Нейт Сильвер - Сигнал и шум. Почему одни прогнозы сбываются, а другие – нет

Для того чтобы научиться, на чем именно стоит сосредоточиться во время игры, необходимы и память, и опыт. Иногда для этого требуется пройти по многим ветвям дерева, но лишь на пару ходов вглубь; в других случаях шахматисты концентрируются лишь на одной ветке, но производят более глубокие расчеты. Такой тип компромисса между шириной и глубиной возникает каждый раз, когда мы сталкиваемся со сложной проблемой. Например, Министерство обороны США и ЦРУ должны решить, отслеживать ли им широкий спектр сигналов для предсказания и предотвращения возможных террористических атак или сконцентрироваться на том, что они считают наиболее вероятной угрозой. Лучшим мировым шахматистам отлично удается метапознание – осознание того, как они мыслят, – и способность откорректировать этот процесс, когда им кажется, что в их мышлении нарушен баланс.

До некоторой степени шахматные компьютеры развиваются в двух направлениях. Они используют эвристику для того, чтобы «обрезать» свои деревья поиска, направляя свою вычислительную мощность на самые многообещающие ветви, а не просчитывая каждую с одинаковой степенью глубины. Однако поскольку скорость обработки информации у них высока, им не нужно идти на серьезные компромиссы – они могут понемногу оценивать каждую возможность и изучать в деталях те из них, которые кажутся самыми важными.

Однако компьютерные шахматные программы не всегда могут увидеть общую картину и думать стратегически. Они хороши для расчета тактики достижения какой-то ближайшей цели, однако значительно менее успешны в определении самой значимой из них в более масштабной схеме игры.

Каспаров попытался воспользоваться слепыми пятнами в эвристике Deep Blue, вынуждая его бездумно следовать планам, которые не улучшают стратегическую позицию.

Компьютерные шахматные программы часто предпочитают краткосрочные цели, которые могут быть разделены и квантованы и для достижения которых не требуется анализировать шахматную доску как целостный организм. Классический пример искажения в работе компьютера – это его готовность принять жертвы; компьютер часто соглашается, когда хороший игрок предлагает обменять более сильную фигуру на более слабую.

Эвристическое правило «Принимать обмен, когда противник отказывается от более сильной фигуры» обычно оказывается правильным – но не всегда в случаях, когда вам противостоит игрок вроде Каспарова, готовый сознательно ослабить свою позицию. Он знает, что тактическая потеря перевешивается стратегическим преимуществом. В ходе первой игры Каспаров предложил Deep Blue на 30‑м ходу обменять ладью на слона, и, к его радости, Blue согласился[117]. Возникла позиция (рис. 9.3а), которая помогает проиллюстрировать идею слепых пятен, появляющихся вследствие отсутствия у компьютера стратегического мышления.

Рис. 9.3а. Расположение фигур после 32-го хода Каспарова в первой партии

У Каспарова и Deep Blue были свои способы упростить позицию, показанную на рис. 9.3a. Компьютер разбивал сложную проблему на отдельные элементы. Например, для Deep Blue позиция могла напоминать ситуацию, представленную на рис. 9.3б, при которой каждой фигуре присваивалось определенное значение в баллах. Если вы сложите баллы, то увидите, что Deep Blue имел преимущество над Каспаровым, эквивалентное одной пешке, что в большинстве случаев приводит к победе или ничьей{634}.

Рис. 9.3б. Поэлементная оценка позиции

Рис. 9.3 в. Целостная оценка позиции

Люди же способны в большей степени концентрироваться на самых важных элементах и видеть стратегическое целое, которое иногда представляет собой нечто большее, чем сумма частей. Для Каспарова позиция ассоциировалась с ситуацией, которая показана на рис. 9.3в, и казалась ему достаточно хорошей. Каспаров видит, что три его пешки продвигаются в направлении к недостаточно защищенному королю Deep Blue.

Королю придется уйти со своего места – и в этом случае Каспаров сможет продвинуть свои пешки до последнего ряда обороны Deep Blue и превратить их в ферзей[118] – или оказаться под угрозой мата. Кроме этого, ферзь и слон Каспарова, хотя и находятся в левом нижнем углу доски, способны практически беспрепятственно перемещаться по диагонали; тем самым они могут усилить натиск своих пешек на уязвимого короля. Каспаров пока что еще не знает, как именно будет поставлен мат королю Deep Blue, однако понимает, что при таком давлении шансы оказываются на его стороне. Сила позиции Каспарова скоро стала понятна и Deep Blue, который через 13 ходов признал свое поражение.

«В этом и заключается типичная слабость компьютера, – позднее сказал Каспаров. – Я уверен, что ему очень нравилась позиция, однако последствия были слишком глубоки для того, чтобы он мог правильно все оценить»{635}.

«Человек переиграл компьютер», – гласил заголовок статьи в New York Times{636}. На следующий день после игры газета опубликовала целых четыре статьи, посвященных ей. Однако в конце игры произошел определенный поворот, который остался без внимания комментаторов, но впоследствии изменил всю историю шахмат.

В финале шахматной партии, эндшпиле, количество фигур на доске значительно меньше, чем в начале, и удачные комбинации рассчитываются без особых усилий. Тем не менее на этой фазе партии необходима особая точность, поскольку реализация выигрышного положения часто требует безошибочного проведения десятков ходов. Например, в позиции, которую вы видите на рис. 9.4, белые выиграют вне зависимости от действий черных, однако для этого белые должны безукоризненно сделать 262 последовательных хода[119].

Человек почти гарантированно не сможет найти выход в ситуации, показанной на рис. 9.4. Однако у людей имеется немалая практика в управлении эндшпилями, когда для завершения партии требуется 10, 15, 20 или 25 ходов.

Рис. 9.4. Победа белых… после 262 ходов

Эндшпиль может считаться одновременно и благом, и проклятием для компьютеров. На этой стадии игры у них остается немного промежуточных тактических целей, однако компьютер может иногда не «увидеть леса за деревьями». С другой стороны, у шахматных компьютеров есть базы данных не только для дебюта партии, но и для эндшпиля. Решения имеются практически для всех позиций, в которых на доске остается шесть или меньше фигур. Почти завершена работа с позициями из семи фигур – причем некоторые решения достаточно сложны и требуют не меньше 517 ходов – однако компьютеры уже сейчас хорошо помнят, какие шаги можно считать выигрышными, проигрышными или ведущими к ничьей.

Соответственно, на этой стадии игры возникает нечто, напоминающее черную дыру – точку, преодоление которой неотвратимо перевешивает дерево игры. Тогда компьютер осмысливает все позиции, что могут быть осмыслены, и выигрывает те из них, которые должен выиграть. Абстрактные цели этой завершающей фазы шахматной партии заменяются набором конкретных: королевская пешка должна оказаться здесь, и тогда вы точно выиграете; убедите черных переместить свою ладью вот сюда, и вы добьетесь ничьей.

Поэтому у Deep Blue имелись определенные стимулы продолжать борьбу с Каспаровым в первой игре. Хотя программа и говорила ему, что эта позиция проигрышная, но даже великие игроки типа Каспарова совершают серьезные промахи примерно один раз за 75 ходов{637}. Одного неверного шага Каспарова было бы достаточно, чтобы активировать сенсоры Deep Blue и обеспечить ничейную позицию. Ситуация для компьютера была отчаянной, но не полностью безнадежной.

Однако вместо этого Deep Blue сделал кое-что странное, по крайней мере с точки зрения Каспарова. На своем 44‑м ходу Deep Blue переместил одну из своих ладей в первый ряд белых вместо более удобного хода, при котором королю Каспарова был бы поставлен шах. Ход, сделанный компьютером, казался совершенно бессмысленным. В момент, когда ему со всех сторон угрожали, компьютер, по сути, пропустил ход, что позволило Каспарову продвинуть вперед одну из своих пешек во второй ряд черных, где у нее значительно выросли шансы превратиться в ферзя. Еще более странным было то, что Deep Blue сдался уже на следующем ходу (рис. 9.5).

Рис. 9.5. Странный ход Deep Blue

«О чем думает компьютер?» – удивился Каспаров. Он привык, что Deep Blue допускает стратегические ошибки – например, он может принять обмен слон – ладья – в сложных позициях, где он просто не может думать достаточно глубоко, чтобы оценить все последствия. Однако это было нечто иное, чем тактическая ошибка в сравнительно простой позиции, то есть именно та ошибка, которую компьютеры не делают.