерных шахмат. Тут уж никуда не деться. Но вместе с тем, если кто-то из поклонников шахмат подумает о том, чтобы приобрести книжку, он наверняка перелистает ее и тогда обнаружит (на последующих страницах) множество чисто шахматных примеров, партий, окончаний, задач и головоломок. Так что наш первый диалог, надеюсь, не напугает читателей. Тем более что завершим мы его, как и договаривались, несколькими комбинациями.

- Которые вы предлагали решить "маленькому чуду"?

- Общаясь с "Экспрессом" и другими шахматными компьютерами, вдоволь наигравшись с ними и убедившись, что мастерам они пока не опасны, я решил проверить, насколько машины знакомы с классикой. Так, "Экспрессу" я предложил несколько десятков известных позиций, в том числе популярные комбинации с жертвой ферзя, собранные в моей книжке "Беседы о шахматах" (М.: Просвещение, 1984).

Результаты превзошли все ожидания - компьютер обнаружил почти все комбинации, где есть форсированный путь к победе! Какие примеры вас интересуют?

- Если говорить о классике, то сразу вспоминаются две знаменитые комбинации, разделенные по времени более чем 40 годами.

Рис. 2. К. Торре - Эм. Ласкер. Москва, 1925
Рис. 2. К. Торре - Эм. Ласкер. Москва, 1925

- Разумеется, комбинацию Торре (рис. 2) я предложил "Экспрессу" одной из первых.

- Белые соорудили здесь знаменитую мельницу: 25. Cf6!! Ф:h5 26. Л:g7+ Kph8 27. Л:f7+ Kpg8 28. Л:f7 + Kph8 29. Л:g7 + Kpg8 30. Л:g7 + Kph8 31. Л:g5 + Kph7 32. Л:h5, и вскоре Ласкер поздравил своего юного соперника с пополнением сокровищницы шахматного искусства.

- Хотите верьте, хотите нет, но машина в точности повторила все ходы. Признаюсь, удивительно было наблюдать, как компьютер, играя белыми, почти не задумываясь, перемолол все черные фигуры.

Рис. 3. Т. Петросян - Б. Спасский. Москва, 1966
Рис. 3. Т. Петросян - Б. Спасский. Москва, 1966

- Остается только позавидовать машине. И вот другой пример - 10-я партия из матча на первенство мира (рис. 3).

Здесь последовало 30. Фh8 + !! Kp:h8 31. K:f7 + и 32. K:g5. Просто и красиво.

- Эту великолепную комбинацию "Экспресс" провел за секунду. Хотя, общаясь с машиной, я благородно устанавливал на ней высший уровень игры, думаю, что многие комбинации, в том числе и эту, она обнаружила бы и на более низком уровне.

- Да, в области "плагиата" машина добилась немало. А способна ли она провести не чужую, а свою собственную комбинацию? - О самостоятельном творчестве компьютеров речь пойдет в других диалогах. Тогда и будут рассеяны ваши сомнения.

- В разных шахматных изданиях встречается эффектная комбинация, которую провел против вас будущий чемпион мира...

Рис. 4. А. Карпов - Е. Гик. Москва, 1968
Рис. 4. А. Карпов - Е. Гик. Москва, 1968

- Хотя с той поры минуло 20 лет, я прекрасно помню эту партию (рис. 4). Я был уверен, что у черных в данной позиции все в порядке, однако неожиданно последовало 24. g6! K:g6 25. Ф:h7+ Kpf8 26. Лf!!H, и, поскольку 26... ef нельзя из-за мата, пришлось расстаться с ферзем; после 26... Ф:b3+ 27. ab белые быстро взяли верх.

- И какова была реакция у компьютера, когда ему расставили на доске фигуры?

- Теперь спустя два десятилетия мне тоже было интересно проверить реакцию машины. И оказалось, что если бы белыми играла ЭВМ, то мои дела тоже были бы плохи. "Экспресс", правда, комбинацию не нашел, но более мощный компьютер "Плейматик" после 20 минут размышлений сыграл 24. g6!, а два следующих хода уже сделал не задумываясь. Надо сказать, что подобные комбинации для быстродействующей ЭВМ, к тому же владеющей техникой ФВ, не столь уж сложны.

- А известны ли случаи, когда компьютер не сумел найти гроссмейстерскую комбинацию, но зато взамен предлагал свой собственный путь к цели?

- Вот один занятный образец такого сорта. Знакома ли вам позиция на рисунке 5?

Рис. 5. В. Стейниц - К. Бардебелен. Гастингс, 1895
Рис. 5. В. Стейниц - К. Бардебелен. Гастингс, 1895

- Так это же одна из самых знаменитых позиций в шахматной истории! Кто не знает, что первый чемпион мира завершил здесь борьбу следующим образом: 22. Л:е7+! Kpf8 23. Лf7+! Kpg8 24. Лg7 + ! Kph8 25. Л:h7+! Черные сдались, так как форсированно получают "эполетный мат": 25... Kpg8 26. Лg7 + Kph8 27. Фh4 + Kp:g7 28. Фh7 + Kpf8 29. Фh8 + Kpe7 30. Фg7 + Kpe8 31. Фg8 + Kpe7 32. Фf7 + Kpd8 33. Фf8 + Фe8 34. Kf7 + Kpd7 35. Фd6×.

- Свободное перемещение ладьи по седьмой горизонтали производит сильное впечатление. Но эта форсированная комбинация чересчур длинная: после удара на e7 мат ставится только через 13 ходов. Так что "Экспрессу" она оказалась не по силам. Но и вариант, указанный компьютером, не лишен изящества, вместе с тем он вполне надежен. В классической позиции машина сыграла 1. K:h7! (для нее этот ход в самом деле был первым), затем забрала пешку f6, и, несмотря на все усилия, спасти позицию черных не удалось.

- Предлагали ли вы "Экспрессу" какие-нибудь позиции из поединков на первенство мира между А. Карповым и Г. Каспаровым?

Рис. 6. Г. Каспаров - А. Карпов, Москва, 1985
Рис. 6. Г. Каспаров - А. Карпов, Москва, 1985

- Не раз. Разумеется, я не удержался и "подсунул" компьютеру положение из 11-й партии второго поединка (рис. 6).

- Помню, сыграв на предыдущем ходу 22... Лс8-d8??, Карпов допустил здесь "зевок века": 23. Ф:d7!! Л:d7 24. Лe8+ Kph7 25. Ce4 + , и черные сдались.

- Каспаров нашел эту комбинацию за несколько секунд, но как ни странно, компьютер не уступил будущему чемпиону мира! Не успел я включить автомат, как тут же зажглись лампочки на пересечении четвертой горизонтали и вертикали "g". Я прикоснулся к ферзю, и загорелись две другие лампочки: на седьмой горизонтали и вертикали "d". Таким образом, удар Фg4:d7! машина нанесла без всяких колебаний. Но я решил продолжить эсперимент и вернул черную ладью с d8 на с8, вновь предложив сыграть компьютеру, но уже за черных. Забавно, что первым побуждением машины было повторить роковую ошибку Карпова - Лс8-d8?? (режим "Иллюстрация хода"), но, продумав несколько минут, она резонно отказалась от сдвоения ладей и предпочла сыграть по рекомендации Тайманова - 1... Лd7-е7. Еще точнее ответ 1... Лd7 d6, но заслуживает ли упрека компьютер, выбор которого совпал с предложением известного гроссмейстера?!

- Получается, что если бы Карпов, перед тем как сделать свой 22-й ход, ввел его в компьютер, то сразу бы убедился, что совершает ужасный промах. Не хочу сказать, что машина созрела для борьбы за шахматную корону (среди людей), но, немного фантазируя, легко представить себе, как Карпов и Каспаров, играя свой очередной матч, то и дело обращаются к электронным помощникам, в результате чего они смогут полностью избежать грубых ошибок и просмотров...

- Ну, вы фантазер! Если раньше спор шел между самими шахматистами, то теперь вы предлагаете, чтобы вмешались и компьютеры, которые окажутся в их распоряжении... Если гроссмейстеры перед каждым своим ходом будут консультироваться у машины, то это приведет к невосполнимой потере времени, а надежда на электронных помощников - к снижению качества игры. Так что шутки шутками, но нашим выдающимся шахматистам лучше уж обойтись без подсказки компьютеров. Как сказал Суворов, один ум хорошо, а полтора - хуже...

- Кстати, битву между Г. Каспаровым и А. Карповым, состоявшуюся в Севилье, вы исследовали на ЭВМ?

- Упомянутый компьютер "Плейматик" внимательно изучил все партии матча и сделал ряд ценных замечаний. Предлагаю посмотреть три эпизода. Позиция на рисунке 7 вам знакома?

Рис. 7. А. Карпов - Г. Каспаров, Севилья, 1987
Рис. 7. А. Карпов - Г. Каспаров, Севилья, 1987

- Еще бы! 21-я партия. Вместо 21. a3 у белых был разнообразный выбор - 21. Ce3, 21. Kb5 или 21. Ka4. Продвинув крайнюю пешку на одно поле, Карпов недооценил прыжка соперника 21... Kd3!, после чего инициатива перешла к черным.

- Поскольку на 22. Л:d3 трюк 22... с4! для ЭВМ совсем элементарен, "Плейматик", как и Каспаров, мгновенно сыграл 21... Kd3! Обратимся теперь к двум заключительным партиям, в которых развернулись весьма бурные события.

Рис. 8. А. Карпов - Г. Каспаров, Севилья, 1987
Рис. 8. А. Карпов - Г. Каспаров, Севилья, 1987

- Вспоминаю, что в 23-й партии произошел уникальный случай (рис. 8). После долгой и напряженной борьбы Каспаров здесь допустил тактический просчет: 50... Л7f3?? Через три хода - 51. gf Л:f3 52. Лc7 + Kph8 53. Ch6!! - выяснилось, что жертва ладьи некорректна: 53... Л:d3 54. C:f8 Л:h3 + 55. Kpg2 Лg3 + 56. Kph2 Л:g1 57. C:c5 d3, и не дожидаясь ответа 58. Ce3, черные сдались. И что же компьютер?

- Он за 8 минут нашел ход 53. Ch6!!, а за черных в позиции на диаграмме вместо ошибочного 50... Л7f3 избрал 50... Cb4! Ход слоном, указанный, кстати, Каспаровым после партии, скорее всего позволял черным добиться ничьей. Таким образом, обоим участникам поединка за корону "Плейматик" рекомендовал лучшие ходы!

- И наконец 24-я, заключительная схватка...

- Да, перед нами позиция, решившая судьбу шахматной короны (рис. 9).

Рис. 9. Г. Каспаров - А. Карпов, Севилья, 1987
Рис. 9. Г. Каспаров - А. Карпов, Севилья, 1987

На 31-м ходу, в сильнейшем цейтноте, черные ошибочно побили конем белую пешку a4 (а надо было брать ее ферзем). Теперь же спустя два хода допускают промах и белые. В этом положении Каспаров сыграл 33. Фd1?, и, продолжая 33... Kc5! (вместо 33... Ke7? 34. Фd8 + Kph7 35. K:f7, и белые в конце концов взяли верх), Карпов мог вернуть себе шахматную корону: 34. Фd8 + Kph7 35. Ф:с8 Фa1 + 36. Kpg2 Ф:e5, и черные оставались с лишней пешкой. Справедливости ради надо отметить, что Каспаров мог выиграть, продолжая 33. Фb5! или 33. Ch5!

- Вы, конечно, предложили компьютеру разобраться в этой запутанной ситуации...

- Да, и вот результат: сначала "Плейматик" обнаружил спасительную реплику за черных - 33... Кс5!, а затем, когда его попросили сделать 33-й ход за белых, он после 19-минутного раздумья избрал 33. Ch5! В ответ на 33... g6 машина пожертвовала на g6 фигуру, доказав, что во всех вариантах добивается победы.

- Мы немало говорили об использовании компьютера в качестве помощника шахматистов. А возможна ли обратная связь, например, чтобы ребята, увлекающиеся шахматами, всерьез заинтересовались компьютерами?

- Прекрасный вопрос в завершение нашего первого диалога! И ответ на него мне кажется очень важным. В том-то и дело, что школьники и младших, и старших классов, с удовольствием сражаясь с шахматным компьютером, вполне могут заинтересоваться и компьютерной техникой как таковой: устройством ЭВМ, принципами составления алгоритмов и программ и т. д. Среди ученых, между прочим, популярна точка зрения, согласно которой для формирования компьютерной культуры весьма важен эмоциональный контакт с машиной, возникающий в первую очередь в процессе игры, в частности за шахматной доской. Считается, что именно благодаря эмоциональному воздействию и занимательности удалось разрушить устойчивое представление об ЭВМ как о большом арифмометре. Компьютерным играм принадлежит немалая роль в распространении идей программирования, в развитии навыков общения с новой техникой. - Я согласен с вами: после нескольких часов контакта с ЭВМ любой человек избавляется от страха перед непонятным для него "маленьким электронным чудом". - Примечательно, что за рубежом это обстоятельство учитывается в фирмах, которые внедряют у себе автоматизированные системы: прежде чем допустить сотрудника к серьезной работе на машине, ему предлагают несколько дней или даже недель поиграть с шахматным компьютером!

предыдущая главасодержаниеследующая глава






Ричард Столлман опубликовал рекомендации по ведению дискуссий в сообществе GNU

Калифорнийский законопроект делает скрытое использование ботов нелегальным

Как подготовиться к собеседованию в Google и не пройти его. Дважды

Рейтинг языков программирования 2018 года от издания IEEE Spectrum

Как анализ больших данных применяется в России

Нейросеть поставила диагноз быстрее 15 лучших китайских врачей

Американские ученые создали самый мощный суперкомпьютер в мире

Выпущен открытый сервер навыков 0Mind для упрощения разработки ИИ

Создатель Всемирной паутины выступил против Facebook и Google

В Китае построят суперкомпьютер, способный выполнять квинтиллион вычислений в секунду

Использование нейронной сети для восстановления повреждённых изображений

В Китае робот сдал тест для поступления в университет

Россия будет защищена от внешнего отключения Рунета к 2021 году

О конференции Strata AI: будущее искусственного интеллекта

Китайский самообучающийся процессор сможет имитировать работу нервных клеток человека

Илон Маск работает над интерфейсом для подключения мозга к компьютеру

Загадка QWERTY: почему буквы на клавиатуре расположены не в алфавитном порядке

Нейронную сеть научили практически идеально копировать человеческий голос





© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://informaticslib.ru/ "InformaticsLib.ru: Информатика"