Digital Gambit: hur neurala nätverk och AI gjorde schack till det huvudsakliga intellektuella spelet igen

Den första schackroboten: en "automatisk" schackspelare 

Schackets historia sträcker sig ungefär ett och ett halvt tusen år tillbaka i tiden.

Spelet och dess egenskaper, som dök upp i Indien på 500-talet f.Kr., har ständigt utvecklats.

Den första schackinnovationen kan kallasschack "automat", som dök upp i Wien på XVIII-talet. Det var en vaxfigur av en schackspelare med en trälåda som en bräda placerades på. En man satt i lådan: han följde spelet med hjälp av magneter fästa på figurerna underifrån och gjorde rörelser med hjälp av en speciell spak. Senare dök sådana "maskiner" upp i Frankrike och Tyskland.

"Den första schackinnovationen kan kallas en schack-"automat"

Tidskontroll: schackklocka

Första klockan för att begränsa festtidenDesignade av den engelske amatörschackspelaren Thomas Bright Wilson, användes de första gången vid en turnering i London 1883. Ett år senare fick Amandus Shearwater patent på industriell produktion av schackklockor. År 1899, för första gången, dök en "flagga" upp på en schackklocka, som signalerade tidens nära förestående slut. Prototypen av en mekanisk schackklocka med två tryckknappsbrytare skapades av Wienhoff år 1900. 

1989, Bobby Fischer, världsmästare ischack, fick patent för skapandet av Fisher-klockan. Tanken med Fishers klocka var att åtminstone delvis utjämna motståndarnas chanser i slutet av spelet, när en spelare (eller båda) har en "flagga som hänger" i tidsproblem. Fischers klocka lägger till några sekunder för varje drag. Om du håller dig inom denna gräns kommer "flaggan" på klockan aldrig att falla.

"Fischers klocka lägger till några sekunder för varje drag"

På 1990-talet, elektroniskschackklocka. De visade den exakta tiden i sekunder och gav en mängd olika tidskontroller. Nu är elektroniska klockor standard i alla turneringar i FIDEs regi.

Digital Dash: Schackprogram

1951 skrev engelsmannen Alan Turingden första schackprogramalgoritmen. 1952 dök den första datorschackmaskinen upp - MANIAC I, som med hjälp av MiniMax-algoritmen optimerade dragsökningsträdet. Åtta år senare utvecklade den amerikanske vetenskapsmannen Allen Newell ett datorprogram för att lösa matematiska och schackproblem - General Problem Solver.

I slutet av 1980-talet, Deep Thought-datornbesegrade stormästaren Jörgen Bent Larsen. 1997 förlorade den regerande världsmästaren Garry Kasparov mot Deep Blue-datorn, som kunde bearbeta upp till 200 miljoner positioner per sekund och hade tillgång till en enorm databas med öppningspositioner från riktiga spel av stormästare. Sedan 2000-talet har schackspelare upphört att ha förhoppningar om överlägsenhet gentemot schackmotorer.

"1997 förlorade den regerande världsmästaren Garry Kasparov mot Deep Blue-datorn"

Sedan 2008, de första platserna av majoritetenbetygslistor och tävlingar bland datorschackprogram ockuperades av schackmotorn Stockfish. Tack vare en avancerad algoritm för att hitta optimala drag och en stor schackdatabas för analys har det blivit det starkaste schackprogrammet som inte använder en grafikprocessor (GPU). Konceptet med Stockfish som en gratis och öppen källkodsmotor har gjort den populär för modifieringar och inbäddning i olika system, såsom tjänsten Lichess.

Under 2017 utvecklade DeepMind det självlärande neurala nätverket AlphaZero. Efter bara 24 timmars träning besegrade hon de starkaste programmen inom schack, shogi och go.

Det här är inte en traditionell schackmotor:för AlphaZero föreskrevs inte komplexa algoritmer för att beräkna poängen, som till exempel för Stockfish. Maskininlärningsteknik användes i hans utbildning. Genom försök och misstag för att lära sig varje nytt spel, spelade det otränade neurala nätverket miljontals spel mot sig själv på måfå.

Detta tillvägagångssätt kallas förstärkande lärande.Till en början spelar det neurala nätverket helt slumpmässigt, men med tiden lär det sig av vinster, förluster och oavgjort för att justera parametrarna och öka sannolikheten för att välja lönsamma drag i framtiden. För att välja de mest lovande dragen använde det neurala nätverket Monte Carlo-trädsökning (MCTS).

AlphaZero neurala nätverk användes i beredningenMagnus Carlsen för matcher och mästerskap. Bristen på referens till algoritmisk och analytisk utvärdering när man valde ett drag gjorde det mer uppfinningsrikt och oförutsägbart för motståndarna. AlphaZero slår de starkaste schackmotorerna med marginal, inklusive Stockfish. Samtidigt utvärderar den bara cirka 60 tusen positioner per sekund, medan Stockfish - 60 miljoner.

Schack online: webbplatser, mobilappar, smarta brädor

Med de möjligheter som dök upp i slutet av 1900-talet,du kan när som helst spela med en motståndare från var som helst i världen. 1995 dök tjänsten chess.com upp som idag har mer än 83 miljoner användare världen över.

Under pandemin har tjänsten vuxit:Bara i mars 2020 översteg antalet nya deltagare 700 tusen, och antalet fester ökade till 10 miljoner per dag. För närvarande spelas i genomsnitt cirka 11 miljoner spel på plattformen per dag. chess.com-appen för iOS är i topp 3 i App Store i kategorin brädspel. Och det totala antalet användare av mobilapplikationer överstiger 25 miljoner människor.

2010, franska programmeraren Thibault Duplessislanserade den kostnadsfria schacktjänsten lichess.org, en sida där du kan spela med motståndare runt om i världen med olika tidskontroller. Det finns en av de största öppna databaserna med spel som spelas.

En annan innovation som kom till schacktillsammans med utvecklingen av teknik, smarta schackbräden. Square Off låter dig till exempel spela på ett riktigt bräde både med en dator och med motståndare från olika delar av världen. När en schackspelare gör ett drag på brädet, flyttar den "osynliga handen" pjäserna från motståndarens sida.

Schack och innovation: hur det äldsta spelet blev mer tekniskt avancerat

Om oärligt spel i atletisk sport är förknippat med dopning, använder oärliga spelare i intellektuella tävlingar en dator istället för biologiskt aktiva substanser.

1998, vid en stor öppen turnering iBöblingen amatör med betyget 1925 Clemens Alvermann slog stormästaren Sergei Kalinichev. Analys av spelet visade en stor överensstämmelse mellan schackspelarens drag och rekommendationerna från datorprogrammet Fritz 5.32. Alvermann diskvalificerades, men det gick inte att ta ifrån hans imponerande prispengar.

2006, matchen om titeln världsmästare ischack åtföljdes av den så kallade toalettskandalen: Topalovs lag anklagade Kramnik för att använda elektroniska uppmaningar när han besökte toaletten. På grund av skandalen var fortsättningen av matchen i fara. Konflikten löstes genom långa och intensiva förhandlingar.

Under 2000-talet, med utvecklingen av teknik, har nya sätt att fuska dykt upp: till exempel Bluetooth-sändare och smartphones som du kan ladda ner schackprogram på.

Att bekämpa fusk, på majorI tävlingar kontrolleras spelare med metalldetektorer, störsändare installeras och sändningar sänds med fördröjning. Det är svårare att kontrollera spelets integritet online, men nätschack arbetar också med kampen mot fusk. Till exempel har chess.com och lichess.org sina egna anti-cheat-system. Tjänsterna avslöjar inte algoritmer, men det är känt att av de många parametrar som samlats in och analyserats så intar matchningar mellan spelarnas drag och rekommendationer för det bästa draget från schackmotorer en speciell plats. Om andelen sådana matchningar är extremt hög kan webbplatsen blockera kontot. Bara under augusti 2020 blockerades nästan 17 000 användare från chess.com.

Samma år, under online-EM på chess.com
av de sex vinnarna i turneringen med lägst betygfem kategorier diskvalificerades, och den totala poängen för fuskare som använde specialprogram gick till tio. Spelare som drabbats av fulspelet skrev klagomål och fördömande inlägg på sociala medier.

Schack för fans: sändning av schackspel

  • Demobrädor

Före tillkomsten av teknik för att digitalisera schackpartier för sina sändningar använde demonstrationstavlor. Specialister såg vad som hände på spelplanen och gjorde sedan lämpliga drag på demobrädet.

"Specialister såg vad som hände på spelplanen"

  • DGT

1998 uttryckte FIDE sin önskan för första gångenatt använda elektroniska schackbräden vid Olympiaden i Elista. DGT började utveckla teknik för ett system med 300 elektroniska kort, som senare framgångsrikt användes för att digitalisera spel och sända dem på skärmar. Sedan dess har DGT elektroniska brädor använts i stora tävlingar som har råd att köpa schackspel som kostar från 40 000 rubel styck.

  • idChess

Tills nyligen fanns ingen tillgängligutveckling som skulle möjliggöra digitalisering och sändning av spel under turneringar. Allt förändrades när Freeflex i februari 2019 introducerade idChess, en AI-plattform för att känna igen, analysera och sända schackspel som spelas på ett riktigt bräde.

idChess digitaliserar spelet irealtid och kan sända spelet till alla digitala medier. Detta gör att du kan skapa bekväma fläktzoner var som helst. Till exempel, vid barntävlingar i schackskolor kan föräldrar se sina barn spela i realtid.

"idChess digitaliserar spelet i realtid och kan sända spelet till alla digitala medier"

idChess-plattformen öppnar nya möjligheter inteendast för att organisera turneringar, men också för personligt bruk. Den registrerar spelen som spelas i schacknotation, sparar spelen i biblioteket och gör det möjligt att analysera framstegen, samt dela spelen med vänner och tränaren.

idChess bygger på datorteknikvision och maskininlärning. Speligenkänning sker från videoströmmen via mobilapplikationen. För att bestämma pjäser och drag implementeras flera neurala nätverk på plattformen Algoritmen är tränad att ta hänsyn till många faktorer som är svåra för artificiell intelligens som kan uppstå under spelet. 

För att spela in ett spel behöver du bara ladda ner idChess från app store och montera din smartphone på ett stativ så att schackbrädet ligger helt framför kameran.

Schack och underhållning

Även schack utvecklas som ett av formatenunderhållning. Samtidigt föredrar allmänheten snabb- och blitzschacktävlingar som de mest spektakulära. Till exempel hålls FinChess årligen i Moskva, en lagblitzturnering som samlar representanter för finans- och IT-gemenskaperna runt schackbrädet. Deltagarna spelar inte bara utan lär känna varandra, knyter affärsband. Många företag håller även företagsschackturneringar.

Kulturen utvecklar också intresset för spelet - teater,film, fotografi. Nyligen släppt i Netflixs The Queen's Move (2020), Philipp Stölzls The Royal Game (2021) och Alexei Sidorovs världsmästare (2021). I oktober 2020 presenterades Broadwaymusikalen Chess på scenen i Moskvas ungdomspalats i Moskva.

Att lära sig att besegra stormästare och mästarevärlden har teknologier inlett en duell med varandra. Ingen är längre förvånad över matcher mellan AI-schackmotorer, där neurala nätverk spelar kombinationer från de bästa stormästarna. 

Teknikutvecklingen har gett en enorm drivkraft tillutveckling av schack. De kan kallas ett riktigt IT-fenomen: schackprogram finns nu på mer än en miljard smartphones. Och då väntar ännu större och aktiv utveckling.

Läs mer

Voyager 1 skickar konstiga data. NASA förstår inte vad som händer

Den "femte kraften" skapar osynliga "murar" i universum. Det viktigaste med den nya teorin om fysiker

Hur mörk materia "kommunicerar" med den vi är gjorda av. Nyckelpunkter om den nya studien