ایا می توان رایانه ها را فریفت؟
سه شنبه, ۱ مرداد ۱۳۹۲، ۰۹:۵۱ ب.ظ
امروزه بسیاری از بازیکنان مطرح جهان شطرنج از رویارویی با برنامه های شطرنجباز قدرتمند رایانه ای امتناع می ورزند.اما آیا هیچ گونه وضعیت و یا طرحی وجود دارد که برنامه های شطرنجی قادر به حل آنها نباشند؟ " کیوشی تاکاهاشی" برخی وضعیتهای مقدماتی شطرنج را ارائه کرده است که مسائلی را در مورد رایانه های شطرنجباز مطرح می سازد.در اینجا ما وضعیتهای شناخته شده ای را می آوریم که این دوستان الکترونیکی ما از حل آنها عاجز می باشند.
آیا می توان رایانه ها را فریفت؟
به قلم: "کیوشی تاکاهاشی" / برگردان: غلامرضا خواجویی نژاد
برخلاف نتایج قابل قبولی که "گری کاسپاروف" در رویارویی با رایانه های شطرنجباز به دست آورده است (پیروزی بر "دیپ بلو" Deep Blue در سال 1996 و باخت به آن در سال 1997 و تساوی در برابر "دیپ جونیور" Deep Junior و "ایکس تری دی فریتز" X3D Fritz درسال 2003 ) مردم بر این عقیده هستند که انسان توان شکست دادن رایانه را ندارد.
همیشه و حداقل تا به امروز وضعیتهایی وجود داشته اند که رایانه های مجهز به موتورهای شطرنجی در حل آنها از خود ضعف نشان داده اند.
وضعتهای آخر بازی بنیادی چند مهره ای
ما آخر بازی را بخشی از بازی لحاظ می کنیم که تنها چند مهره بر روی صفحه شطرنج وجود دارد.برخی آخر بازیها به صورت شناخته شده ای مساوی هستند به خصوص هنگامی که تنها چند مهره بیشتر بر روی صفحه وجود نداشته باشد.به عنوان مثال همه می دانیم که وقتی تنها دو اسب در صفحه وجود داشته باشد این آخر بازی مساوی است. رایانه ها در درک اینگونه وضعیتها از نظر ارزیابی متعادل قوا مشکلی ندارند. اگر یک بازیکن دارای یک شاه و بازیکن حریف دارای شاه با یک اسب بر روی صفحه باشند این وضعیت به طور مسلم مساوی است و نمی توان شاه حریف را با یک شاه و اسب مات کرد. رایانه های شطرنجی اینگونه وضعیتها را به عنوان بخشی از قوانین خود می تواند تشخیص دهد.
اما مشکل زمانی نمایان می شود که یک مهره دیگر بر روی صفحه وجود داشته باشد.به عنوان مثال در وضعیت شاه در مقابل شاه با یک پیاده ستون رخ و یک فیل برای یکی از طرفین این مشکل پدیدار می شود. اگر فیل در این وضعیت به قول معروف فیل بدی باشد یعنی رنگ خانه هایی که در آن حرکت می کند با خانه ترفیع پیاده متفاوت باشد و شاه حریف خانه های کلیدی را در اشغال خود در آورده باشد در این صورت فهم مساوی بودن این وضعیت برای انسانهای شطرنجباز مشکل نیست. چرا؟ چون فیل نمی تواند کمکی به ترفیع پیاده کند. در این وضعیت نمی توان شاه تنها را از خانه ترفیع پیاده و همچنین خانه مجاور آن دور کرد و در صورت کیش دادن در خانه مجاور شاه به خانه ترفیع پیاده می رود و در واقع از آن دفاع می کند.تنها چیزی که از وضعیت عاید بازیکن دارای فیل و پیاده می شود وضعیت "پات" است به طوریکه بازیکن دارای شاه تنها در نوبت حرکت خود درخانه ای که قرار دارد کیش نیست و در هر خانه ای که بخواهد حرکت کند توسط مهره های حریف کیش می شود و در واقع به دلیل نداشتن حرکت قانونی این وضعیت مساوی است. رایانه های شطرنجی در فهم این وضعیت تساوی مشکل دارند چرا که پیشرفتی برای فهم اینگونه وضعیتها در این زمینه برای آنها حاصل نشده است.
دژها
وضعیت دیگر "دژ ساختن" است در اینگونه وضعیتها بازیکنی که از نظر قوا عقب است سعی می کند تا با ساختن وضعیتی امن برای شاه و مهره های خود به تساوی دست یابد. به عنوان مثال در وضعیتی که یکی از طرفین دارای یک پیاده و رخ در برابر وزیر طرف دیگر می باشد سعی می کند تا با ایجاد وضعیتی که پیاده از رخ و شاه از پیاده محافظت نماید در واقع یک دژ را ساخته و بازی را به تساوی بکشاند چرا که وزیر نمی تواند رخ را بگیرد زیرا با پیاده محافظت می شود و همچنین نمی تواند پیاده را بگیرد چرا که با شاه محافظت می شود.
چگونه می توان توان رایانه های شطرنجی را در فهم بهتر چنین وضعیتهایی بالا برد؟
اینگونه وضعیتهای نمونه وار توسط "بایگانی آخر بازی شش مهره ای"( endgame tablebases) حل شده اند ، به طوریکه در آخر بازیهایی با وجود مهره های کم به صورت تحقیقاتی نتیجه کامل بازی در هر وضعیت قرارگیری مهره ها بر روی صفحه شطرنج توسط رایانه ارائه می شود. در بایگانی آخر بازی شش مهره ای در هر وضعیتی با وجود شش مهره و یا کمتر بر روی صفحه شطرنج نتیجه بازی توسط رایانه قابل درک است و نمی توان به آن کلک زد.البته همه رایانه های شطرنجی مجهز به این بایگانی نیستند اما در رویاروییهای انسان در برابر رایانه از این بایگانی استفاده می شود.
مهره های بیشتر- وضعیتهای بسته
وضعیتهایی وجود دارند که بایگانی شش مهره ای نمی تواند کمکی به حل آنها کند (به دلیل وجود بیش از شش مهره در صفحه) در اینگونه وضعیتها است که می توان رایانه را به چالش کشاند. در برخی از این وضعیتها به دلیل بسته بودن وضعیت هیچگونه طرح بردی را نمی توان متصور بود.
در ادامه چند نمونه را مشاهده فرمایید:
همه منافذ بسته هستند و سیاه با داشتن دو رخ و یک فیل اضافی نمی تواند کاری از پیش ببرد.یک انسان شطرنجباز به سرعت درک می کند که این وضعیت مساوی است اما رایانه های شطرنجباز پس از انجام 50 حرکت غیر ضروری به این نتیجه میرسند که تساوی پایانی بر این وضعیت است.(پس از انجام 50 حرکت بدون گرفته شدن مهره ای و حرکت کردن پیاده ای)
در وضعیت بالا ، تنها حرکت ...Rb5 است و مبرهن است که گرفتن رخ به باخت منجر می شود اما رایانه های شطرنجی مختلف باید پس از محاسباتی طولانی به این نتیجه برسند که رخ را نباید گرفت.
یک وضعیت مقدماتی دیگر با همین ایده و البته با پیاده های کمتر را مشاهده می فرمایید:
یک فیل کاملاً غیر مفید در صفحه وجود دارد و شاه هم نمی تواند به اردوی پیاده های حریف نفوذ کند لذا وضعیت مساوی است.
بنابراین وضعیت بالا چیزی جز تساوی در بر ندارد، می توانید آن را با رایانه خود بررسی کنید.
تنها پیاده های بسیار در صفحه و بلوکه شده وضعیت را به تساوی نمی کشاند به طور مثال وضعیت زیر مساوی است:
سیاه دارای پیاده های بیشتری نسبت به حریف است واز نظر تئوریکی بلوکه نیستند،اما در صورت حرکت کردن فوراً توسط فیل گرفته می شوند.
می توانید وضعیت بالا را توسط رایانه بررسی نمایید.به طور اصولی اغلب وضعیتها با فیلهای ناهمرنگ مساوی هستند چرا که این سوارها نمی توانند با هم زد و خورد داشته باشند.
کیش دائم
در پایان یک نمونه دیگر را مشاهده می فرمایید که مساوی است: یکی از بازیکنان می تواند شاه حریف را به صورت دائمی کیش دهد.
در پایان یک نمونه بسیار زیبا که توسط "دجایا" طراحی شده است از این مورد را از نظر می گذرانید:
بازیکن سیاه از لحاظ قوا برتر است و یک تفاوت به همراه یک پیاده پیشرفته داراست. سفید با کیش دائم رخ در ستون g می تواند بازی را با نتیجه تساوی نجات دهد و اسبش در موقعیتی قرار دارد که میتواند رخ را حمایت کند و خود در پناهگاه امنی که دست شاه از آن کوتاه است قرار گرفته است.
بنابراین می توان نتیجه گرفت که رایانه ها قابل شکست دادن هستند، درست است؟
نه هنوز. یک نمونه تحلیل رایانه ای با نام "مونت کارلو" وجود دارد که رایانه را قادر می سازد تا درک کند که چه هنگام یک وضعیت به تساوی منجر می شود به خاطر اینکه پیشرفتی در اینگونه وضعیتها قابل حصول نمی باشد ، اما چگونه؟ موتورهای شطرنجی می توانند با انجام بازیهای بیشمار فوق سریع در برابر خود نتایج آن بازیها را تحلیل کند.اگر تمامی شاخه های بازی شده آن وضعیت مساوی باشد (50 حرکت بدون گرفته شدن مهره ای و حرکت پیاده ای) در اینصورت رایانه می فهمد که آن وضعیت مساوی خواهد بود.همچنین به عنوان نمونه اگر تنها یک حرکت به تساوی منجر می شود و سایر حرکات به باخت می انجامد در آنصورت رایانه می فهمد که باید همان تک حرکتی که به تساوی ختم می شود را بازی کند، حتی با اینکه نمی داند علت آن چیست.(دژساختن؟ کیش دائم؟ وضعیتهای بسته؟ و ...)
امیدی به فریفتن رایانه ها وجود ندارد، چه باید کرد؟
هنوز وضعیتهای پیچیده بیشماری در وسط بازی وجود دارد که ارزیابی آنها برای انسان و رایانه سخت می باشد. به ویژه وضعیتهایی که متعارف نمی باشند.(وضعیتهایی نظیر تفاوت وزیر در برابر سه سوار سبک و یا رخ در مقابل 4 پیاده). همچنین شروع بازیهای حاد با قربانی مهره به منظور در دست گرفتن ابتکار عمل طولانی و پایدار و یا ایجاد ساختار پیاده ای بهتر.درک اینگونه وضعیتها برای رایانه آسان نیست.
در پایان باید به خاطر داشته باشیم که:
رایانه ها توسط انسانها ساخته پرداخته و برنامه ریزی می شوند. بناربراین این یک نبرد کاملاً انجام شده بین انسان و ماشین نیست. بلکه نبرد بین انسان(شطرنجبازان) و انسان (برنامه ریزان رایانه ای) است.
پیشرفتهای رایانه ای به نفع انسان تمام می شود. شطرنجبازان قدرتمند می توانند توسط برنامه های رایانه ای شاخه های شروع بازی خود را تدارک ببینند و یا اینکه هر کسی بازیهای خود و یا برخی وضعیتهای خاص مورد نظر خود را تحلیل و تجزیه نمایند.
هنگامی که بچه ای بیش نبودم ، می شنیدم که گفته می شد: "به زودی رایانه های قدرتمند تر از انسانها شطرنج بازی می کنند و این باعث می شود تا علاقه به شطرنج درانسانها کمرنگ شود".من هرگز این را درک نکردم که ماشینها نسبت به انسانها سریعتر حرکت می کنند و این گفته به این می ماند که بگوییم علاقه مان نسبت به دو ماراتن، شنای سرعتی و اسکیت سرعتی از بین می رود. بله، رایانه ها بهتر از ما انسانها شطرنج بازی می کنند اما این بدان معنی نیست که با قدرت گرفتن رایانه ها در شطرنج علاقه ما به بازی شطرنج از بین رفته و شاید از بین خواهد رفت.
ضمیمه
در مورد موضوع فریفتن رایانه ها و آوردن برخی وضعیتهایی که توسط آنها قابل حل نیستند بگذارید یک نمونه را که از سالیان گذشته طراحی شده است را دوباره مورد بررسی قرار دهیم. داستان به سال 1983 و هنگامی که "فردریک فریدل" روزنامه نگار تخصصی شطرنج ، اولین مجله شطرنجی الکترونیکی را به زبان آلمانی منتشر نمود، بر می گردد. در اولین شماره این مجله "فریدل" اینگونه نوشت: "چگونه رایانه ها خواهند توانست آناتولی کارپف را شکست دهند در حالی که از حل این وضعیت عاجز می باشند." و سپس وی وضعیت زیر موسوم به "مسئله بژ" را آورد:
سفید شروع و مساوی می کند
باید پذیرفت که این وضعیتی پیچیده نیست. تنها چند پیاده و دو اسب در صفحه وجود دارد. این در گستره درک رایانه ها و بسیاری انسانها نمی گنجد.سعی کنید که بر روی آن کار کنید. یه طور طبیعی پیشنهاد می شود که خوانندگان ما از هیچ برنامه نرم فزاری در حل معماها و مسائل شطرنجی کمک نگیرید.اما به طور صریح از شما درخواست می شود تا با بهترین نرم افزار شطرنجی و رایانه پر قدرتی که در اختیار دارید این وضعیت را مورد بررسی قرار دهید.بهترین روش برای تحلیل این وضعیت این است که شما با مهره سفید حرکت کنید و بگذارید تا رایانه با مهره سیاه به شما حمله کند.مگر اینکه شما بهترین راه را برای خنثی کردن هر تلاشی برای نگاه داشتن بازی برای سفید بیابید.
راه دیگر این است که شما این وضعیت را به رایانه بسپارید تا ساعتها و اگر لازم باشد روزها بر روی آن بررسی انجام دهد.باید انتظار داشت تا رایانه با یافتن بهترین حرکت وضعیت را به صورت 0.00 و یا تساوی ارزیابی نماید.جالب است بدانید که در صورتی رایانه قادر به یافتن بهترین حرکت شود باز هم وضعیت را به صورت نومیدانه ای برای سفید بازنده ارزیابی می کند.
بنابراین چه رازی پشت این مسئله نهفته است و این حرکت افسانه ای اول چه می تواند باشد؟ خوب،به آسانی این وضعیت از عمیق ترین نمونه هایی است که ما تا به حال در مطالعات شطرنجی با آن رودر رو بوده ایم. بسیار دلپذیر است خاطر نشان کنیم که برای فاش کردن راه حل این مسئله باید سه حرکت سفید را نشان داد تا بتوان نکته منطقی نهفته در آنرا شرح داد.پس از آن است که شما باید متفق القول شوید که این وضعیت یک وضعیت مرده مساوی است که در آنصورت است که راه حل را به طور کامل و به درستی پیدا کرده اید.
ما برای اینکه ممکن است برخی خوانندگانمان که تا به حال این وضعیت را ندیده اند و علاقه دارند تا بر روی آن بررسی انجام دهند، از فاش ساختن راه حل آن خودداری می کنیم. بیایید یک معامله با هم بکنیم.ما به شما یک هفته فرصت می دهیم تا با استفاده از تمامی ظرفیت رایانه های مغزی خود راه حل این مسئله را بیابید و در پایان هفته راه حل را برای شما فاش می سازیم و از شما می خواهیم تا آنرا یکبار دیگر بررسی نموده و با راه حل خود مقایسه نمایید.
