1997 год, Нью-Йорк. Чемпион мира по шахматам Гарри Каспаров проигрывает компьютеру «Deep Blue» фирмы IBM, и это сражение становится величайшей шахматной партией всех времен и народов. Об этой игре будут говорить как о «последней битве человеческого разума», многие будут сравнивать ее с первым полетом братьев Райт и высадкой астронавтов на Луну.

20 июля — в международный день шахмат — расскажем вам о том, что было дальше. А также о том, в чем искусственный интеллект уступает человеческому, и причем здесь Алан Тьюринг. Слово Гарри Каспарову, чемпиону мира по шахматам и автору книги .

Парадоксально, но во время сеанса одновременной игры с лучшими профессиональными шахматистами роботу труднее всего было бы перемещаться между столами и переставлять шахматные фигуры, а не рассчитывать ходы. Хотя научные фантасты вот уже несколько веков придумывают автоматы, которые выглядят и движутся как люди, и роботы сегодня успешно занимаются физическим трудом, надо признать, что наши машины гораздо лучше воспроизводят человеческое мышление, чем человеческие движения.

В шахматах, как и во многих других сферах деятельности, машины сильны в том, в чем слабы люди, и наоборот.

Этот известный принцип в области искусственного интеллекта и робототехники сформулировал в году Ханс Моравек, который отметил, что «относительно просто добиться того, чтобы компьютеры выполняли тест умственного развития или играли в шашки на уровне взрослого человека, однако сложно или невозможно привить им навыки годовалого ребенка в том, что касается восприятия или мобильности».

В ту пору я не был в курсе этих теорий; к тому же Моравек говорил о шашках, а не о шахматах, но десять лет спустя стало очевидно, что этот принцип распространяется в том числе и на мою сферу деятельности. Гроссмейстеры отлично справлялись с оценкой позиции и стратегическим планированием — слабыми местами шахматных компьютеров, зато те могли за секунды просчитать тактические последствия, на что даже лучшим человеческим умам потребовались бы многие дни.

Это подало мне идею. После того как мои матчи с Deep Blue привлекли столь пристальное внимание, я хотел продолжать шахматные эксперименты, несмотря на то, что IBM от них отказалась.

Мой план, попросту говоря, был таков: если вы не можете их победить, то присоединитесь к ним.

Я подумал: что если человек и машина будут не противниками, а партнерами? Замысел воплотился в году в испанском Леоне, где состоялся первый матч по продвинутым шахматам (advanced chess). Оба партнера имели под рукой персональный компьютер и могли использовать во время партии любую программу по своему выбору. Цель заключалась в том, чтобы выйти на новый, высочайший уровень игры — благодаря синтезу самых сильных сторон человеческого и машинного интеллекта. Хотя, как мы увидим далее, не все прошло так, как задумывалось, поразительные результаты этих «битв кентавров» убедили меня в том, что шахматы по-прежнему могут предложить очень многое в такой области, как взаимодействие человеческого разума и искусственного интеллекта.

К этому убеждению я пришел далеко не первым. Шахматные машины были святым Граалем задолго до того, как люди научились их создавать. И вот наука наконец получила доступ к этой чаше — а я оказался тем человеком, который держит ее в руках. Передо мной стоял выбор: отклонить вызов или принять его. Как я мог устоять? Это был шанс еще больше поднять популярность шахмат и расширить аудиторию, завоеванную ими после знаменитого матча между Бобби Фишером и Борисом Спасским во времена холодной войны и после моих поединков за мировую корону с Анатолием Карповым. Это позволило бы привлечь в мир шахмат армию щедрых спонсоров, особенно из числа высокотехнологичных компаний. Так, корпорация Intel в середине 1990-х годов спонсировала целую серию турниров по быстрым и классическим шахматам и полный цикл чемпионата мира, включая мой титульный матч с Вишванатаном Анандом, проходивший на верхнем этаже Всемирного торгового центра. К тому же мной управляло непреодолимое любопытство. Неужели машины действительно могут научиться играть в шахматы так же хорошо, как чемпион мира? Неужели они и вправду способны мыслить?

Интересно, что
первая шахматная программа появилась раньше, чем первый компьютер.

Ее разработал гениальный британский математик Алан Тьюринг, взломавший код нацистской шифровальной машины «Энигма». В 1952 году он написал на бумаге алгоритм, с помощью которого машина могла бы играть в шахматы, — только в роли центрального процессора выступал сам математик. «Бумажная машина Тьюринга» оказалась вполне компетентным игроком. Причина ее конструирования выходила за рамки личного интереса Тьюринга к шахматам. Умение играть в шахматы издавна считалось частью человеческого интеллекта, и создание устройства, способного победить человека в этой игре, должно было знаменовать появление действительно умной машины.

Имя Алана Тьюринга также навсегда связано с названием предложенного им мысленного эксперимента, позднее проведенного в реальности и получившего название «тест Тьюринга». Суть его в том, чтобы определить, сможет ли компьютер обмануть человека таким образом, чтобы тот думал, что имеет дело с человеком, и если сможет — тест считается пройденным. Еще до моего первого матча с Deep Blue компьютеры начали проходить то, что можно назвать «шахматным тестом Тьюринга». Они по-прежнему играли довольно плохо и часто делали явно нечеловеческие ходы, но иногда им уже удавалось разыгрывать партии, которые выглядели бы вполне уместно и в приличном человеческом турнире. С каждым годом машины становились все сильнее и сильнее, но в процессе их эволюции мы узнавали больше о самих шахматах, чем об искусственном интеллекте (ИИ).

Нельзя утверждать, что кульминация 45-летних поисков, ставшая событием всемирного масштаба, обернулась разочарованием, но она со всей очевидностью показала, что сконструировать шахматный суперкомпьютер — вовсе не то же самое, что создать искусственный интеллект, способный сравниться с человеческим разумом, о чем мечтали Тьюринг и другие.

По сути, «ум» Deep Blue ничем не отличался от «ума» программируемого будильника.

Мысль об этом только усугубляла для меня горечь поражения — проиграть программируемому будильнику, пусть даже стоимостью $10 млн?!

Так называемое ИИ-сообщество, безусловно, радовалось результату и привлеченному вниманию, но в то же время ученые были явно обескуражены тем фактом, что Deep Blue ничуть не напоминает искусственный интеллект, о котором мечтали их предшественники. Вместо того чтобы играть в шахматы как человек — демонстрируя человеческую интуицию и нестандартное творческое мышление, он играет в шахматы как машина: оценивает до 200 млн возможных ходов в секунду и побеждает благодаря грубой вычислительной силе. Разумеется, это нисколько не умаляет самого достижения. В конце концов, Deep Blue — творение человеческого разума, и проигрыш человека созданной им машине одновременно означает его победу.

После невероятного напряжения того матча, которое усугублялось подозрительным поведением IBM и моей склонностью к сомнениям, я не был готов легко признать свое поражение. Честно говоря, я никогда не умел проигрывать. Полагаю, что человек, который легко смиряется с поражением, никогда не станет настоящим чемпионом, и этот принцип, конечно, справедлив и в моем случае. Но я верю в честную борьбу. Тогда же я считал, что IBM обманула меня — а также весь мир, пристально следивший за нашим матчем.

Должен признать, что повторный анализ каждого аспекта того бесславного поединка с Deep Blue оказался нелегким делом.

В течение лет я намеренно избегал любых разговоров на эту тему, касаясь лишь того, что уже было известно широкой публике.

Публикаций, посвященных Deep Blue, великое множество, но данная книга — первая и единственная, где собраны все факты и вся история рассказывается так, как ее вижу я. Несмотря на болезненность воспоминаний, это был поучительный и благотворный опыт. Мой великий учитель Михаил Ботвинник, шестой чемпион мира по шахматам, учил меня искать истину в каждой позиции. И я попытался выполнить его завет и поискать истину в самой сути Deep Blue.

Иллюстрация: Shutterstock

Предмет, возраст учащихся

Информатика и ИКТ,10-11класс

Краткая аннотация проекта

Проект разработан в рамках дисциплины "Информатика и ИКТ" для обучающихся 10-11 класса

Вопросы, направляющие проект

Основополагающий вопрос

Может ли компьютер заменить человека?

Проблемные вопросы

1. Может ли ЭВМ сама ставить задачи и решать их?

2. Способен ли компьютер воспроизвести все действия и мысли человека?

3. Способна ли ЭВМ управлять человеком?

Учебные вопросы

1. Какие задачи решает компьютер?

2. Самообучается ли ЭВМ?

3. Могут ли автоматы заменить человека?

4. Искусственный интеллект=Интеллект человека?

5. Нужно ли руководить работой ЭВМ?

6. Возможно ли поставить робота "во главу стола"?

7. Умеет ли думать компьютер?

8. Возможно ли заменить человеческий мозг искусственным?

9. Готов ли человек поручить всю работу роботам?

План проведения проекта

Представление проблемной ситуации:

Учителю необходимо провести мозговой штурм со студентами с целью выявления имеющихся знаний студентов по проблеме, их мотивацию, наклонности и интересы. Инструмент - мозговой штурм с помощью стартовой презентации. С помощью презентации учитель создает проблемную ситуацию, организует мозговую атаку, обсуждение возникших вопросов, выдвижение гипотез и распределение учащихся по тематическим группам с учетом интересов.

Работа над проектом:

На начальном этапе работы над проектом учитель помогает каждой тематической группе распределить роли, обсудить стратегию исследования, способы поиска информации, методы исследования и возможности оформления результатов работы. Итогом является индивидуальный план деятельности. Далее начинается самостоятельная исследовательская, поисковая работа студентов в соответствии с планом. На этом этапе студенты собирают информацию по теме проблемного вопроса в энциклопедиях, учебниках и в Интернете, обсуждают собранную информацию в группе, разрабатывают инструментарий исследования, проводят исследования, сравнивают его результаты с собранной информацией, делают выводы, которые будут ответом на проблемный вопрос. Основное внимание учителю следует уделить промежуточным обсуждениям, дискуссиям внутри групп, консультациям учителей-предметников.Лист самооценки поможет участникам проекта осознать уровень личностного роста.

Оформление результатов проектной деятельности:

Оформление результатов планируется в виде презентации, буклета или wiki-статьи, поэтому здесь может понадобиться консультация учителя информатики, на одной из консультаций необходимо обсудить с ребятами критерии оценивания данных продуктов. Одновременно с этим готовится выступление группы, поэтому в критерии оценивания необходимо заложить пункты оценивания выступления студентов, умение задавать вопросы и отвечать на них.

Защита проекта, оппонирование, дискуссия:

В ходе защиты каждая группа представляет свою работу (презентацию, буклет или wiki-статью), отвечает на вопросы. Оценивание происходит с помощью разработанных критериев участниками группы, участниками других групп, учителями. Защита проектов позволяет ответить на основополагающий вопрос, сформулировать общие выводы по итогам работы.

По окончании работы:

Необходимым элементом всей проектной деятельности является анализ проделанной работы, где учитель обсуждает с студентами, что у них получилось, что не получилось и почему. На этом этапе можно вновь обратиться к листу самооценки и увидеть качественный рост каждого участника. Кроме того, возможна организация рефлексии в блоге. Немаловажным становится награждение групп.С итогами работы можно познакомиться на сайте проекта.

Визитная карточка проекта

Публикация учителя

Предмет исследований и цель разработок Предметом изучения науки «искусственный интеллект» является человеческое мышление. Учёные ищут ответ на вопрос: как человек мыслит? Цель этих исследований состоит в том, чтобы создать модель человеческого интелекта и реализовать её на компьютере. Предметом изучения науки «искусственный интеллект» является человеческое мышление. Учёные ищут ответ на вопрос: как человек мыслит? Цель этих исследований состоит в том, чтобы создать модель человеческого интелекта и реализовать её на компьютере.

Примеры областей Существует много других видов человеческой деятельности, которые нельзя запрограммировать заранее. Например: шахматы и другие игры, сочинение стихов и музыки, перевод текстов с одного языка на другой, робототехника, криминалистика (идентификация отпечатков пальцев), медицинская диагностика. Существует много других видов человеческой деятельности, которые нельзя запрограммировать заранее. Например: шахматы и другие игры, сочинение стихов и музыки, перевод текстов с одного языка на другой, робототехника, криминалистика (идентификация отпечатков пальцев), медицинская диагностика.

Неформальный исполнитель Разработчики систем искусственного интеллекта как раз и пытаются научить машину, подобно человеку, самостоятельно строить программу своих действий, исходя из условия задачи. Можно ещё сказать так: ставится цель превращения компьютера из формального исполнителя в интеллектуального исполнителя. Разработчики систем искусственного интеллекта как раз и пытаются научить машину, подобно человеку, самостоятельно строить программу своих действий, исходя из условия задачи. Можно ещё сказать так: ставится цель превращения компьютера из формального исполнителя в интеллектуального исполнителя.

Моделирование Две основные задачи при создании интеллектуальных систем на компьютере: Две основные задачи при создании интеллектуальных систем на компьютере: -моделирование знаний (разработка методов формализации знаний для ввода их в компьютерную память в качестве базы знаний); -моделирование знаний (разработка методов формализации знаний для ввода их в компьютерную память в качестве базы знаний); -моделирование рассуждений (создание компьютерных программ, имитирующих логику человеческого мышления при решении разнообразных задач). -моделирование рассуждений (создание компьютерных программ, имитирующих логику человеческого мышления при решении разнообразных задач).

Экспертные системы Одним из видов систем искусственного интеллекта являются Экспертные системы. Одним из видов систем искусственного интеллекта являются Экспертные системы. Назначение экспертных систем – консультации пользователя, помощь в принятии решений. Назначение экспертных систем – консультации пользователя, помощь в принятии решений.

Год назад программа AlphaGo сенсационно обыграла сильнейшего в мире игрока в го, а теперь искусственный интеллект AlphaZero разгромил сильнейший по рейтингу шахматный движок.

Stockfish, который используют для домашней подготовки большинство игроков, победитель Чемпионата TCEC 2016 года и Чемпионата Chess.com среди компьютерных программ 2017 года, оказался явно слабее. В матче из 100 партий AlphaZero одержал 28 побед при 72 ничьих и ни разу не проиграл.

Кстати, AlphaZero потратил всего четыре часа на «изучение» шахмат. Простите, человеки, но вам за ним не угнаться.

Все верно - программисты AlphaZero, разрабатываемого DeepMind, подразделением Google, создали его на основе механизма «машинного обучения», точнее, «обучения с подкреплением». Проще говоря, AlphaZero не изучал шахматы в традиционном понимании. У него нет ни дебютной книги, ни эндшпильных таблиц, ни сложных алгоритмов для оценки силы центральных и фланговых пешек.

Его работу можно сравнить с роботом, который может использовать тысячи запчастей, но не знает принципа работы двигателя внутреннего сгорания, - он перебирает возможные комбинации, пока не построит Феррари, и для этого ему нужно меньше времени, чем занимает просмотр трилогии «Властелин колец». За четыре часа программа сыграла сама с собой множество партий, став своим собственным учителем.

Пока что команда программистов хранит молчание. Они не дали Chess.com комментариев, ссылаясь на то, что доклад «пока находится на рассмотрении», но здесь вы можете прочесть его полный текст. В исследовательскую группу входит Демис Хассабис, кандидат в мастера из Англии и соучредитель DeepMind (приобретен Google в 2014). Хассабис, принимавший участие в турнире тандемов ProBiz на открытии London Chess Classic, в настоящий момент находится на конференции Neural Information Processing Systems (Нейронные системы обработки информации) в Калифорнии, в качестве соавтора доклада на другую тему.

Зато с Chess.com охотно поделился своими суждениями шахматист, обладающий большим личным опытом игры против шахматных компьютеров. МГ Гарри Каспаров не удивлен, что компания DeepMind перешла от го к шахматам.

«Это заметное достижение, хотя оно и было ожидаемо после AlphaGo», - заявил он Chess.com. «Оно приближается к "типу-Б", человекоподобному подходу к шахматам, которым Клон Шеннон и Алан Тьюринг мечтали заменить сплошной перебор».

Подобно человеку, AlphaZero рассматривает меньше позиций, чем ее предшественницы. В отчете заявлено, что она оценивает «всего» 80 тысяч позиций в секунду в сравнении с 70 миллионами в секунду у Stockfish.

МГ Петер-Хайне Нильсен, многолетний секундант чемпиона мира МГ Магнуса Карлсена, открыл свое увлечение, сближающее его с президентом ФИДЕ: инопланетян. Он заявил Chess.com: «Прочитав доклад и, в особенности, просмотрев партии, я подумал: „Мне всегда было любопытно, что было бы, если бы более разумный вид высадился на нашей планете и показал нам свое искусство шахматной игры. Кажется, теперь я знаю, каково это“.

Мы также узнали, о значимости преимущества выступки, по крайней мере, для искусственного интеллекта. 25 из 28 побед AlphaZero одержал белыми (хотя результат +3=47-0 черными против Stockfish, чей рейтинг превышает 3400, также неплох).

В отчете показано и насколько часто движок выбирал те или иные дебюты по мере обучения. Простите, любители староиндийской защиты, но вы не в фаворе. Интерес к французской защите также угас со временем, а вот стремление играть ферзевый гамбит и, особенно, английское начало только возрастало.

Что бы вы сделали на месте не ведающего усталости существа, только что освоившего игру с 1400-летней историей? Взялись бы за другую. После матча со Stockfish программа AlphaZero потратила на „обучение“ всего два часа и победила „Elmo“, сильнейшего из компьютерных движков для игры в сёги.

Применение этой инновационной самообучающейся программы, разумеется, не ограничено играми.

»Всегда считалось, что в шахматах от машины требуется слишком много эмпирических знаний, чтобы те могли играть сильно "с нуля", вообще не используя человеческие знания", - сказал Каспаров. «Конечно, мне будет интересно посмотреть, что мы сможем узнать о шахматах с помощью AlphaZero, который открывает огромные перспективы машинного обучения в целом-машины могут находить закономерности, недоступные для людей. Очевидно, что последствия простираются далеко за пределы шахмат и других игр. Способность машины открывать и превосходить знания сложных закрытых систем, накопленные человечеством за века, - это инструмент, меняющий мир».

Журналисты Chess.com опросили восемь из десяти участников турнира в Лондоне об их отношении к матчу программ. Видео с интервью будет размещено на сайте позже.

Наиболее резко критиковал условия матча МГ Хикару Накамура. Сейчас идет горячая дискуссия о вычислительной мощности противников, но Накамура считает, что важнее было другое.

Американский гроссмейстер назвал матч «нечестным», указав, что для оптимальной работы движок Stockfish должен использовать дебютную книгу. Накамура не думает, что с ее помощью Stockfish выиграл бы матч, но разрыв в счете был бы намного меньше.

«Я уверен, что сам Господь бог не набрал бы против Stockfish 75 процентов очков белыми без какой-либо форы», - прокомментировал он результат AlphaZero белыми: 25 побед и 25 ничьих.

МГ Ларри Кауфман, ведущий шахматный консультант движка Komodo, надеется увидеть, насколько хорошо работает новая программа на персональных компьютерах, не пользуясь вычислительными мощностями Google. Он также повторил высказанные Накамурой возражения по поводу того, что Stockfish играл без своих обычных дебютных знаний.

«Конечно, это почти невероятно», сказал он, - «да, я слышал о достижениях AlphaGo Zero в игре го и ожидал, что произойдет что-то подобное, учитывая, что в команде разработчиков есть шахматист Демис Хассабис. Однако, непонятно, сможет ли программа AlphaZero играть в шахматы на обычном компьютере, и насколько хорошо у нее это получится. Возможно, современное преобладание шахматных движков, использующих минимаксную функцию, близится к концу, но пока провозглашать это слишком рано. Стоит указать, что за время обучения AlphaZero де-факто создала собственную дебютную книгу, поэтому было бы справедливее использовать ее против движка с хорошей дебютной книгой».

Не касаясь условий матча, Нильсен задумывается, в каких еще областях может применяться данный тип обучения.

"[Это] современный искусственный интеллект", - сказал гроссмейстер. «Он идет от чего-то вроде шахмат к проблемам, достойным нобелевских премий и даже большего. Думаю, нам повезло, что они решили потратить четыре часа на шахматы, но последствия этого открытия куда более значительны».