Hur schacket vanns

När schackvärldsmästaren Garry Kasparov abrupt avgick från den sjätte och sista matchen i sin match i maj mot Deep Blue-a.k.a. IBM RS/6000 SP superdator - en maskin klarade äntligen en av de äldsta utmaningarna inom artificiell intelligens. Schack har retat datorforskare sedan 1830-talet, då den excentriske engelske uppfinnaren Charles Babbage tänkte locka investerare till sin idé om en programmerbar analytisk motor genom att utesluta möjligheten till en schackmaskin. När allt kommer omkring är schackreglerna exakt definierade och lätta att programmera, men de ger upphov till strategiska komplexiteter som utmanar de finaste mänskliga sinnen. Men trots forskarnas bästa ansträngningar visade sig ingen maskin kunna slå de bästa mänskliga spelarna. Tills Deep Blue.

Ironiskt nog kommer segern när datorschackgemenskapen länge har övergivit varje anspråk på att efterlikna mänskliga tankar. Schackmästare, liksom vi andra, är nu kända för att resonera genom att känna igen mönster, forma koncept och skapa planprocesser som datorer gör dåligt, om alls. Deep Blue, som alla de bästa schackspelande maskinerna sedan 1960-talet, förlitar sig istället på brute force-den tittar så långt fram som den kan på alla möjliga drag och utvärderar styrkan i varje position enligt förprogrammerade regler. På grund av regeln att ju snabbare datorn är, desto fler positioner kan den söka och desto bättre kan den spela, förlitar sig Deep Blue på 32 höghastighetsprocessorer som arbetar samtidigt, var och en koordinerar arbetet med 16 specialschackmarker som körs parallellt . Denna datoreldkraft gör att Deep Blue kan utvärdera totalt 200 miljoner positioner varje sekund.

Den här historien var en del av vårt augustinummer 1997

• Se resten av frågan
• Prenumerera

M. Mitchell Waldrop, författare till bästsäljaren Komplexitet och om en kommande bok om datorns historia, talade nyligen med Deep Blues huvuddesigner på IBM, Feng-Hsiung Hsu, om konsekvenserna av maskinens seger och dess värde för andra användningsområden.

TR: I februari 1996, när Deep Blue var helt ny, gick det upp mot Garry Kasparov och förlorade. Många människor kände sig rättfärdiga - som om det bevisade det mänskliga sinnets medfödda överlägsenhet över en ren maskin. Men nu när Deep Blue har vunnit känner många som om datorn har ödmjukat mänskligheten. Ska de känna sig hotade?

HSU: Nej. Kom ihåg att Deep Blue inte spelade schack på egen hand. Innan matchen ens startade programmerade människor maskinen att stiga till Garrys nivå. Och sedan under matchen gick vi faktiskt in mellan matcherna, tittade på Deep Blues misstag och justerade dess kriterier för att utvärdera situationen därefter, så att den inte skulle göra samma misstag två gånger. Utan det hade Deep Blue inte kunnat konkurrera med Garry. Så man kan säga att förra året vann Garry en för mänsklighetens förflutna. I år vann Deep Blue en för mänsklighetens framtid.

TR: Hur så?

HSU: När Garry spelar schack förlitar han sig på det intellekt han är född med, sin kunskap om spelet och den erfarenhet han har fått från att spela både människor och datorer. Detta är det gammaldags sättet att spela schack; Garry är, trots sin briljans, begränsad av vad som är biologiskt möjligt. Deep Blue representerar all teknik som gör att vi kan överskrida de gränser som naturen normalt sätter på oss. Just nu pratar vi i telefon: bara genom att skrika kan jag inte nå dig. Principen är densamma med schack. Garry kan vara den bästa spelaren någonsin i schack, men även om schackspelarna i Deep Blues lag inte kan göra anspråk på att nå någonstans i närheten av Garrys förmåga, överskred vi våra gränser och vann med Deep Blue.

TR: När man uttrycker det så låter matchen lite orättvis. Garry spelade inte mot en maskin eller ens en person utan ett helt lag.

HSU: Men Garry var också en del av ett team. Mellan matcherna skulle han rådgöra med sin tränare, och till och med sin egen schackdator, för att ta reda på mer om vad Deep Blue skulle göra. Det är faktiskt en normal del av alla schackmatcher på mästarnivå. Så man kan säga att Garry spelade mot en dator som förlitade sig på mänsklig kraft - men Deep Blue spelade mot en människa som delvis förlitade sig på datorkraft.

TR: Rimligt nog. Men du kunde ha sagt det förra året när Garry vann. Men i år förlorade han. Vad gjorde skillnaden?

HSU: De mest uppenbara skillnaderna är att Deep Blue var dubbelt så snabb i år eftersom den hade nya marker med centralprocessorer, samt dubbelt så många marker som bara var utformade för att spela schack.
Men för matchen var dessa hårdvaruframsteg inte lika kritiska som två andra överväganden. Först tog vi upp kunskapsluckan. Garry är en anmärkningsvärd människa, med stora förråd av kunskap och intuition om schack som har vunnits under 30 års spelande. Förra året gick Deep Blue in i matchen som en nyfödd baby: den hade precis byggts och kunde inte mycket om schack. Så efteråt bad vi internationella stormästaren Joel Benjamin att följa med oss ​​och i princip ta maskinen till schackskolan. Egentligen gick vi på schackskola och använde det vi lärde oss för att helt omprogrammera maskinens grundläggande programvarukod och designa om schackmarkerna för att införliva mycket mer schackkunskap. Vid årets match, med Joels ord, hade Deep Blue börjat spela schack på mänsklig nivå.

För det andra tog vi upp frågan om fortsatt lärande från Garrys sida. För en datavetare är idén att bygga en maskin för att tävla med världsmästaren i schack som att bestiga Mount Everest. Tyvärr för oss förra året växte den mänskliga Mount Everest 100 fot om dagen medan matchen pågick: Garry har en människas förmåga att anpassa sig till vad Deep Blue gör. Vi visste att Deep Blue aldrig skulle vara så adaptiv som en människa, eftersom det inte är så en dator är konstruerad. Men vi byggde mjukvaruverktyg som gjorde att vi kunde gå mellan spelen och justera Deep Blues programmering mycket snabbare än vi kunde tidigare. Det visade sig vara kritiskt. Situationen var som att tävla i Indy 500, där du går till depåstoppet och använder ditt eget höghastighetsverktyg för att byta hjul.

TR: Som du noterar är Deep Blue inte lika anpassningsbar som en person. Du och dina kollegor har gång på gång betonat att datorn fungerar med numerisk brute force. Varför inte försöka simulera mänsklig kognition och anpassningsförmåga?

HSU: Även om människor är väldigt bra på mönsterigenkänning, konceptbildning och så vidare, är dessa uppgifter mycket svåra för datorer. Datorer kan dock komplettera människor eftersom de är bra på beräkningar. Så ur teknisk synvinkel, om du vill attackera schackproblem med dator, kommer du på hur du använder maskinens förmåga att räkna snabbt.

Möjligheten att beräkna snabbt är ganska användbar inom många andra områden. En applikation kallas data mining. Stora organisationer använder denna teknik för att extrahera utvald information från ett stort antal detaljer, till exempel använder företag den för att analysera finansmarknaderna. Datautvinning kan också hjälpa till att lösa en myriad av problem för individer, som den informationsöverbelastning som människor nu upplever i spåren av ökad tillgång till bland annat Internet. Precis som vi använde våra speciella schackmarker för att snabba upp Deep Blue-använda många av dem parallellt-kan vi skapa datorsystem som är bra för datautvinning på World Wide Web. Sådan teknik kan hitta och presentera information i ett nötskal så att du inte behöver spendera hela ditt liv med att surfa på webben.

TR: Skulle inte ett sådant verktyg förstärka vad man skulle kunna kalla kvantifieringsfelet – föreställningen att alla bedömningar och beslut kan reduceras till beräkningar?

HSU: Den faran finns. Men datautvinning leder så småningom till upptäckten av empiriska fynd och regler, varefter folk stannar upp för att ta reda på varför de finns. Med andra ord kan vi använda datorer för att extrahera kunskap från data, men människor måste fortfarande omvandla den kunskapen till visdom. Det är så mänskligheten utvecklas.

TR: Vad händer härnäst, nu när Deep Blue har slagit den främste mänskliga schackmästaren?

HSU: Deep Blues grundläggande sökplan är faktiskt inte specifik för schack. Så vi har börjat titta på andra områden som läkemedelsforskning, där Deep Blue kan hjälpa till att designa nya läkemedel snabbare. Det är viktigt, eftersom om en sjukdom är mycket dödlig och också mycket smittsam, måste vi kunna bekämpa den med de bästa verktygen vi har. Mot det syftet designar vi ett molekylärt modellerande chip-ett som kan hjälpa till att förutsäga hur en läkemedelskandidatmolekyl skulle interagera med, säg, proteinhöljet av ett virus. Vi planerar att installera ett antal sådana chips i en dator nästa år.

TR: Efter att ha kommit så långt med Deep Blue, vad skulle du säga skulle egentligen utgöra artificiell intelligens?

HSU: Deep Blue skulle uppvisa riktig AI om det inte skulle tillåta mig att koppla ur den.

Dölj