اولین پیروزی کامپیوتر بر قهرمان شطرنج جهان

شطرنج یکی از کهن ترین بازی های تخته‌ای دنیا است که قدمت آن به قرن چهارم میلادی و کشور هند برمی گردد. علی رغم این سابقه ایده ایجاد ماشینی که قادر به انجام این بازی باشد از قرن هجدهم به ذهن مخترعان خطور کرد.

سال ۱۷۶۹ «ولفگانگ ون کمپلن»، مخترع و نویسنده مجاری دستگاهی به نام «تُرک خودکار» را به «ماریا ترزا»، فرمانروای اتریش تقدیم کرد که با سازوکاری مرموز بازی شطرنج را در حد بسیار بالایی با رقبای انسانی بازی می کرد. علاوه بر این ترک خودکار مساله تخصصی «سفر اسب» را به هم خوبی اجرا می کرد که طی آن مهره اسب با شروع از یک نقطه همه‌ خانه های شطرنج را طی کرده و هیچ خانه‌ای را بیش از یکبار طی نمی کند.

شهرت این ماشین در تمام دنیا فراگیر شد و طی ۸۴ سال اغلب رقابت های خود را در آمریکا و اروپا پیروز شد. از کسانی که طعم شکست از ترک خودکار را چشیده اند باید به ناپلئون بناپارت و بنجامین فرانکلین اشاره کرد.

البته تمامی این داستان تنها یک ظاهر سازی بود و در پشت پرده یک شطرنج باز حرفه ای درمقابل دریافت پول خود را درون ماشین پنهان می کرد. این دستگاه در سال ۱۸۵۴ و طی یک آتش سوزی از بین رفت.

حدود سه دهه قبل یک آمریکایی با صرف ۱۲۰ هزار دلار نمونه ای بازسازی شده از این ماشین را طراحی کرد، با این تفاوت که اینبار واقعا از ابزارهای الکترونیکی بهره می برد؛ یا حداقل فعلا دست سازندگانش رو نشده است.

پیش از توسعه دستگاه های محاسباتی دیجیتال، چندین ماشین شطرنج آزمایشی بر پایه ابزارهای مکانیکی توسعه یافت که شاخص ترین آنها El Ajedrecista بود. این ابزارها بیش از حد محدود و پیچیده بودند و امکان بازی عملی با آنها وجود نداشت در نتیجه تا عصر کامپیوترهای دیجیتال به فراموشی سپرده شدند.

در ۱۹۴۸ «دیوید چمپرنون» و «آلن تورینگ» معروف به پدر علم کامپیوتر یک برنامه بازی شطرنج به نام Turochamp را طراحی کردند که در زمان حیات آنها از سطح یک برنامه نظری فراتر نرفت.

پس از آن نوبت به «پل استین» و «مارک ولز» رسید که برنامه شطرنج Los Alamos را برای کامپیوتر مانیاک توسعه دادند. Los Alamos به عنوان نخستین برنامه شطرنج کامپیوتری تنها قادر به اجرای نوع خاصی از این بازی بود که در صفحه ۶ در ۶ و بدون مهره فیل انجام می شود.

«الکس برنستین» در سال ۱۹۵۸ یک برنامه شطرنج نوشت که روی کامپیوتر IBM 704 اجرا می شد؛ مشکل اما اینجا بود که کامپیوتر برای انجام تنها یک حرکت در بازی به ۸ دقیقه زمان احتیاج داشت.

اولین برنامه شطرنج که این بازی دشوار را به شکلی متقاعد کننده انجام می داد، Kotok-McCarthy نام داشت و در سال ۱۹۶۲ از راه رسید. این نرم افزار برای کامپیوتر IBM 7090 طراحی شده بود. در آنسوی دنیا روس ها هم دست روی دست نگذاشته بودند.

موسسه فیزیک نظری و تجربی مسکو (ITEP) نیز برنامه ای را برای شطرنج توسعه داده و یانکی ها را به مبارزه طلبیدند. در نخستین مسابقه شطرنج برگزار شده بین برنامه های کامپیوتری که طی ۹ ماه و از طریق تلگراف برگزار شد ITEP توانست Kotok-McCarthy را با نتیجه ۳ بر ۱ مغلوب کند.

بزرگترین تحول در دنیای شطرنج اما به سال ۱۹۹۶ و شکست «گری کاسپارف» قهرمان نامدار جهان توسط ماشین «دیپ بلو» برمی گردد. این سوپر کامپیوتر با قابلیت محاسبه ۱۰۰ میلیون موقعیت در ثانیه توسط متخصصان IBM صورت گرفته بود.

رقابت های شطرنج معمولا به صورت تورنمنتی از چند رقابت جداگانه انجام می شوند. شهرت دیپ بلو هم به این خاطر است که به عنوان نخستین ماشین خودکار شطرنج توانست تحت قوانین عادی رقابت های این رشته، قهرمان وقت جهان را هم در یک بازی و هم در تورنمنت شطرنج شکست دهد.

ریشه توسعه دیپ بلو به سال ۱۹۸۵ و زمانی برمی گردد که یکی از دانشجویان دکترای دانشگاه معتبر «کارنگی ملون» تصمیم به توسعه یک کامپیوتر شطرنج باز به نام «چیپ تست» گرفت. این دانشجو که «فنگ هیسنگ هسو» نام داشت، با همکاری دو نفر دیگر کامپیوتری به نام «دیپ ثات» را توسعه دادند که از روی یک رمان تخیلی نامگذاری شده بود.

این گروه سه نفره بعدا به استخدام IBM درآمده و طرح های برنامه شطرنج خود را توسعه دادند تا جایی که هیچ نرم افزار و دستگاه دیگری در برابر سیستم آنها حرفی برای گفتن نداشت و یکی پس از دیگری از دیپ ثات شکست می خوردند. در ۱۹۸۹ از «گری کاسپاروف» دعوت شد تا دو مسابقه را با این ماشین برگزار کند.

گری کاسپارف، از بزرگترین نوابغ تاریخ شطرنج ۱۳ اپریل ۱۹۶۳ در آذربایجان شوروی به دنیا آمد. در ۱۳ سالگی به قهرمانی مسابقات شطرنج جوانان روسیه دست پیدا کرد و در ۲۲ سالگی با شکست «آناتولی کارپف» بزرگ به جوانترین قهرمان تاریخ این رشته ورزشی تبدیل شد.

نتیجه رقابت کاسپارف و دیپ ثات تا حد زیادی مشخص بود و ماشین در هر دو بازی رفت و برگشت متحمل شکست های سختی شد.

با این حال تیم سه نفره ناامید نشده و به بهینه سازی و ارتقای کامپیوتر پرداختند. نتیجه کار آنقدر با نسخه اول تفاوت داشت که ارزش انتخاب نامی جدید را داشته باشد: دیپ بلو. این اسم حاصل ترکیب اسم قبلی با لقب IBM یعنی بیگ بلو بود.

این دستگاه از چیپ های سفارشی VLSI برای اجرای الگوریتم جستجوی آلفا-بتا به صورت موازی بهره می برد که نمونه ای از نمادین سازی منطق یا GOFAI بود. هرچند برخی آلفا- بتای دیپ بلو را نوعی پایه ای از هوش مصنوعی می دانند اما این روش بیشتر تکنیک رندوم نیروی بی خرد (Brute Force) است و حتی یکی از سازندگان این ماشین مبتنی بودن آن بر هوش مصنوعی را از اساس رد کرده است.

در تکنیک نیروی بی خرد که به لطف سرعت بالای سخت افزارها ممکن شد؛ علاوه بر منطقی که شبیه نیروی شهودی انسان برای پیش بینی حرکت بعدی عمل می کند، هزاران و حتی میلیون ها حرکت بالقوه بعدی نیز به سرعت ارزیابی می شود.

متخصصان IBM هفت سال تمام را صرف شناسایی کمبودهای دیپ ثات و بهینه سازی آن کردند تا انتقام شکست قبلی را از گری کاسپاروف بگیرند.

تورنمنت اصلی بین دیپ بلو و کاسپارف ۱۰ فوریه ۱۹۹۶ و در قالب شش مسابقه آغاز شد. مکان برگزاری این رقابت ها در «کانوکشن سنتر» فیلادلفیا بود و هرچند ماشین قادر به ارزیابی ۱۰۰ میلیون موقعیت مختلف در ثانیه بود، اما بسیاری کاسپارف را از پیش برنده می دانستند.

نتیجه اما شگفت انگیز بود و دیپ بلو در مسابقه اول قهرمان شطرنج جهان را شکست داد تا نیم قرن تلاش مخترعان و محققان سرانجام به بار بنشیند. شکست نابغه روس از یک ماشین بازخورد گسترده ای در رسانه های جهان داشت.

کاسپارف که در بازی اول به خاطر دستکم گرفتن حریف بازی را واگذار بود، در بازی دوم با تمرکز بیشتری وارد میدان شد و ماشین آمریکایی را مغلوب خود کرد. هیچ یک از دو حریف قصد واگذار کردن رقابت را نداشتند و در نتیجه رقابت های سوم و چهارم به تساوی انجامید.

نماینده روس ها یا بهتر بگوییم انسان ها رقابت های پنجم و ششم را به سود خود خاتمه داده و در نهایت با نتیجه ۴ بر ۲ به پیروزی رسید.

تورنمنت دوم بین دیپ بلو و کاسپارف با پوشش گسترده رسانه ای از ۳ می ۱۹۹۷ آغاز شد. متخصصان پشت پرده دیپ بلو این بار توان سخت افزاری را دو برابر کرده و برای ارتقای نرم افزار به تمرین با بزرگان شطرنج پرداخته بودند.

در این رقابت نسخه بروز شده ای از کامپیوتر حاضر شد که قادر به محاسبه ۲۰۰ میلیون موقعیت مختلف در هر ثانیه بود، با این حال گری کاسپارف رقابت اول را به سود خود تمام کرد.

مسابقه دوم به سود ماشین IBM تمام شد اما رقابت های سوم، چهارم و پنجم برنده ای نداشت تا هیجان این تورنمنت منحصر به فرد به اوج خود برسد.

در ۱۱ می اتفاقی تاریخی که بسیاری انتظارش را نداشتند، رقم خورد و دیپ بلو با برتری در رقابت آخر به اولین کامپیوتری تبدیل شد که یک قهرمان جهان را تورنمنت شطرنج شکست می دهد.

کاسپارف که از شکست در این رقابت بسیار سرخورده بود، مدعی شد که دیپ بلو کمک هایی از خارج مسابقه دریافت کرده است. وی خواستار برگزاری رقابتی مجدد شد اما IBM دیپ بلو را برای همیشه بازنشسته کرد.