Компьютерлік көмекпен шахмат ойыны

Кіріспе

Компьютерлік көмекпен шахмат ойнау – шахматтың бір түрі, онда әрбір адам ойыншы кандидаттық жүргілістердің мүмкін нәтижелерін зерттеу үшін компьютерлік шахмат бағдарламасын пайдаланады. Бұл компьютерлік көмекке қарамастан, ойынды басқару және шешім қабылдау адам ойыншының құзырында болады. Бұл шахмат түрі киборг шахматы немесе кентавр шахматы деп те аталады. Алғаш рет оны гроссмейстер Гарри Каспаров ұсынды, мақсаты – адам мен компьютердің қабілеттерін біріктіре отырып, мынадай нәтижелерге қол жеткізу: шахматта бұрын-соңды көрілмеген деңгейге жету; қатесіз, тамаша тактикалық ойынның және мағыналы стратегиялық жоспарлардың қасиеттері мен сұлулығын көрсететін ойындар жасау; күшті шахматшылар мен қуатты компьютерлердің ойлау процестерін және олардың біріккен күшін жұртшылыққа көрсету. Озық шахматтың бір түрі – еркін стильдегі шахмат, онда командаларға да рұқсат етіледі және белгіленген уақыт ішінде кез келген кеңес алуға болады. Бұл шахмат түрін Инго Альтхофер мен Тимо Клаустермейер 2004 жылдың тамызында блиц турнирі арқылы таныстырды.

Тарих

Бұл тұжырымдама 1970-ші жылдары-ақ кеңінен таралған болатын: "Қазіргі шахмат бағдарламаларының 'қара күш' мүмкіндіктерінен туындайтын қызықты мүмкіндік – адам мен машина арасындағы серіктестік негізіндегі 'консультациялық шахматтың' жаңа түрін енгізу". Компьютерлік көмекпен өткізілетін шахмат турнирлері туралы идея ғылыми фантастикада, атап айтқанда Вернор Виндждің 1984 жылы жазған "Бейбітшілік соғысы" романында пайда болды. 2005 жылы жарысқа қатысуын тоқтатқан бұрынғы әлем чемпионы Гарри Каспаровтың "Адам vs Машина" форматты матчтарда ойнаған тарихы ұзақ. Оның ең маңызды матчтарының бірі – IBM компаниясының Deep Blue компьютеріне қарсы өткен ойындары. Каспаров 1996 жылдың ақпан айында 6 партиядан 4-іне жеңіс алып, Deep Blue-ді жеңген болатын. Ал 1997 жылдың мамырында өткен қайталама матчта 3 ½ – 2 ½ есебімен ұтылып қалды. Бұл 1997 жылғы матч шахмат тарихындағы тұңғыш рет болды, онда әлем чемпионы компьютерге еңіске түсті. Осы керемет матчтан соң, компьютерлермен өткен көптеген ойындардан кейін Гарри Каспаров адамдар мен компьютерлердің бір-бірімен күресудің орнына, бірлесіп ойнайтын шахматтың жаңа түрін ойлап табуға бекінді. Каспаров осы шахмат түрін "жаңартылған шахмат" деп атады. Алғашқы жаңартылған шахмат турнирі 1998 жылдың маусым айында Испанияның Леон қаласында өтті. Онда Гарри Каспаров пен Веселин Топалов, екеуі де Fritz 5 және ChessBase 7.0 бағдарламаларын қолданды. Матчтан кейін Каспаров: "Крамникке ұтылып, Ананд былай деді:

Менің ойымша, адамдар көбінесе жарыстарда компьютердің рөлін асыра бағалайды. Компьютермен көп нәрсе жасауға болады, бірақ жақсы шахмат ойнау қажет. Мен осыны көбінесе істедім, тек осы үшінші партиядан басқа. Мұндай қысқа матчта, өте мықты және жеңу қиын қарсыласқа қарсы, бұл тым ауыр болды, бірақ мен компьютердің өзі ғана позицияның объективті бағасын өзгерте алады деп ойламаймын."

Ойын процесі

Екі ойыншы да дәстүрлі шахмат ойнайтын бөлмеде отырады, олар бірдей қуатты жылдам компьютерлермен жабдықталған. Турнир ұйымдастырушыларының міндеті – ойыншылардың тиісті аппараттық және бағдарламалық жасақтамамен таныс екеніне көз жеткізу. Дәстүрлі бетпе-бет шахматтан өзгеше, ойыншылар көбінесе өз компьютерлеріне қарайды. Әр ойыншыға әдетте бір сағаттық ойлану уақыты беріледі (Леондағы барлық жоғары деңгейдегі шахмат турнирлерінде қолданылған уақыт бақылауы сияқты), бірақ осы мәселе бойынша нақты турнир ережелері өзгеше болуы мүмкін. Матч барысында ойыншылар көбінесе өздерінің ойларында стратегиялық жоспарлар құрастырады, содан кейін компьютерге мүмкін қозғалыстар тізбегін енгізіп, қателіктер мен басқа да әлсіз тұстар жоқ екеніне көз жеткізеді. Адам ойыншы компьютердің талдауын көргеннен кейін әрбір мүмкін қозғалыстың артықшылықтарын салыстырып, уақыт болса, тіпті жаңа варианттарды да енгізе алады. Ойыншы көбінесе (компьютердің көмегімен) ең күшті деп табылған қозғалысты ойнайды. Егер компьютер екі немесе одан көп қозғалысты теңдей күшті деп санаса (мұндай жағдайлар жиі кездеседі), адам ойыншы өз стратегиялық дағдылары мен тәжірибесі және талдау қабілетін пайдаланып, қай қозғалысты жасауға болатынын шешеді. Матч бойында ойыншылар бақылауда болады және өздерінің пікірінше ең жақсы деп санайтын кез келген қозғалысты жасауға толық құқылы. Ойынның бастапқы кезеңінде ойыншылар үлкен дерекқорға жүгіне алады, онда ашылу қозғалыстары мен варианттары, оларды кім, қашан ойнағаны және қандай нәтижелерге жеткені туралы ақпараттар бар, бірақ нақты турнир ережелері мұндай дерекқорларды пайдалануға тыйым салуы мүмкін. Ойын барысында ойыншылардың компьютерлік мониторлары үлкен экрандарға проекцияланады, бұл көрермендерге ең күшті ойыншылардың қозғалыстарды қалай таңдайтынын және жоспарларын қалай құрастыратынын көруге мүмкіндік береді. Әдетте, ойыншылар сияқты бірдей аппараттық жабдықпен жабдықталған жеке бөлмеде комментатор болады, ол көрермендерге түсініктеме беруге көмектеседі – осылайша көрермендерге ең күшті ойыншылардың ойлау процесі туралы толыққанды түсінік беріледі. Жоғары деңгейдегі шахмат тек үздік гроссмейстерлердің ғана емес, кез келген адамның қолынан келеді, кейде олардың өзінен де жақсы нәтижелерге қол жеткізеді. Көбінесе, қарапайым ойыншылар компьютерлік бағдарламалардан және үздік гроссмейстерлерден де жоғары нәтижелер көрсетуге қабілетті.

Both players sit in a typical chess playing room, equipped with fast computers of equal hardware strength. It is the duty of the tournament organizers to make sure that the players are familiar with the pertinent hardware and software. Unlike the traditional face to face chess, the players usually face their respective computers. Each player is typically allotted one hour of thinking time (as was the time control used in all advanced chess events in León), though the particular tournament regulations may vary regarding this matter. During the match, the players will typically form strategic plans in their minds, then enter the candidate sequences of moves into the computer to analyze and make sure there are no blunders and other possible holes. The human player will compare the merits of each candidate sequence after having seen the computer's analysis, and may even introduce a new variation if time permits. The player will typically play out the move which he or she has established (with computer help) to be strongest. If there are two or more moves which the computer considers to be of equal strength (such situations are frequent), the human player will use their own strategic skills and experience and analytical judgment capabilities to decide which move to play. The humans are in charge during the whole match, and are formally free to play any moves they consider the best, at their own discretion. During the opening, the players may consult a large database of opening moves and variations, containing information about who played a particular variation, when it was played, and with what success, though a particular tournament's rules may prohibit using databases in such manner. During the whole game, the players' computer monitors are projected onto large screens, making it possible for the viewing audience to watch how the strongest players decide about their moves and make their plans. Typically there will be a commentator in a separate room, equipped with the identical hardware as players, which will be used to help provide a commentary to the audience—this way the audience is given the real insight into the thought processes of the strongest players. Although advanced chess play is at the highest Elo rating level when performed by the top grandmasters, it is not limited to them. Anyone can play advanced chess, sometimes with the same success as the strongest grandmasters. Occasionally, average players have been able to achieve a performance higher than computer programs and top grandmasters.

Командалар

Адам мен компьютерден құралған команданың ерекшеліктеріне байланысты, кімді – адамды шебер шахматшы деп санау керек пе, әлде команданың өзін ойыншы деп санау керек пе деген мәселе талқыланды. Басым пікірге сәйкес, адам шахмат ойынында жеңіске жету мақсатымен компьютерді қолданғандықтан және қозғалыс туралы соңғы шешімді адам қабылдағандықтан, адамды шебер шахматшы деп санаған жөн.

Интернетте

Леоннан кейін, Интернеттің кең таралғандығы және көптеген коммерциялық және тегін Интернет шахмат серверлерінің болуы кез келген адамға Интернетте жоғары деңгейде шахмат ойнау мүмкіндігін берді. Алғашқысы CCO (Компьютерлік шахмат ұйымы) болды, ол озық шахматтық іс-шараларды ұйымдастырды, олардың көпшілігі Тегін Интернет шахмат серверінде (FICS) немесе хат алмасу сайтында өтті. CCO мүшесі болу турнирлерге қатысу үшін міндетті емес еді, бірақ ұйым мүшеліктің өте пайдалы екенін атап өтті. Интернет шахмат турнирлерінде көбінесе рейтингсіз ойындар қолданылды, бірақ CCO шахматқа үшінші санаттағы ойыншыларды енгізуді ұсынды: (С) деп аталатын «озық шахматшы», арнайы озық шахмат рейтингісімен, өйткені Интернеттегі көптеген шахмат серверлерінің қажетті механизмдері болды. CCO жұмысын аяқтаған кезде (2005 жылы) PAL/CSS Freestyle турнирі дүниеге келді, оны Абу-Дабидегі PAL тобы демеушілік етіп, CSS (Computer Schach und Spiele) неміс компаниясы ChessBase басқаратын Playchess серверінде жүзеге асырды. Ең жақсы нәтижелер көрсеткендерге ақшалай жүлделер берілді (2005 және 2008 жылдар аралығында барлығы 132 000 евро). Осылайша танымал фристайл шахмат турнирлері пайда болды, оларға ғалымы ГМ-дар ғана емес, турнирге тіркелгісі келетін кез келген ойыншы да қатысты. Көптеген адамдардың таңғалуына орай, ГМ-дардың басымдығына сенгендердің арасында шахматтық бағдарламалық қамтамасыз етуді жақсы білетін әуесқой ойыншы бұл сынақтан жеңіп шықты. Озық шахмат кейіннен Леон ережелерінен өте ерекшеленетін фристайл шахматқа айналды, және шахматшылардың жаңа санаты құрылды: «фристайл шахматшы», кентавр деп аталды (адам мен компьютердің бірлескен жұмысын білдіретін мифологиялық термин). Шахматтың осы жаңа түрінде адам мен машинаның интеграциясы маңызды және тұрақты болып табылады. Кентаврларға арналған фристайл шахмат жиынтығы жақында шахматтың «Формула 1» деп аталды. Ойын ережелерінің кейбіреулері өзгерді. Фристайл шахматтық кездесулер енді арнайы бөлмелерде емес, үйде, Playchess немесе Infinity Chess сияқты веб-сервер арқылы интернетке қосылған компьютердің алдында өтеді. Кез келген деңгейдегі және әлемнің кез келген жерінен шахматшылар қатыса алады. Кездесулер әдетте швейцарлық жүйе бойынша жұптасумен басталады, ал үздік нәтижелер көрсеткендер келесі және соңғы кезеңдерге өтеді. Әдетте псевдоним (лақап ат) қолданатын кентавр финалистері әдетте атақ үшін дөңгелек турнирде бір-бірімен жарысады.

In the wake of León, the ubiquity of the Internet and a high number of commercial and free Internet chess servers has made it possible for anyone to play advanced chess over the Internet. The first was CCO (Computer Chess Organization), which organized advanced chess events, most of which took place on Free Internet Chess Server (FICS) or on the correspondence website. It was not necessary to be a member of the CCO to participate in its tournaments, although the organization pointed out that membership was highly desirable. Internet chess events usually used unrated games, but CCO did propose the introduction of chess on the Internet of a third category of players: the "advanced chess player", called (C), with a special advanced chess rating category, since most chess servers on the Internet already had suitable mechanisms. At the same time that CCO ended (2005), the PAL/CSS Freestyle Tournament was born, sponsored by the PAL Group on Abu Dhabi and implemented by CSS (Computer Schach und Spiele) on the Playchess server run by the German company ChessBase. Cash prizes were awarded (totaling 132,000 euros between 2005 and 2008) for the top finishers. Thus the famous freestyle chess tournaments were born with the participation not only of the great GMs but also of any other player who wanted to register for the tournament. To the surprise of many who were certain that the GMs would prove superior, it was an amateur player – expert in the use of chess software – who won the challenge. Advanced chess then evolved into freestyle chess with rules very different from those of León, and a new category of chess players was created: the "freestyle chess player", called the centaur (a mythological term chosen to imply joint work by human and computer). In this new type of chess, the integration between man and machine has become fundamental and constant. The freestyle chess sets for centaurs have recently been defined as the "Formula 1" of chess. Some rules of the game have since changed. Advanced freestyle chess meetings no longer take place in dedicated rooms, but rather at home, live in front of an internet connected computer via a web server like Playchess or Infinity Chess, and chess players at every level and from all over the world can participate. Meetings usually begin with the elimination stages, with couplings according to the Swiss system, and the top finishers access the next and final stages. The centaur finalists, who generally use a pseudonym (nickname) usually challenge each other in a round robin tournament for the title.

Онлайн турнирлер

Сондықтан, онлайн режимінде бірнеше озық шахмат турнирлері өтті, олар кентаврлардың еркін стильдегі шахмат турнирлері деп аталды. Ең маңыздысы – жоғарыда аталған PAL/CSS еркін стильдегі турнирі болды, онда өте жоғары деңгейдегі ойын көрсетілді. Жеңімпаздар хронологиялық тәртіппен: Zacks (Steven Cramton және Stephen Zackery, АҚШ), Zorchamp (Hydra, БАӘ), Rajlich (Vasik Rajlich, Венгрия), Xakru (Jiri Dufek, Чехия), Flying Saucers (Dagh Nielsen, Дания), Rajlich (Vasik Rajlich, Венгрия), Ibermax (Anson Williams, Англия) және Ultima (Eros Riccio, Италия). FICGS, ChessBase, ICC және әсіресе Infinity Chess сияқты ұйымдар да осыған ұқсас турнирлер өткізді. FICGS шахмат еркін стильдегі кубогын ұйымдастырды, оны Эрос Риччо (1-ші және 3-ші шығарылымдар), Дэвид Эванс (2-ші шығарылым) және Alvin Alcala (4-ші және 5-ші шығарылымдар) жеңіп алды. ChessBase 2008 жылғы Дрезден шахмат Олимпиадасы аясында Computer Bild Spiele Schach Turnier турнирін ұйымдастырды, оның жеңімпазы итальяндық Эрос Риччо болды. Интернет-шахмат клубы өз еркін стильдегі турнирін 1st Ultimate Chess Championship 2015 деп атап, оның жеңімпазы Alvin Alcala атанды. CCGM Arno Nickel басқаратын Infinity Chess сервері бірнеше турнир ұйымдастырды. Ең маңыздылары: Welcome Freestyle Tournament, Christmas Freestyle Tournament, IC Freestyle Masters, Infinity Freestyle Tournament, Infinity Chess Freestyle Battle 2014, Centaur Weekend Tours турнирінің 8 кезеңі, IC Team Cup және Ultimate Challenge. 2017 жылғы фристайл Ultimate Challenge турнирінде компьютерлік қозғалтқыш (Zor) бірінші орынды иеленсе, ал бірінші кентавр (Thomas A. Anderson, Германия) үшінші орынға таңылды. 2017 жылғы турнирдің жалпы жүлде қоры 20 000 доллар құрады. Infinity Chess кентаврлар үшін екі арнайы Elo рейтингін жасады. Біріншісі, 2005 жылдан 2013 жылға дейінгі озық шахмат турнирлеріндегі нәтижелерге негізделген, 2755 ұпаймен Sephiroth (Eros Riccio) бірінші орында тұр. Екіншісі, 2010-2014 жылдар аралығында өткен турнирлерге сүйене отырып, 2689 ұпаймен Intagrand (David Evans, Anson Williams, Yingheng Chen және Nelson Hernandez) бірінші орында.

There were, therefore, a number of advanced chess tournaments online, called centaur freestyle chess tournaments. The most important were the aforementioned PAL/CSS Freestyle Tournament, which had a very high level of play and the winners, in chronological order, were: Zacks (Steven Cramton and Stephen Zackery, USA), Zorchamp (Hydra, UAE), Rajlich (Vasik Rajlich, Hungary), Xakru (Jiri Dufek, Czechia), Flying Saucers (Dagh Nielsen, Denmark), Rajlich (Vasik Rajlich, Hungary), Ibermax (Anson Williams, England) and Ultima (Eros Riccio, Italy). Similar tournaments have been organized by FICGS, ChessBase, ICC and especially Infinity Chess. FICGS organized the Chess Freestyle Cup, which was won by Eros Riccio (1st and 3rd editions), David Evans (2nd edition) and Alvin Alcala (4th and 5th edition). ChessBase, for the 2008 Dresden Chess Olympics, organized the Computer Bild Spiele Schach Turnier, which was won by the Italian Eros Riccio. The Internet Chess Club also held their own freestyle tour dubbed as 1st Ultimate Chess Championship 2015, won by Alvin Alcala. Infinity Chess, the server directed by the CCGM Arno Nickel, has organized multiple tournaments. The most important were the following: Welcome Freestyle Tournament, Christmas Freestyle Tournament, IC Freestyle Masters, Infinity Freestyle Tournament, Infinity Chess Freestyle Battle 2014, 8 legs of Centaur Weekend Tours, IC Team Cup and Ultimate Challenge. A computer engine (Zor) ended first in the freestyle Ultimate Challenge tournament (2017), while the first centaur (Thomas A. Anderson, Germany) ranked in 3rd place. The total prize money for the 2017 tournament was $20,000. Infinity chess has developed two special Elo rankings for the centaurs. The first, based on results achieved in advanced chess tournaments from 2005 to 2013, lists Sephiroth (Eros Riccio) in first place with 2755 points. The second, based on tournaments played from 2010 to 2014, lists Intagrand (David Evans, Anson Williams, Yingheng Chen and Nelson Hernandez) in first place with 2689 points.

Болашақтағы зерттеулерде

Кейде кентавр шахматы адамның жасанды интеллект дамыған сайын да маңыздылығын сақтап қалатынын дәлелдеу үшін пайдаланылады. АҚШ қорғаныс министрінің орынбасары Роберт О. Уорк 2016 жылы «кентавр соғысы» тұжырымын қолданып, кентавр тұжырымын шахмат әлемінен тысқары кеңейтті. Тайлер Коуэн және басқалар 2013 жылы шахматтық бағдарламалардың жетістіктеріне байланысты, шахматта кентаврдың компьютерден басымдығын анықтау қиынға соғып жатыр деп бағалады және кентаврдың маңызды артықшылығын ұзақ сақтауы екіталай көрінеді. Ал, Каспаров 2017 жылы тиісті оператор болған жағдайда, кентавр командасы ең қуатты суперкомпьютерлерді жеңе алатынына сенімді екенін айтса, Джеймс Бридл 2018 жылы «орташа ойыншы мен орташа компьютер жұптасқанда ең күрделі суперкомпьютерді жеңе алады» деп мәлімдеді.