Deep Blue (komputer szachowy)

Głęboki błękit

Jedna z dwóch szafek Deep Blue na wystawie w Computer History Museum w Kalifornii
Aktywny	1995 (prototyp) 1996 (wydanie) 1997 (aktualizacja)
Architektura	1995: Stacja robocza IBM RS / 6000 z 14 niestandardowymi „żetonami szachowymi” VLSI pierwszej generacji 1996: Superkomputer IBM RS / 6000 SP z 30 procesorami PowerPC 604 „High 1” 120 MHz i 480 niestandardowymi „żetonami szachowymi” VLSI drugiej generacji 1997: Superkomputer IBM RS / 6000 SP z 30 procesorami PowerPC 604e „High 2” 200 MHz i 480 niestandardowymi „żetonami szachowymi” VLSI drugiej generacji
System operacyjny	IBM AIX
Przestrzeń	2 szafki
Prędkość	11,38 GFLOPS (1997)
Zamiar	grać w szachy

Deep Blue był systemem eksperckim do gry w szachy, działającym na specjalnie zaprojektowanym superkomputerze IBM . Był to pierwszy komputer, który wygrał mecz i pierwszy, który wygrał mecz z panującym mistrzem świata w ramach regularnych kontroli czasu. Rozwój rozpoczął się w 1985 roku na Carnegie Mellon University pod nazwą ChipTest . Następnie przeniósł się do IBM, gdzie najpierw przemianowano go na Deep Thought , a następnie ponownie w 1989 roku na Deep Blue. Po raz pierwszy zmierzył się z mistrzem świata Garrim Kasparowem w sześciomeczowym meczu w 1996 roku, w którym przegrał cztery mecze do dwóch. Został zmodernizowany w 1997 roku iw sześciomeczowym rewanżu pokonał Kasparowa, wygrywając trzy mecze i jeden remisując. Zwycięstwo Deep Blue jest uważane za kamień milowy w historii sztucznej inteligencji i było tematem kilku książek i filmów.

Historia

Będąc doktorantem na Uniwersytecie Carnegie Mellon , Feng-hsiung Hsu rozpoczął prace nad superkomputerem do gry w szachy pod nazwą ChipTest . Maszyna wygrała mistrzostwa Ameryki Północnej w szachach komputerowych w 1987 r., a Hsu i jego zespół podążyli za następcą, Deep Thought , w 1988 r. Po uzyskaniu doktoratu w 1989 r. Hsu i Murray Campbell dołączyli do IBM Research , aby kontynuować projekt budowy maszyny który mógłby pokonać mistrza świata w szachach. Ich kolega Thomas Anantharaman dołączył do nich na krótko w IBM, po czym odszedł do branży finansowej i został zastąpiony przez programistę Arthura Josepha Hoane'a. Jerry Brody, wieloletni pracownik IBM Research, dołączył do zespołu w 1990 roku.

Po porażce Deep Thought z Kasparowem w 1989 roku w dwóch grach, IBM zorganizował konkurs na zmianę nazwy maszyny szachowej: zwycięską nazwą była „Deep Blue”, zgłoszona przez Petera Fitzhugha Browna , była grą pseudonimu IBM „Big Blue”. Po zmniejszonej wersji Deep Blue granej przez arcymistrza Joela Benjamina , Hsu i Campbell zdecydowali, że Benjamin jest ekspertem, którego szukali do pomocy w opracowaniu książki otwierającej Deep Blue , więc zatrudnili go do pomocy w przygotowaniach do meczów Deep Blue z Garrym Kasparowem . W 1995 roku prototyp Deep Blue grał w ósmych mistrzostwach świata w szachach komputerowych , grając w szachy do remisu, zanim ostatecznie przegrał z Fritzem w rundzie piątej, mimo że grał białymi .

W 1997 roku Chicago Tribune błędnie poinformowało, że Deep Blue został sprzedany United Airlines , zamieszanie spowodowane fizycznym podobieństwem do głównych systemów IBM RS6000/SP2 .

Obecnie jeden z dwóch regałów składających się na Deep Blue znajduje się w Narodowym Muzeum Historii Ameryki , a wcześniej był pokazywany na wystawie poświęconej epoce informacyjnej , podczas gdy drugi został zakupiony przez Muzeum Historii Komputerów w 1997 roku i jest wyświetlany w galerii „Sztuczna inteligencja i robotyka” wystawy Revolution. O Deep Blue napisano kilka książek, między innymi Behind Deep Blue: Building the Computer that Defeated the World Chess Champion autorstwa dewelopera Deep Blue, Feng-hsiunga Hsu.

Deep Blue kontra Kasparow

Główny artykuł: Deep Blue kontra Garry Kasparow

Garry Kasparow grający symultaniczną wystawę w 1985 roku

Po porażce swojego poprzednika Deep Thought z Garrym Kasparowem w 1989 roku , Deep Blue grał z Kasparowem jeszcze dwukrotnie. W pierwszej partii pierwszego meczu, który odbył się w dniach 10-17 lutego 1996 roku, Deep Blue jako pierwsza maszyna wygrała partię szachów z aktualnym mistrzem świata w regularnych kontrolach czasu . Jednak Kasparow wygrał trzy i zremisował dwa z kolejnych pięciu meczów, pokonując Deep Blue 4: 2 na zakończenie meczu.

Sprzęt Deep Blue został następnie zmodernizowany, podwajając jego prędkość, zanim ponownie zmierzył się z Kasparowem w maju 1997 roku, kiedy wygrał rewanż w sześciu meczach 3½ – 2½. Deep Blue wygrał decydującą partię po tym, jak Kasparowowi nie udało się zabezpieczyć swojej pozycji w debiucie, stając się tym samym pierwszym systemem komputerowym, który pokonał aktualnego mistrza świata w meczu przy standardowej kontroli czasu turnieju szachowego. Wersja Deep Blue, która pokonała Kasparowa w 1997 roku, zwykle przeszukiwała głębokość od sześciu do ośmiu ruchów, aw niektórych sytuacjach dwadzieścia lub więcej ruchów. David Levy i Monty Newborn szacują, że każda dodatkowa warstwa (pół ruchu) wglądu do przodu zwiększa siłę gry między 50 a 70 punktami ELO .

W 44. ruchu pierwszej partii ich drugiego meczu, nieznany Kasparowowi, błąd w kodzie Deep Blue doprowadził go do niezamierzonej pętli , z której wyszedł, wykonując losowo wybrany prawidłowy ruch. Kasparow nie wziął pod uwagę tej możliwości i błędnie przypisał pozornie bezcelowe posunięcie „wyższej inteligencji”. Następnie Kasparow doświadczył spadku wydajności w następnej grze, chociaż zaprzecza, że ​​było to spowodowane niepokojem po nieodgadnionym ruchu Deep Blue.

Po swojej przegranej Kasparow powiedział, że czasami dostrzegał niezwykłą kreatywność w ruchach maszyny, co sugeruje, że podczas drugiej gry ludzie interweniowali w szachach w imieniu maszyny. IBM zaprzeczył temu, mówiąc, że jedyna interwencja człowieka miała miejsce między grami. Kasparow zażądał rewanżu, ale IBM zdemontował Deep Blue po zwycięstwie i odmówił rewanżu. Zasady pozwalały programistom modyfikować program między grami, co, jak powiedzieli, wykorzystali do wzmocnienia słabości gry komputera, które zostały ujawnione w trakcie meczu. Kasparow zażądał wydruków plików dziennika maszyny, ale IBM odmówił, chociaż firma później opublikowała dzienniki w Internecie.

Następstwa

Szachy

Kasparow początkowo nazwał Deep Blue „obcym przeciwnikiem”, ale później zlekceważył go, stwierdzając, że jest „tak inteligentny jak twój budzik”. Według Martina Amisa , dwóch arcymistrzów, którzy grali w Deep Blue, zgodzili się, że to „jak ściana zbliżająca się do ciebie”. Hsu miał prawa do używania projektu Deep Blue niezależnie od IBM, ale także niezależnie odrzucił ofertę rewanżu Kasparowa. W 2003 roku film dokumentalny Game Over: Kasparov and the Machine zbadał twierdzenia Kasparowa, że ​​IBM oszukiwał. W filmie niektórzy rozmówcy opisują inwestycję IBM w Deep Blue jako próbę zwiększenia wartości jej akcji.

Inne gry

Po zwycięstwie Deep Blue, specjalista AI Omar Syed zaprojektował nową grę, Arimaa , która miała być bardzo prosta dla ludzi, ale bardzo trudna do opanowania dla komputerów; jednak w 2015 roku komputery okazały się zdolne do pokonania silnych graczy Arimaa. Od zwycięstwa Deep Blue informatycy opracowali oprogramowanie dla innych złożonych gier planszowych z konkurencyjnymi społecznościami. AlphaGo pokonał najlepszych graczy Go w 2010 roku.

Informatyka

Informatycy, tacy jak programista Deep Blue, Campbell, wierzyli, że gra w szachy jest dobrym miernikiem skuteczności sztucznej inteligencji, a pokonując mistrza świata w szachach, IBM pokazał, że poczynili znaczne postępy. Deep Blue odpowiada również za popularność wykorzystywania gier jako medium wyświetlania sztucznej inteligencji, jak w przypadku IBM Watson czy AlphaGo .

Podczas gdy Deep Blue, z możliwością oceny 200 milionów pozycji na sekundę, był pierwszym komputerem, który zmierzył się z mistrzem świata w szachach w formalnym meczu, był to najnowocześniejszy wówczas system ekspercki, oparty na regułach i zmiennych zdefiniowane i dopracowane przez szachowych mistrzów i informatyków. W przeciwieństwie do tego, obecne silniki szachowe, takie jak Leela Chess Zero, zazwyczaj wykorzystują nadzorowane systemy uczenia maszynowego , które trenują sieć neuronową do gry, rozwijając własną wewnętrzną logikę, zamiast polegać na regułach określonych przez ludzkich ekspertów.

W listopadzie 2006 roku w meczu pomiędzy Deep Fritz i mistrzem świata w szachach, Vladimirem Kramnikiem , program działał na systemie komputerowym zawierającym dwurdzeniowy procesor Intel Xeon 5160 , zdolny do oceny tylko 8 milionów pozycji na sekundę, ale przeszukujący do średniej głębokości 17 do 18 warstw (półruchów) w grze środkowej dzięki heurystyce ; wygrał 4: 2.

Projekt

Jeden z procesorów Deep Blue

Oprogramowanie

Funkcja oceny Deep Blue została początkowo napisana w uogólnionej formie, z wieloma parametrami do ustalenia (np. jak ważna jest bezpieczna pozycja króla w porównaniu z przewagą miejsca w środku itp.). Wartości tych parametrów zostały określone na podstawie analizy tysięcy gier wzorcowych. Funkcja oceny została następnie podzielona na 8000 części, z których wiele zaprojektowano na specjalne stanowiska. Książka otwierająca zawierała ponad 4000 pozycji i 700 000 arcymistrzowskich , podczas gdy baza danych gier końcowych zawierała wiele gier końcowych z sześcioma elementami i wszystkie gry końcowe z pięcioma i mniej elementami. Dodatkowa baza danych o nazwie „rozszerzona księga” podsumowuje całe partie rozgrywane przez arcymistrzów. System łączy zdolność wyszukiwania 200 milionów pozycji szachowych na sekundę z podsumowaniem informacji w rozszerzonej księdze, aby wybrać ruchy otwierające.

Przed drugim meczem zasady programu dopracował arcymistrz Joel Benjamin . Bibliotekę otwierającą dostarczyli arcymistrzowie Miguel Illescas , John Fedorowicz i Nick de Firmian . Kiedy Kasparow poprosił o pozwolenie na przestudiowanie innych gier, w które grał Deep Blue, aby lepiej zrozumieć swojego przeciwnika, IBM odmówił, co skłoniło Kasparowa do przestudiowania wielu popularnych gier szachowych na PC w celu zapoznania się z rozgrywką komputerową.

Sprzęt komputerowy

Deep Blue użył niestandardowych chipów VLSI do zrównoleglenia algorytmu wyszukiwania alfa-beta , przykład GOFAI (Good Old-Fashioned Artificial Intelligence). System czerpał swoją siłę gry głównie z brutalnej siły . Był to masowo równoległy superkomputer IBM RS/6000 SP z 30 procesorami PowerPC 604e i 480 niestandardowymi „chipami szachowymi” CMOS VLSI 600 µm , zaprojektowanymi do uruchamiania systemu eksperckiego do gry w szachy, a także układami FPGA przeznaczonymi do łatania VLSI (które ostatecznie nieużywany) wszystkie mieściły się w dwóch szafkach. Jego program do gry w szachy został napisany w C i działał w systemie operacyjnym AIX . Był w stanie ocenić 200 milionów pozycji na sekundę, dwa razy szybciej niż wersja z 1996 roku. W 1997 roku Deep Blue został ponownie zmodernizowany, stając się 259. najpotężniejszym superkomputerem według listy TOP500 , osiągając 11,38 GFLOPS w teście równoległym LINPACK o wysokiej wydajności .

Zobacz też

• Taktyki antykomputerowe , które wykorzystują powtarzające się nawyki komputerów
• IBM Watson , który potrafił zręcznie odpowiadać na pytania w ludzkim języku
• Mechaniczny Turek , mistyfikacja z XVIII i XIX wieku rzekomo będąca maszyną do gry w szachy
• X3D Fritz , który również zremisował z Kasparowem

Bibliografia

•   Amis, Martin (2011). "Przedmowa". W Mann, Windsor (red.). Cytowani Hitchens: od alkoholu do syjonizmu . Prasa Da Capo. ISBN 978-0-306-81983-4 . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 29 marca 2022 r . Źródło 18 sierpnia 2021 r .
•   Barrat, James (2013). Nasz ostateczny wynalazek (red. Kindle). Prasa św. Marcina. ISBN 978-0-312-62237-4 .
•   Campbell, Murray (1998). „Przyjemna gra”. W Stork, DG (red.). HAL's Legacy: Komputer z 2001 roku jako sen i rzeczywistość . Cambridge, Mass: MIT Press. ISBN 978-0-262-19378-8 .
•   Campbell, Murray (1999). „Odkrywanie wiedzy w głębokim błękicie”. Komunikaty ACM . Stowarzyszenie Maszyn Komputerowych. 42 (11): 65–67. doi : 10.1145/319382.319396 . S2CID 176390 .
•   Campbell, Murray; Hoane, A. Joseph Jr.; Hsu, Feng-hsiung (2002). „Głęboki błękit” . Sztuczna inteligencja . Elsevier. 134 (1–2): 57–83. doi : 10.1016/S0004-3702(01)00129-1 . ISSN 0004-3702 .
•   Gonsalves, Tad (2017). „Lata i zimy sztucznej inteligencji”. W Khosrow-Pour, Mehdi (red.). Encyklopedia Informatyki i Technologii . Tom. 1. Globalny IGI. s. 229–238. ISBN 978-1-5225-2256-0 . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 29 marca 2022 r . Źródło 19 czerwca 2020 r .
•   Hsu, Feng-hsiung; Campbell, Murray; Hoane, A. Joseph Jr. (1995). „Przegląd systemu Deep Blue” (PDF) . Materiały z 9. Międzynarodowej Konferencji Superkomputerowej . 1995 Międzynarodowa konferencja na temat superkomputerów. Stowarzyszenie Maszyn Komputerowych. s. 240–244. doi : 10.1145/224538.224567 . ISBN 978-0-89791-728-5 . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 17 października 2018 r. – przez top-5000.nl. {{ cytuj konferencję }} : CS1 maint: nieodpowiedni adres URL ( link )
•   Hsu, Feng-hsiung (2002). Behind Deep Blue: Budowa komputera, który pokonał mistrza świata w szachach (wyd. 1). Wydawnictwo Uniwersytetu Princeton. ISBN 978-0-691-09065-8 .
•   Hsu, Feng-hsiung (2004) [2002]. Behind Deep Blue: Budowa komputera, który pokonał mistrza świata w szachach (poprawiona red.). Wydawnictwo Uniwersytetu Princeton. ISBN 978-0-691-11818-5 . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 22 marca 2022 r . Źródło 10 grudnia 2018 r .
•   Król Daniel (1997). Kasparow kontra Deeper Blue: ostateczne wyzwanie człowiek kontra maszyna . Batsford. ISBN 978-0-7134-8322-2 .
•   Levy, Dawid; Noworodek, Monty (1991). Jak komputery grają w szachy . Prasa informatyczna. ISBN 978-0-7167-8121-9 .
•   Noworodek, Monty (1997). Kasparow kontra Deep Blue: komputerowe szachy dojrzewają (wyd. 1). Skoczek. ISBN 978-0-387-94820-1 . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 18 sierpnia 2021 r . Źródło 31 sierpnia 2020 r .
•   Noworodek, Monty (2002). Deep Blue: kamień milowy w dziedzinie sztucznej inteligencji . Skoczek. ISBN 978-0-387-95461-5 .
• Syed, Omar; Syed, Aamir (2003). „Arimaa - nowa gra zaprojektowana jako trudna dla komputerów” . Dziennik Międzynarodowego Stowarzyszenia Gier Komputerowych . Uniwersytet w Lejdzie. 26 (2): 138–139. doi : 10.3233/ICG-2003-26213 . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 6 listopada 2020 r . Pobrano 18 sierpnia 2021 r. – przez arimaa.com.
•   Warwick, Kevin (2004). Ja, Cyborg . Wydawnictwo Uniwersytetu Illinois. ISBN 978-0-252-07215-4 . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 18 sierpnia 2021 r . Źródło 17 maja 2020 r .
• Wu, David J. (2015). „Projektowanie zwycięskiego programu Arimaa” (PDF) . Dziennik Międzynarodowego Stowarzyszenia Gier Komputerowych . Uniwersytet w Lejdzie. 38 (1): 19–40. doi : 10.3233/ICG-2015-38104 . Zarchiwizowane (PDF) od oryginału w dniu 13 listopada 2017 r . Pobrano 18 sierpnia 2021 r. – przez arimaa.com.
•   Zuckerman, Gregory (2019). Człowiek, który rozwiązał rynek: jak Jim Simons rozpoczął rewolucję kwantową (wyd. 1 (hbk).). Pingwin/Portfolio. ISBN 978-0-7352-1798-0 . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 18 sierpnia 2021 r . Źródło 18 sierpnia 2021 r .

Linki zewnętrzne

• Profil gracza i gry Deep Blue na Chessgames.com
• IBM.com , strony IBM Research dotyczące Deep Blue
• IBM.com , strona IBM z dziennikami komputerowymi z gier
• Chesscenter.com , List otwarty od Feng-hsiung Hsu w sprawie przerwanego rewanżu z Kasparowem, The Week in Chess Magazine, numer 270, 10 stycznia 2000
• Chesscenter.com , List otwarty od Owena Williamsa (menedżera Garry'ego Kasparowa), w odpowiedzi na Feng-hsiung Hsu, 13 stycznia 2000
• Sjeng.org , system Deep Blue opisany przez Feng-hsiung Hsu, Murraya Campbella i A. Josepha Hoane'a Jr. ( PDF )
• Chessclub.com , Wywiad ICC z Feng-Hsiung Hsu, wywiad online z Hsu w 2002 r. (z adnotacjami)