A Deep Blue az IBM által kifejlesztett sakk - szuperszámítógép [1] [2] , amely 1997. május 11-én megnyert egy 6 játszmás mérkőzést Garri Kaszparov sakkvilágbajnok ellen .
A "Deep Blue" név (szó szerint - "sötétkék" vagy műfordításban "mély szomorúság") egyesíti a " Deep Thought " projekt nevét (szó szerint - "mély gondolat") és az IBM-nek adott becenevet: „Big Blue” (oroszul „Kék óriás”).
A Deep Blue közvetlen elődje a Deep Thought [3] sakkmotor volt, amely viszont a ChipTest [4] sakkmotoron alapult .
A ChipTest sakkgépet a Carnegie Mellon Egyetem végzős hallgatóinak csoportja tervezte és építette meg . A ChipTest gép ötletgazdája Feng Xiong Xiu volt, aki számítástechnikai doktori disszertációjának részeként dolgozott rajta. A disszertáció a speciális sakk VLSI fejlesztésének volt szentelve . Ezt követően ezeket a VLSI -ket a ChipTest és a Deep Thought sakkgépek hardverének részeként használták. Később Thomas Anansaraman (programozás) és Murray Campbell (programozás, sakk) PhD hallgatók csatlakoztak a projekthez. Andreas Novatchuk, Michael Brown, Peter Jansen és mások is jelentős mértékben hozzájárultak a ChipTest és a Deep Thought projektek megvalósításához.
A lépésválasztás során a ChipTest főként a legtöbb sakkprogramban használt tipikus sakkfa keresési módszereket használta – egy alfa-béta metszésű minimax keresőalgoritmust és egy kiértékelő funkciót, amely a végső pozíciókat értékelte. Hasonló működési elvet használt később a Deep Thought és a Deep Blue [1] .
A ChipTest fejlesztése 1985-ben kezdődött. A projektet Feng Xiong Xu disszertációjának költségeiből finanszírozták. 1986 végére a ChipTest nagyjából elkészült. 1987-ben a ChipTest megnyeri a 18. észak-amerikai számítógépes sakkbajnokságot . Nem sokkal ez előtt a ChipTest szerzői elkezdték létrehozni a következő sakkgépet - a Deep Thoughtot.
A Deep Thoughtban az értékelési funkció összetettebbé vált, és több helyzeti tényezőt vett figyelembe. Egyes tényezők esetében először alkalmazták az automatikus hangolást [5] . A hardver kiértékelő funkciója átkerült az FPGA -ba . A speciális sakkprocesszorok számát először 2-re, majd később 24-re növelték (a Deep Thought II-ben). A Deep Thought nagyrészt 1988-ban készült el.
1988-ban Deep Thought részt vett egy Long Beach -i (USA) sakkversenyen , ahol Anthony Miles nagymesterrel megosztott első és második helyen. A tornán több nagymestert, köztük az exvilágbajnokot, Mikhail Talt is megelőzte .
1989-ben a Deep Thought megnyeri a 6. számítógépes sakk-világbajnokságot , amelyet Edmontonban , Kanadában rendeztek meg.
1989-90-ben a Deep Thought a világ akkori két legerősebb sakkozójával szemben vereséget szenvedett, először Garri Kaszparovtól 0:2-re, majd Anatolij Karpovra 0:1-re. A Deep Thought értékelése elérte a 2552 pontot [6] az USCF skálán . A versenyeken a Deep Thought különféle konfigurációkban játszott - a sakkprocesszorok száma kettőtől hatig, a teljes keresési sebesség pedig 700 ezertől 2 millió sakkpozícióig terjedt másodpercenként [7] . Gazdagépként a Carnegie Mellon Egyetem munkaállomásait használták, amelyekhez külső sakkprocesszorokat csatlakoztattak. Különösen a Kasparov-játékokban három hálózaton keresztül csatlakoztatott Sun-4 munkaállomást és 6 sakkprocesszort használtak.
1989-ben az IBM úgy döntött, hogy elindít egy projektet egy sakkgép létrehozására, amelyhez a Deep Thought fejlesztőit bérelték fel [8] . 1989 és 1990 között, amikor elvégezték az egyetemet, Thomas Anansaraman, Feng Xiong Xu és Murray Campbell az IBM-hez ment dolgozni. A Feng Xiong Xu megkezdi egy speciális sakk-mikroprocesszor fejlesztését, amely teljes egészében egyetlen szilícium chipre illeszkedik, és amelyet állítólag egy új sakkgép - a Deep Blue - alapjaként fognak használni.
1991-92-ben elkészült a Deep Thought II gép létrehozása, amely a Deep Thought továbbfejlesztett változata, további sakkprocesszorokkal. Thomas Anansaraman elhagyja a projektet. Helyét az IBM egyik alkalmazottja, Joseph Hoen veszi át.
1995-ben fejeződött be a sakk mikroprocesszor fejlesztése. Ugyanezen év szeptemberében, két sakkmikroprocesszor alapján elkészült a Deep Blue I [9] első működőképes verziója . Az IBM Corporation felveszi Joel Benjamin nagymestert , hogy dolgozzon a Deep Blue I sakkképzésén. 1996 februárjában Philadelphiában a Deep Blue I mérkőzést veszít Garri Kaszparov ellen 2:4-re.
A mérkőzés után, 1996 folyamán Feng Xiong Xiu jelentős változtatásokat hajt végre a sakk mikroprocesszorának kialakításában. 1996 decemberében az IBM megrendelésére külső beszállítók új sakkprocesszorokat kezdtek gyártani. 1997 elején a gyártott processzorok megérkeznek az IBM-hez. Joseph Hoen a szoftvert a gép új hardverképességeihez igazítja. Murray Campbell és Joseph Hoen aktiválja és beállítja a pontozási funkció új helyzettényezőit. Néhány tényezőt az automatikus hangolóprogram [10] állít be . Joel Benjamin a Deep Blue új verziójának tesztelésén játszik (először egy 24 processzoros gépen, majd a meccs előtt a gép teljes 480 processzoros verzióján). Megjegyzései szerint Joseph Hoen és Murray Campbell a pontozási függvényben módosítja a helyzeti tényezők együtthatóit. Néhány hónappal egy új meccs kezdete előtt a Joel Benjamin által képviselt nagymesterek csoportja, akikhez később Nick de Firmian , John Fedorovich és Miguel Illescas csatlakozott, megkezdi a Deep Blue bemutatkozó könyvének előkészítését. Nem sokkal a mérkőzés kezdete előtt egy új gépet állítanak össze - a Deep Blue II-t -, amely egy új, termelékenyebb IBM szerverre épül [11] . 1997 májusában a Deep Blue II 3½:2½ arányban legyőzte Garri Kaszparovot .
| Nem. | Résztvevő | egy | 2 | 3 | négy | 5 | 6 | + | − | = | Szemüveg | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| egy | Kaszparov, Harry | 0 | egy | ½ | ½ | egy | egy | 3 | egy | 2 | négy | |
| 2 | mélykék | egy | 0 | ½ | ½ | 0 | 0 | egy | 3 | 2 | 2 |
| Nem. | Résztvevő | egy | 2 | 3 | négy | 5 | 6 | + | − | = | Szemüveg | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| egy | Kaszparov, Harry | egy | 0 | ½ | ½ | ½ | 0 | egy | 2 | 3 | 2½ | |
| 2 | mélykék | 0 | egy | ½ | ½ | ½ | egy | 2 | egy | 3 | 3½ |
A Deep Blue II az IBM RS/6000 SP szuperszámítógép - fürtje volt (az angol Scalable Powerparallel szóból ) . Két rackből állt, amelyekben 30 csomópont volt elhelyezve, RS/6000 munkaállomások alapján . Mindegyik csomópont P2SC processzorral (a POWER2 processzor egylapkás változata ) és két bővítőkártyával [13] volt felszerelve , mindegyik kártyán 8 speciális sakkprocesszorral az MCA buszhoz . Így összesen 480 [11] sakkprocesszort és 30 P2SC processzort használtak . Két csomópont 135 MHz-es P2SC processzort, míg a fennmaradó 28 csomópont 120 MHz-es P2SC processzort használt . Mindegyik csomópont 1 GB RAM-mal és 4 GB lemeztárhellyel lett telepítve. A csomópontok nagy sebességű hálózaton cseréltek adatokat egymással. Az egyik P2SC processzort főként, a többit pedig kiegészítőként jelölték ki. Az egyes speciális sakkprocesszorok viszont 24 MHz-es frekvencián működtek [14] , és másodpercenként 2-2,5 millió sakkpozíciót válogattak össze, ami körülbelül százszor több, mint a hasonló frekvenciájú univerzális processzoroké [2] . A sakkprocesszorokat 0,6 mikronos CMOS technológiával gyártották, és egyenként körülbelül 1,5 millió tranzisztort tartalmaztak [15] . A Deep Blue II szoftver C nyelven íródott, és AIX 4.2 [1] [16] operációs rendszeren futott .
Szerkezetileg a Deep Blue két részből állt:
Egy ilyen felépítés lehetővé tette egyrészt egy összetett és viszonylag könnyen módosítható sakkprogram univerzális számítógépen történő alkalmazását, másrészt a speciális sakkmikroprocesszorok nagy sebességének használatát. A gép hardverének rugalmasságának növelése érdekében a Deep Blue II sakkmikroprocesszorok kialakításához opcionálisan hozzáadták a hardverkeresést és -kiértékelést korrigáló külső FPGA -k csatlakoztatásának lehetőségét. Elméletileg ez a hardveres keresést komplexitásában és rugalmasságában közelebb hozná a szoftveres kereséshez. Az 1997-es mérkőzés kezdete előtti időhiány miatt ezt a funkciót nem alkalmazták, ezért soha nem használták [17] .
A Deep Blue-ban a sakklépések fájában való keresést három szakaszra osztották. Először a főprocesszor fedezte fel a sakkjátékfa első szintjeit, majd a végső pozíciókat osztotta szét a kiegészítő processzorok között további felfedezés céljából. A segédprocesszorok még néhány mozdulattal elmélyítették a keresést, majd kiosztották végső pozícióikat a sakkprocesszoroknak, amelyek viszont a fa utolsó szintjeit keresték [1] .
A Deep Blue kiértékelő funkciót hardver szinten (sakkprocesszorokon) valósították meg. Körülbelül 8000 testre szabható pozíció jellemzőt tartalmazott a hardver kiértékelő funkció tervezése. Az egyes jellemzők értékeit egy összpontszámba vonták össze, amelyet aztán a Deep Blue felhasznált a megtekintett sakkpozíciók minőségének értékelésére.
A sakklépések fájában való keresés során a Deep Blue az akkoriban ismert szokásos nyers erő módszereket használta: NegaScout (az alfa-béta vágások egyik módosítása), kényszerváltozat, iteratív mélyítés, permutációs táblázatok stb. [18] ] [19] Használta a szerzők által kidolgozott egyetlen lépések (Singular extensions) kiterjesztési módszerét is.
A Deep Blue II két nyitókönyvet használt . Az egyiket, kézzel készítették el, a játék első néhány lépésénél használták, a számítások megkezdése előtt. Miután a táblán elfoglalt pozíció túllépett az első könyv keretein, és a számítógép elkezdte a variációkat számolni, a második (bővített) könyvet a nagymesteri játékok adatbázisa alapján készítették el. Ez a könyv a kérdéses pozíció korábbi játékokban való felhasználásának eredményei alapján némi korrekciót vezetett be a számított pozícióbecslésen. Egyes esetekben, ha az egyik lehetséges lépés pozitív korrekcióval rendelkezik, és sokkal magasabb volt, mint a többi lépése, a Deep Blue azonnal meg tudott tenni egy lépést, további felsorolás nélkül [20] .
A rendszer általános sebessége széles skálán változott, a figyelembe vett pozíciók tulajdonságaitól függően. Az 1997-es mérkőzés során a rendszer összesített átlagos sebessége 126 millió pozíció volt másodpercenként. A meccsen megfigyelt maximális állandósult sebesség 330 millió pozíció volt másodpercenként [1] . A Deep Blue ára körülbelül 10 millió amerikai dollár volt [21] .
Az első Deep Blue meccsre Kaszparovval Philadelphiában (USA) került sor 1996. február 10. és 17. között. A meccs nyereményalapja 500 000 dollár volt, ebből 400 000 dollár a győztes, 100 000 pedig a vesztesé. A mérkőzést a Philadelphia Convention Centerben rendezték, és 6 meccsből állt. A mérkőzést az ACM szervezte .
A meccs idején maga Deep Blue az IBM laboratóriumában tartózkodott a New York-i Yorktown Heightsben. A vele való kommunikáció a hálózaton keresztüli távoli eléréssel történt. Kommunikációs problémák esetén két kisebb tartalék autót helyeztek el a philadelphiai helyszínen. A gépkezelő feladatait Feng Xiong Xu látta el. Néha, ha a játék elég sokáig ment, Murray Campbell és Joseph Hoen vette át a vezetést.
Az első játszmában Kaszparov több pontatlan megmozdulása után a Deep Blue az ebből adódó gyengeségeket kihasználva az ellenfél pozíciójában fokozatosan növelte előnyét. A játék végén Kaszparov, megpróbálva legalább valamit szembeállítani a számítógép játékával, közvetlen támadást indított a Deep Blue királya ellen. A Deep Blue visszaverte a támadást és megnyerte a játékot, így lett az első számítógép, amely legyőzte a világ legerősebb sakkozóját klasszikus időkontroll játékban.
A mérkőzés második játszmáját Kaszparov nyerte.
A harmadik és negyedik rész döntetlenje után döntetlen maradt, 2:2.
Az ötödik játszma közepén, nagyjából egyenlő helyzetben Kaszparov döntetlent ajánlott a Deep Blue-nak. Mivel az operátor (ebben a játékban Feng Xiong Xiu volt) nem rendelkezett elegendő sakkképzettséggel az ilyen döntések meghozatalához, az ajánlatot továbbították Benjamin nagymesternek, aki úgy döntött, hogy elutasítja azt. A következő néhány lépésben Deep Blue számos súlyos hibát vétett, és gyorsan vesztes pozíciót szerzett. A kapott előnyt kihasználva Kaszparov győzelemre hozta a játékot.
A hatodik játszmában Kaszparov egy sor manőverrel, amelyeknek a következményei nem voltak nyilvánvalóak a számítógép számára, és nem is hatnak azonnal, valamint a nyereséges cserék segítségével fokozatosan korlátozta a Deep Blue figuráinak mobilitását, visszaszorítva őket. táborába, és rendkívül szűk helyzetbe kényszerítve őket. Ennek eredményeként a játék végére a Deep Blue figurák az utolsó vízszintesbe nyomódtak, és gyakorlatilag nem tudtak mozogni. Azzal, hogy az autót majdnem totális zugzwang helyzetbe hozta , Kaszparov arra kényszerítette a Deep Blue kezelőjét, hogy feladja a játékot, és ezzel együtt a mérkőzést is.
A mérkőzés végeredménye 4:2 Kaszparov javára.
A meccs után Garri Kaszparov ellátogatott az IBM kutatóközpontjába, ahol a fejlesztőkkel együtt elemzett néhány olyan lépést a legutóbbi meccsből, amelyek érdekelték [22] [23] a Deep Blue-n .
A második mérkőzést 1997. május 3. és 11. között New Yorkban rendezték, és 6 meccsből állt. A mérkőzés nyereményalapja 1 100 000 dollár volt, amelyből 700 000 dollár a győztes, 400 000 pedig a vesztesé. A játékokat az Equitable Building felhőkarcolójának 35. emeletén rendezték meg . A játéktérben játékteret, Kaszparov rekreációs területet és több nézőt is kiosztottak, amelyek között csak a mérkőzésvezetők és a meghívott vendégek (az IBM képviselői , Kaszparov csapatai, ACM stb.) vehettek részt. A Deep Blue-t az IBM laboratóriumából szállították, és ugyanarra az emeletre, egy külön helyiségbe helyezték.
A gépkezelő funkcióit felváltva látták el a Deep Blue fejlesztők, minden játék után egymást cserélve. A mérkőzés játékvezetője Carol Jarecki volt, aki 1995-ben már bíráskodott Kaszparov–Anand mérkőzésen. A mérkőzés fellebbviteli bizottsága Ken Thompsonból , Michael Valvoból és az ACM képviselőjéből, Monty Newbornból állt. Ken Thompson felügyelte a Deep Blue működését a gép műtőjéből [24] . Az Equitable Building 49. emeletén sajtóközpontot alakítottak ki. Ezt követően a kis befogadóképesség miatt egy másik helyiségbe, az 50. emeletre került. Az épület egyik földszintjén 480 férőhelyes nézőtér kapott helyet.
A mérkőzés első játszma Kaszparov győzelmével ért véget.
A második játszmában, amikor megpróbált zárt helyzetet kialakítani a táblán, Kaszparov gyengítette pozícióját [26] , és az idő nagy részében nehéz védekezést kellett játszania. A meccs végén Kaszparov lemondott, mivel nem látott módot a helyzet megmentésére. Ugyanazon az estén, amikor számos szakértőt és sakkrajongót elemeztünk, kiderült, hogy Kaszparov végül elszalasztotta a valós esélyt, hogy döntetlenre hozza a játszmát.
A harmadik és a negyedik játszmában Kaszparov már a nyitásnál fölénybe került, de a Deep Blue minden alkalommal pontos védekezést talált, aminek eredményeként mindkét játszma döntetlenre végződött.
Kaszparov a harmadik rész után tartott sajtótájékoztatón élesen bírálta az IBM-et. Kijelentette, hogy nem érti annak az elvét, hogy a gép a második játékban bizonyos lépéseket választ, kétségeit fejezte ki afelől, hogy ezeket a mozdulatokat a gép meg tudja tenni, és kérte, hogy magyarázza el, miért hozott bizonyos döntéseket a gép [27] [28] [29 ] ] .
Az ötödik játszma végén a Deep Blue számára látszólag elvesztett pozícióban [30] a számítógép precíz mozdulatokkal állandó ellenőrzést indított, és így döntetlen született. A meccs után Kaszparov követelte, hogy az ötödik és az előző meccsek Deep Blue naplófájljait nyomtassák ki, helyezzék borítékba, zárják le és helyezzék letétbe a mérkőzés játékvezetőjénél. Az IBM eleget tett ezeknek a követelményeknek [31] [32] .
A hatodik , utolsó játszmában, miután sikertelenül játszotta a nyitást , Kaszparov rossz helyzetbe került és gyorsan veszített. Az utolsó játék mindössze 19 lépésig tartott.
A mérkőzés végeredménye 3½ : 2½ a Deep Blue javára.
A meccs után Kaszparov követeléseket fogalmazott meg az IBM ellen, azzal vádolva, hogy egészségtelen feszültséget kelt a mérkőzés körül, egyenlőtlen feltételekkel és tisztességtelen játékkal. Kaszparov azt is követelte, hogy az IBM tartson új mérkőzést az általa meghatározott feltételekkel [33] [34] [35] [36] .
A meccs után Kaszparov megkapta az egyéni (az általa kért) lépések naplófájljainak kinyomtatását [35] [37] . Ezt követően az IBM nyilvánosan közzétette a Deep Blue naplófájljait a honlapján [38] .
A Kaszparovval vívott meccs után a Deep Blue soha többé nem sakkozott nyilvánosan teljes méretű változatában [39] (de több kiállítási játékot játszott csonka változatban, a meccs utáni turné részeként [40] [41] ). 2011-től az egyik Deep Blue állványt a kaliforniai Computer History Museumban , a másodikat a washingtoni National Museum of American History-ban őriznek. A legtöbb sakktáblát az IBM Research őrzi [42] .
2003-ban adták ki a Game Over: Kasparov and the Machine című filmet, amelyet Kaszparov Deep Blue mérkőzéseinek szenteltek. A film általában támogatta Kaszparov álláspontját az IBM-mel folytatott vitájában [43] .
2010-ben jelent meg a kanadai Arcade Fire The Suburbs együttes harmadik stúdióalbuma , melynek tizenkettedik száma a "Deep Blue" címet viseli. A dal szövegei között szerepel a „Kasparov, Deep Blue, 1996” sor, aláhúzva, tekintettel a számítógép „irodalmi” elnevezésére „deep sadness”, a szám általános üzenete az emberi kreativitás és potenciál hanyatlása az egyre gépiesedő világban, ill. siránkozunk azon, hogy a technológia hogyan veszi át az uralmat az életünkön.
2013-ban Manchesterben és New Yorkban adták színházi előadásokat Matthew Charman „The Machine” című darabjából, amelyet Kaszparov Deep Blue-mérkőzéseinek szenteltek. Ugyanebben az évben a Disney megszerezte a darab filmes jogait .
Kaszparov veresége inspirálta az Arimaa játék létrehozását , amelyet a mesterséges intelligencia számára nehezebbnek szántak [45] .
| International Business Machine Corporation | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Felszerelés |
| ||||
| Szoftver | |||||
| Tanácsadó és informatikai szolgáltatások |
| ||||
| Igazgatóság | |||||
| Lásd még |
| ||||
| Sakk | |
|---|---|
| Főbb cikkek | |
| Sakkleltár | |
| sakkszabályok | |
| Fogalmak szójegyzéke | |
| Sakk taktika | |
| Sakkstratégia | |
| debütál | |
| Végjáték | |
| Sakkoldalak |
|
| Sakk programok | |