La a șaptea mutare a jocului decisiv, negrul a făcut ceea ce unii consideră acum că a fost o eroare critică. Când negrul a încurcat mutările pentru apărarea Caro-Kann, albul a profitat și a creat un nou atac prin sacrificarea unui cal. În doar încă 11 mutări, albul a construit o poziție atât de puternică încât negrul nu a avut altă opțiune decât să se recunoască învins. Învinsul a reacționat cu un strigăt de joc murdar – una dintre cele mai stridente acuzații de înșelăciune făcute vreodată într-un turneu, care a declanșat o teorie a conspirației internaționale care este încă pusă la îndoială 20 de ani mai târziu.
Aceasta nu a fost o partidă de șah obișnuită. Nu este neobișnuit ca un jucător învins să-și acuze adversarul de trișat – dar în acest caz, învinsul a fost campionul mondial de șah de atunci, Garry Kasparov. Învingătorul a fost și mai neobișnuit: supercomputerul IBM, Deep Blue.
Învingându-l pe Kasparov pe 11 mai 1997, Deep Blue a intrat în istorie, fiind primul computer care a învins un campion mondial într-un meci de șase partide, în condiții de control al timpului standard. Kasparov câștigase prima partidă, o pierduse pe a doua și apoi făcuse remiză în următoarele trei. Când Deep Blue a câștigat meciul prin câștigarea ultimei partide, Kasparov a refuzat să creadă acest lucru.
Într-un ecou al păcălelilor cu automate de șah din secolele al XVIII-lea și al XIX-lea, Kasparov a susținut că, de fapt, computerul trebuie să fi fost controlat de un adevărat mare maestru. El și susținătorii săi credeau că jocul lui Deep Blue era prea uman pentru a fi cel al unei mașini. Între timp, pentru mulți dintre cei din lumea exterioară care au fost convinși de performanța computerului, părea că inteligența artificială ajunsese într-un stadiu în care putea să fie mai deșteaptă decât umanitatea – cel puțin la un joc care fusese considerat mult timp prea complex pentru o mașină.
Ascultați o versiune audio a acestui articol pe podcastul In Depth Out Loud de la The Conversation.
Dar realitatea a fost că victoria lui Deep Blue s-a datorat tocmai angajamentului său rigid și neuman față de logica rece și dură în fața comportamentului emoțional al lui Kasparov. Aceasta nu a fost o inteligență artificială (sau reală) care a demonstrat propriul nostru stil creativ de gândire și învățare, ci aplicarea unor reguli simple la scară mare.
Ceea ce a făcut meciul, totuși, a fost să semnaleze începutul unei schimbări societale care capătă o viteză și o influență din ce în ce mai mari în prezent. Tipul de procesare vastă a datelor pe care s-a bazat Deep Blue se regăsește acum în aproape fiecare colț al vieții noastre, de la sistemele financiare care domină economia până la aplicațiile de dating online care încearcă să ne găsească partenerul perfect. Ceea ce a început ca un proiect studențesc, a ajutat la inaugurarea erei big data.
O eroare umană
Bazele afirmațiilor lui Kasparov au pornit de la o mutare pe care calculatorul a făcut-o în al doilea joc al meciului, primul din competiție pe care Deep Blue l-a câștigat. Kasparov jucase pentru a-și încuraja adversarul să ia un pion „otrăvit”, o piesă de sacrificiu poziționată pentru a ademeni mașina să facă o mutare fatală. Aceasta a fost o tactică pe care Kasparov o mai folosise în trecut împotriva adversarilor umani.
Ceea ce l-a surprins pe Kasparov a fost mutarea ulterioară a lui Deep Blue. Kasparov a numit-o „asemănătoare celei umane”. John Nunn, marele maestru de șah englez, a descris-o ca fiind „uluitoare” și „excepțională”. Mutarea l-a lăsat pe Kasparov supărat și, în cele din urmă, l-a dat peste cap cu strategia sa. El a fost atât de deranjat încât, în cele din urmă, s-a retras, pierzând partida. Mai rău, nu și-a mai revenit niciodată, remizând următoarele trei partide și apoi făcând eroarea care a dus la dispariția sa în partida finală.
Mutarea s-a bazat pe avantajul strategic pe care un jucător îl poate obține prin crearea unui fișier deschis, o coloană de pătrate de pe tablă (văzută de sus) care nu conține piese. Acest lucru poate crea o rută de atac, de obicei pentru turnuri sau regine, liberă de pioni care blochează drumul. În timpul antrenamentelor cu marele maestru Joel Benjamin, echipa Deep Blue a învățat că, uneori, există o opțiune mai strategică decât să deschidă o filă și apoi să mute o turn pe ea. În schimb, tactica presupunea acumularea de piese pe fișier și apoi alegerea momentului în care să îl deschidă.
Când programatorii au aflat acest lucru, au rescris codul lui Deep Blue pentru a încorpora aceste mișcări. În timpul jocului, calculatorul a folosit poziția de a avea o potențială filă deschisă pentru a pune presiune asupra lui Kasparov și a-l forța să se apere la fiecare mutare. Acest avantaj psihologic l-a obosit în cele din urmă pe Kasparov.
Din momentul în care Kasparov a pierdut, au început speculațiile și teoriile conspirației. Conspiraționiștii au susținut că IBM a folosit intervenția umană în timpul meciului. IBM a negat acest lucru, declarând că, în conformitate cu regulile, singura intervenție umană a avut loc între partide pentru a corecta erori care fuseseră identificate în timpul jocului. De asemenea, IBM a respins afirmația conform căreia programarea ar fi fost adaptată la stilul de joc al lui Kasparov. În schimb, se bazaseră pe capacitatea computerului de a căuta printre un număr uriaș de mutări posibile.
Refuzul de către IBM al cererii lui Kasparov pentru o revanșă și dezmembrarea ulterioară a lui Deep Blue nu au făcut nimic pentru a calma suspiciunile. De asemenea, IBM a amânat publicarea jurnalelor detaliate ale computerului, așa cum ceruse și Kasparov, până după dezafectare. Dar analiza detaliată ulterioară a jurnalelor a adăugat noi dimensiuni poveștii, inclusiv înțelegerea faptului că Deep Blue a făcut mai multe greșeli mari.
De atunci s-a speculat că Deep Blue a triumfat doar din cauza unei erori în cod în timpul primului joc. Unul dintre proiectanții lui Deep Blue a declarat că, atunci când o eroare a împiedicat calculatorul să selecteze una dintre mutările pe care le analizase, acesta a făcut în schimb o mutare aleatorie pe care Kasparov a interpretat-o greșit ca fiind o strategie mai profundă.
Acesta a reușit să câștige partida, iar bug-ul a fost reparat pentru a doua rundă. Dar se presupune că campionul mondial a fost atât de zdruncinat de ceea ce a văzut ca fiind inteligența superioară a mașinii, încât nu și-a putut recăpăta calmul și a jucat prea prudent de atunci încolo. El chiar a ratat șansa de a reveni de la tactica fișierului deschis atunci când Deep Blue a făcut o „gafă teribilă”.
Care dintre aceste relatări despre reacțiile lui Kasparov la meci sunt adevărate, ele indică faptul că înfrângerea sa s-a datorat, cel puțin parțial, slăbiciunilor naturii umane. El s-a gândit prea mult la unele dintre mutările mașinii și a devenit nejustificat de anxios cu privire la abilitățile acesteia, făcând erori care au dus în cele din urmă la înfrângerea sa. Deep Blue nu poseda nimic asemănător cu tehnicile de inteligență artificială care astăzi au ajutat computerele să câștige la jocuri mult mai complexe, cum ar fi Go.
Dar chiar dacă Kasparov a fost mai intimidat decât ar fi trebuit să fie, nu se pot nega realizările uimitoare ale echipei care l-a creat pe Deep Blue. Capacitatea sa de a înfrunta cel mai bun jucător de șah uman din lume s-a bazat pe o putere de calcul incredibilă, care a lansat programul supercomputerelor IBM care a deschis calea pentru unele dintre tehnologiile de vârf disponibile în lume în prezent. Ceea ce face ca acest lucru să fie și mai uimitor este faptul că proiectul a început nu ca un proiect exuberant al unuia dintre cei mai mari producători de computere, ci ca o teză de student în anii 1980.
Cursa de șah
Când Feng-Hsiung Hsu a sosit în SUA din Taiwan, în 1982, nu-și putea imagina că va deveni parte a unei rivalități intense între două echipe care au petrecut aproape un deceniu luptând pentru a construi cel mai bun calculator de șah din lume. Hsu venise la Universitatea Carnegie Mellon (CMU) din Pennsylvania pentru a studia proiectarea circuitelor integrate care alcătuiesc microcipurile, dar avea, de asemenea, un interes de lungă durată pentru șahul pe calculator. El a atras atenția dezvoltatorilor Hitech, computerul care, în 1988, avea să devină primul care avea să învingă un mare maestru de șah, și i s-a cerut să ajute la proiectarea hardware-ului.
Dar Hsu s-a certat curând cu echipa Hitech după ce a descoperit ceea ce el a considerat a fi un defect arhitectural în proiectul propus de ei. Împreună cu alți câțiva doctoranzi, a început să își construiască propriul computer, cunoscut sub numele de ChipTest, bazându-se pe arhitectura mașinii de șah a Bell Laboratory, Belle. Tehnologia personalizată a lui ChipTest a folosit ceea ce se numește „integrare la scară foarte mare” pentru a combina mii de tranzistori pe un singur cip, permițând computerului să caute 500.000 de mutări de șah în fiecare secundă.
Deși echipa Hitech avea un avans, Hsu și colegii săi aveau să-i depășească în curând cu succesorul lui ChipTest. Deep Thought – numit după computerul din „Ghidul autostopistului galactic” de Douglas Adams, construit pentru a găsi sensul vieții – a combinat două dintre procesoarele personalizate ale lui Hsu și putea analiza 720.000 de mutări pe secundă. Acest lucru i-a permis să câștige Campionatul mondial de șah pe calculator din 1989 fără să piardă nicio partidă.
Dar Deep Thought s-a lovit de un obstacol mai târziu în acel an, când s-a confruntat cu (și a pierdut în fața) campionului mondial de șah în exercițiu, un anume Garry Kasparov. Pentru a-l învinge pe cel mai bun din omenire, Hsu și echipa sa ar fi trebuit să meargă mult mai departe. Acum, însă, ei aveau sprijinul gigantului informatic IBM.
Computerele de șah funcționează prin atașarea unei valori numerice la poziția fiecărei piese de pe tablă, folosind o formulă cunoscută sub numele de „funcție de evaluare”. Aceste valori pot fi apoi procesate și căutate pentru a determina cea mai bună mutare care trebuie făcută. Primele computere de șah, cum ar fi Belle și Hitech, foloseau mai multe cipuri personalizate pentru a rula funcțiile de evaluare și apoi pentru a combina rezultatele împreună.
Problema era că comunicarea dintre cipuri era lentă și folosea multă putere de procesare. Ceea ce a făcut Hsu cu ChipTest a fost să reproiecteze și să reambaleze procesoarele într-un singur cip. Acest lucru a eliminat o serie de cheltuieli generale de procesare, cum ar fi comunicarea în afara cipului, și a făcut posibilă creșterea uriașă a vitezei de calcul. În timp ce Deep Thought putea procesa 720.000 de mutări pe secundă, Deep Blue a folosit un număr mare de procesoare care executau simultan același set de calcule pentru a analiza 100.000.000 de mutări pe secundă.
Creșterea numărului de mutări pe care computerul le putea procesa a fost importantă, deoarece calculatoarele de șah au folosit în mod tradițional ceea ce se numește tehnici de „forță brută”. Jucătorii umani învață din experiența trecută să excludă instantaneu anumite mutări. Mașinile de șah, în mod cert la acea vreme, nu aveau această capacitate și, în schimb, trebuiau să se bazeze pe abilitatea lor de a privi înainte la ceea ce s-ar putea întâmpla pentru fiecare mutare posibilă. Acestea foloseau forța brută pentru a analiza un număr foarte mare de mutări, în loc să se concentreze pe anumite tipuri de mutări despre care știau deja că au cele mai mari șanse să funcționeze. Creșterea numărului de mutări pe care o mașină le putea analiza într-o secundă i-a oferit timpul necesar pentru a se uita mult mai departe în viitor, pentru a vedea unde ar putea duce jocul diferitele mutări.
În februarie 1996, echipa IBM era pregătită să îl înfrunte din nou pe Kasparov, de data aceasta cu Deep Blue. Deși a devenit prima mașinărie care a învins un campion mondial într-o partidă sub controlul obișnuit al timpului, Deep Blue a pierdut meciul în general cu 4-2. Cele 100.000.000.000 de mutări pe secundă nu au fost încă suficiente pentru a învinge capacitatea umană de elaborare a strategiilor.
Pentru a crește numărul de mutări, echipa a început să îmbunătățească mașina, explorând modul în care ar putea optimiza un număr mare de procesoare care lucrează în paralel – cu mare succes. Mașina finală a fost un supercomputer cu 30 de procesoare care, mai important, controla 480 de circuite integrate personalizate concepute special pentru a juca șah. Acest design personalizat a fost cel care a permis echipei să optimizeze atât de mult puterea de calcul în paralel a cipurilor. Rezultatul a fost o nouă versiune a lui Deep Blue (denumită uneori Deeper Blue), capabilă să caute aproximativ 200.000.000 de mutări pe secundă. Acest lucru a însemnat că putea explora modul în care fiecare strategie posibilă se va desfășura până la 40 sau mai multe mutări în viitor.
Revoluția paralelă
Până la momentul în care a avut loc revanșa la New York, în mai 1997, curiozitatea publicului era uriașă. Reporterii și camerele de televiziune s-au înghesuit în jurul tabloului de joc și au fost răsplătiți cu un reportaj atunci când Kasparov a plecat furtunos după înfrângerea sa și a strigat că a greșit la o conferință de presă ulterioară. Dar publicitatea din jurul meciului a contribuit, de asemenea, la stabilirea unei mai bune înțelegeri despre cât de departe au ajuns computerele. Ceea ce cei mai mulți oameni încă nu știau era modul în care tehnologia din spatele Deep Blue va contribui la răspândirea influenței calculatoarelor în aproape toate aspectele societății, transformând modul în care folosim datele.
Modelurile computerizate complexe sunt folosite astăzi pentru a susține sistemele financiare ale băncilor, pentru a proiecta mașini și avioane mai bune și pentru a testa noi medicamente. Sistemele care explorează seturi mari de date (cunoscute adesea sub numele de „big data”) pentru a căuta modele semnificative sunt implicate în planificarea serviciilor publice, cum ar fi transportul sau asistența medicală, și permit companiilor să direcționeze publicitatea către grupuri specifice de persoane.
Aceste sunt probleme extrem de complexe care necesită procesarea rapidă a unor seturi de date mari și complexe. Deep Blue a oferit oamenilor de știință și inginerilor o viziune semnificativă asupra sistemelor multi-chip masiv paralele care au făcut acest lucru posibil. În special, ei au arătat capacitățile unui sistem informatic de uz general care a controlat un număr mare de cipuri personalizate concepute pentru o aplicație specifică.
Știința dinamicii moleculare, de exemplu, implică studierea mișcărilor fizice ale moleculelor și atomilor. Proiectele de cipuri personalizate au permis calculatoarelor să modeleze dinamica moleculară pentru a privi în perspectivă pentru a vedea cum ar putea reacționa noile medicamente în organism, la fel ca și cum ar privi în perspectivă diferite mișcări de șah. Simulările de dinamică moleculară au contribuit la accelerarea dezvoltării unor medicamente de succes, cum ar fi unele dintre cele utilizate pentru tratarea HIV.
Pentru aplicații foarte largi, cum ar fi modelarea sistemelor financiare și extragerea de date, proiectarea de cipuri personalizate pentru o sarcină individuală în aceste domenii ar fi prohibitiv de costisitoare. Dar proiectul Deep Blue a ajutat la dezvoltarea tehnicilor de codificare și gestionare a sistemelor puternic paralelizate care împart o problemă pe un număr mare de procesoare.
În prezent, multe sisteme de procesare a unor cantități mari de date se bazează pe unități de procesare grafică (GPU) în loc de cipuri proiectate la comandă. Acestea au fost concepute inițial pentru a produce imagini pe un ecran, dar și pentru a gestiona informații folosind multe procesoare în paralel. Astfel, în prezent, acestea sunt adesea utilizate în calculatoare de înaltă performanță care rulează seturi mari de date și pentru a rula instrumente puternice de inteligență artificială, cum ar fi asistentul digital al Facebook. În acest caz, există asemănări evidente cu arhitectura lui Deep Blue: cipuri personalizate (construite pentru grafică) controlate de procesoare de uz general pentru a crește eficiența în calculele complexe.
Munca mașinilor de jucat șah, între timp, a evoluat de la victoria lui Deep Blue. În ciuda experienței sale cu Deep Blue, Kasparov a fost de acord în 2003 să se confrunte cu două dintre cele mai importante mașini de șah, Deep Fritz și Deep Junior. Și de ambele ori a reușit să evite o înfrângere, deși a făcut totuși erori care l-au forțat să facă remiză. Cu toate acestea, ambele mașini i-au învins în mod convingător pe omologii lor umani în campionatele mondiale pe echipe Om vs. Mașină din 2004 și 2005.
Junior și Fritz au marcat o schimbare în abordarea dezvoltării de sisteme pentru șah pe calculator. În timp ce Deep Blue era un computer construit la comandă care se baza pe forța brută a procesoarelor sale pentru a analiza milioane de mutări, aceste noi mașini de șah erau programe software care foloseau tehnici de învățare pentru a minimiza căutările necesare. Acest lucru poate învinge tehnicile de forță brută folosind doar un PC de birou.
Dar, în ciuda acestui progres, încă nu avem mașini de șah care să semene cu inteligența umană în modul în care joacă jocul – nu este nevoie să o facă. Și, dacă este ceva, victoriile lui Junior și Fritz întăresc și mai mult ideea că jucătorii umani pierd în fața computerelor, cel puțin în parte, din cauza umanității lor. Oamenii au făcut erori, au devenit neliniștiți și s-au temut pentru reputația lor. Pe de altă parte, mașinile, pe de altă parte, au aplicat neîncetat calcule logice jocului în încercarea lor de a câștiga. Într-o zi am putea avea calculatoare care să reproducă cu adevărat gândirea umană, dar povestea ultimilor 20 de ani a fost ascensiunea sistemelor care sunt superioare tocmai pentru că sunt mașini.