Deep blue Гарри Каспарова

Deep, глубокий, темный
Blue, 1. синий 2. грусть, печаль
Deep blue, 1. темно-синий 2. глубокая печаль

Англо-русский словарь

Итак, сбылась многовековая мечта человечества. Тварь победила творца. Чемпион мира по шахматам среди людей Гарри Каспаров проиграл в неравной борьбе железному монстру, известному как Deep Blue. Это событие можно оценивать по-разному. Можно, к примеру, признать обреченность рода людского как биологического вида и впасть в глубокое уныние или запой. Мы же не склонны искать в происшедшем глубокую гносеологическую подоплеку. Ее просто нет. Электронные комплексы, управляющие, скажем, системами космической связи, обнаруживают куда более высокий уровень интеллектуальности, чем шахматный автомат, однако никому в голову не придет печалиться по поводу того, что человеческих способностей не достаточно для обеспечения тех же функций. Скорее всего, речь идет о том, что человечество не без грусти расстается с древним мифом, объявлявшим шахматы даром богов и элитарным достоянием посвященных.

Турнир проходил с 3-го по 11 мая в нью-йоркском Equitable Center. Как известно, для команды Deep Blue эти игры были реваншем за поражение на февральском матче прошлого года. Вообще говоря, поединок, состоявший, как и в прошлый раз, из шести партий, был объектом внимания поклонников шахмат. Интерес других кругов, не имевших прямого отношения к весьма узкому предмету, подогревался активностью корпорации IBM, старавшейся извлечь максимум пользы от своих показательных, причем отнюдь не дешевых увлечений. Все остальные наблюдали за происходящим как за курьезом, не вполне понимая суть происходящего и, возможно, предполагая, что кто-то создал искусственный разум, превосходящий интеллектом такую глыбу, как Гарри Каспаров. Именно исходя из интересов читательской аудитории, и следует внести фактографическую ясность в описание главного участника происшедших событий.

Рождение чемпиона

Аппаратно-программный комплекс, победивший нынешнего чемпиона мира по шахматам, появился на свет еще в 1985 году в университете Карнеги-Меллона (Carnegie Mellon University). Новорожденному было дано имя Chiptest. Родителями чуда техники были докторанты в области компьютерных наук Фенг Сьюнг Су (Feng-hsiung Hsu) и Томас Анантараман (Thomas Anantharaman). Фенг разработал аппаратный генератор ходов, в котором были применены микросхемы с передовой на то время трехмикронной технологией. Софт, а именно программа для игры в шахматы, был написан Анантараманом. Позже в состав опекунов вошел Мюррей Кэмпбелл (Murray Campbell) - опытный шахматист, что было весьма кстати. Маленький Chiptest, управляемый рабочей станцией Sun 3/160, умел просчитывать приблизительно 50 тыс. ходов в секунду.

Детство и отрочество

Chiptest быстро обретал навыки и через несколько недель пробных игр в университете вышел в большой спорт. В 1986 году он принял участие в североамериканском компьютерном состязании (ACM North American Computer Chess Championship), проходившем в Далласе. Результаты были не столь уж блестящими: компьютер победил в двух матчах, один закончил вничью и две партии проиграл.

В 1987 году создатели Chiptest подвергли свое детище тщательной переработке и переименовали его в Chiptest-M ("M" означало microcode). Компьютер стал соображать в десять раз быстрее, анализируя в секунду 500 тыс. шахматных позиций против прежних 50 тысяч.

В 1988 году было решено, что Chiptest-M постиг всю глубину шахматной премудрости, и это есть повод переименовать его в Deep Thought 0.01 ("Глубокомысленный"). Система управлялась рабочей станцией Sun 4. Судя по номеру 0.01, разработчики собирались выпустить изрядное количество версий. Однако этому не суждено было случиться: в том же году был построен Deep Thought 0.02, и на этом счет закончился. Новая шахматная программа управляла двумя специализированными микропроцессорами, а общая производительность возросла до 720 тыс. позиций в секунду.

Усовершенствования пошли на пользу, и в 1989 году Deep Thought 0.02 стал чемпионом мира среди компьютеров, выиграв World Computer Chess Championship "всухую", со счетом 5:0.

Юность

В 1989 году судьбы Deep Thought и Big Blue ("Голубой гигант" - фольклорное название корпорации IBM) пересеклись. Су и Кэмпбелл перешли на работу в IBM, и проект Deep Thought переместился в знаменитый исследовательский центр Thomas Watson Research Center.

В августе того же года Deep Thought впервые встретился в шахматном поединке с Гарри Каспаровым, который легко победил компьютер в обеих партиях. К тому времени Deep Thought представлял собой три двухпроцессорные системы, функционировавшие пока еще под управлением рабочей станции Sun. Он мог анализировать два миллиона шахматных позиций в секунду.

В 1990 году к команде исследователей присоединились Джо Оэн (Joe Hoane) и Джерри Броди (Jerry Brody). Оэн главным образом занимался разработкой алгоритмов параллельного поиска, а Броди, инженер-электронщик по профессии, осуществлял техническую поддержку. Deep Thought дополнительно обзавелся восемнадцатью специализированными шахматными процессорами и был переименован в Deep Thought II. Изменилась и его техническая основа. Шахматный компьютер компании IBM наконец перебрался со станций Sun на суперкомпьютер IBM/6000, что позволило обрабатывать 6-7 миллионов позиций в секунду. На его игровых способностях это сказалось самым положительным образом: Deep Thought II легко победил в мировом компьютерном турнире ACM International Chess Championship, сохранив титул чемпиона мира по шахматам среди неодушевленных существ.

Зрелость

1992 год. Руководителем проекта Deep Thought становится Чанг Йен Тан (Shang Jen Tan). Сформировалась команда, состав которой (Тан, Су, Кэмпбелл, Оэн и Броди) остается неизменным и по сей день.

В 1993 году IBM провела внутренний конкурс на лучшее название для Deep Thought II, который готовили к матчу против национальной команды Дании. Компьютер уже участвовал в соревновании под именем Deep Blue Prototype. Позднее группа разработчиков для благозвучия сократила название до Deep Blue.

Следующие два года прошли в напряженной работе по дальнейшему совершенствованию Deep Blue: шла подготовка к встрече с чемпионом мира по шахматам Гарри Каспаровым. За два месяца до матча разработчиков Deep Blue начинает консультировать международный гроссмейстер Джоэл Бенджамин (Joel Benjamin).

В феврале 1996 года, в Филадельфии, и состоялся этот исторический турнир. Он заставил впервые усомниться в превосходстве человеческого мозга над компьютером в такой сложной игре, как шахматы. Чемпион мира сражался с компьютером почти на равных. Архитектура Deep Blue тогда позволяла рассчитывать в среднем 100 миллионов ходов в секунду.

После матча команда разработчиков больше года трудилась над дальнейшим развитием своего творения, наращивая вычислительную мощь и извлекая тактические уроки из предыдущих соревнований. Как же устроен нынешний чемпион мира?

Чем он "думает"

В последнем своем воплощении Deep Blue представляет собой компьютер RS/6000 SP ("SP" означает Special-Purpose - специализированный). Он имеет параллельную архитектуру и работает на тридцати процессорах новой конструкции Power Two Super Chip (P2SC). Шахматная подсистема представляет собой тридцать два вычислительных узла, каждый из которых расположен на собственной плате с микроканальной архитектурой и содержит восемь микропроцессоров. Таким образом, над выбором хода трудятся 256 специализированных процессоров, рассчитывая в секунду 200 миллионов шахматных комбинаций. Это вдвое больше, чем год назад, а скорость вычислений в шахматных программах является одним из решающих факторов. По сравнению с прошлым годом возросла не только вычислительная мощь компьютера, но и, если можно так выразиться, его опыт. Гроссмейстер Джоэл Бенджамин потратил не один месяц, обучая Deep Blue тонким моментам шахматной стратегии. Об усовершенствованиях можно только догадываться - никто кроме команды разработчиков не знает о том, какие же изменения претерпел Deep Blue по сравнению с предыдущим годом. Как иронически заметил сам Каспаров, секреты Deep Blue охранялсь серьезнее, чем компьютерные тайны Пентагона.

Известно, что все вычисления осуществляет единственная программа, написанная на C. Работает она под операционной системой AIX (Unix-подобная система от IBM).

Как он "думает"

Что же делает Deep Blue столь сильным шахматистом? Наиболее вероятный ответ: сочетание авторских программных разработок и огромной мощи параллельных вычислений. Точно известно, что Deep Blue не использует приемчиков, часто именуемых "искусственным интеллектом", подразумевая под этим моделирование процессов человеческого мышления. Он идет к победе своим, чисто компьютерным путем. За то время, пока Каспаров успевает обдумать несколько комбинаций, Deep Blue обрабатывает сотни миллионов, отбирая наиболее предпочтительные. Основу алгоритма составляет аналитическая функция, оценивающая выгодность той или иной позиции. Каждому расположению фигур на доске присваивается определенное количество баллов, в зависимости от преимущества белых или черных. В расчет при этом берутся основные шахматные "ценности" - "вес" фигур, позиции, безопасность короля и время. Например, пешка "стоит" один балл, ладья - пять, а ферзь - девять баллов. Король, конечно, имеет абсолютное значение, ведь его потеря означает проигрыш партии. Простейший способ количественно охарактеризовать позицию заключается в оценке своих фигур, а также полей, которые они могут атаковать. Качество оборонительных построений оценивается исходя из того, насколько хорошо защищены король и другие фигуры. В результате игра в шахматы сводится в простейшем случае к сравнению результатов поиска и реализации наилучшего хода.

Deep Blue не только самый лучший шахматный компьютер на Земле, он еще и самый быстрый. А это имеет огромное значение, ведь чем быстрее компьютер, тем более глубокий поиск он может произвести за ограниченное время среди всех возможных комбинаций.

В Deep Blue задействована система, названная выборочными расширениями (selective extensions). Она позволяет более тщательно прорабатывать избранные перспективные комбинации. Вместо того чтобы решать проблему, перебирая все возможные варианты, компьютер углубляется по отдельным направлениям, отсекая тупиковые ветви. Интенсивный поиск использует огромные вычислительные возможности Deep Blue на полную мощность. При этом, чем больше систем работает параллельно, тем лучше. Для управления параллельными вычислениями применяется система обмена сообщениями MPI (Message Passing Inteface), которая следит, чтобы все процессоры были равномерно загружены, распределяя данные и снимая результаты.

Работа Deep Blue, однако, не сводится только к поиску наилучших вариантов. Компьютер использует также огромную базу данных, в которой собраны все партии известных шахматистов за последние сто лет. Таким образом, Deep Blue вобрал в себя и человеческий опыт. Возможно, программой учитываются также индивидуальные особенности игры Гарри Каспарова. Во всяком случае, перед матчем разработчики обмолвились, что Каспаров не будет столь неуязвим в этот раз, если изберет стратегию, принесшую ему успех в 1996 году.