A döntő játszma hetedik lépésén fekete elkövetett egy olyan hibát, amelyet egyesek ma már kritikusnak tartanak. Amikor fekete összekeverte a Caro-Kann védelem lépéseit, fehér kihasználta a helyzetet, és egy huszár feláldozásával új támadást hozott létre. Mindössze 11 további lépés alatt fehér olyan erős állást épített ki, hogy feketének nem volt más választása, mint a vereséget beismerni. A vesztes erre a kiáltással reagált – ez volt az egyik legélesebb csalás vádja, amely valaha is elhangzott egy versenyen, és amely egy nemzetközi összeesküvés-elméletet indított el, amelyet még 20 évvel később is megkérdőjeleznek.
Ez nem egy átlagos sakkparti volt. Nem ritka, hogy egy vesztes játékos csalással vádolja ellenfelét – de ebben az esetben a vesztes az akkori sakkvilágbajnok, Garri Kaszparov volt. A győztes még ennél is szokatlanabb volt: az IBM szuperszámítógépe, a Deep Blue.
A Deep Blue 1997. május 11-én Kaszparov legyőzésével történelmet írt, mivel ő volt az első számítógép, amely egy hatjátszmás mérkőzésen, szabványos időellenőrzés mellett legyőzött egy világbajnokot. Kaszparov az első játszmát megnyerte, a másodikat elveszítette, majd a következő hármat döntetlenre hozta. Amikor a Deep Blue az utolsó játszma megnyerésével eldöntötte a mérkőzést, Kaszparov nem akarta elhinni.
A 18. és 19. századi sakkautomata-csalások visszhangjaként Kaszparov azzal érvelt, hogy a számítógépet valójában egy valódi nagymesternek kellett irányítania. Ő és támogatói úgy vélték, hogy Deep Blue játéka túlságosan emberi volt ahhoz, hogy egy gép játéka legyen. Eközben sokak számára a külvilágban, akiket meggyőzött a számítógép teljesítménye, úgy tűnt, hogy a mesterséges intelligencia elérte azt a szintet, hogy túljárhat az emberiség eszén – legalábbis egy olyan játékban, amelyet sokáig túl bonyolultnak tartottak egy gép számára.
A cikk hangos változata meghallgatható a The Conversation In Depth Out Loud podcastjában.
A valóság azonban az volt, hogy a Deep Blue győzelmét éppen az okozta, hogy Kaszparov érzelmi viselkedésével szemben a hideg, kemény logika iránti merev, embertelen elkötelezettsége miatt. Ez nem mesterséges (vagy valódi) intelligencia volt, amely saját kreatív gondolkodási és tanulási stílusunkat demonstrálta, hanem egyszerű szabályok nagyszabású alkalmazása.
A meccs azonban azt jelezte, hogy egy olyan társadalmi váltás kezdetét jelezte, amely napjainkban egyre nagyobb sebességre és befolyásra tesz szert. Az a fajta hatalmas adatfeldolgozás, amelyre a Deep Blue támaszkodott, ma már életünk szinte minden szegletében megtalálható, a gazdaságot uraló pénzügyi rendszerektől kezdve az online társkereső alkalmazásokig, amelyek megpróbálják megtalálni számunkra a tökéletes partnert. Ami diákprojektként indult, segített bevezetni a nagy adatok korát.
Egy emberi hiba
Kaszparov állításainak alapja egészen egy olyan lépésig nyúlik vissza, amelyet a számítógép a mérkőzés második játszmájában tett, az elsőben, amelyet a Deep Blue megnyert. Kaszparov úgy játszott, hogy ellenfelét egy “mérgezett” gyalog, egy áldozati bábu felvételére ösztönözte, amelyet azért helyeztek el, hogy a gépet egy végzetes lépésre csábítsa. Ezt a taktikát Kaszparov már korábban is alkalmazta emberi ellenfelekkel szemben.
Az, ami Kaszparovot meglepte, az Deep Blue következő lépése volt. Kaszparov “emberinek” nevezte. John Nunn, az angol sakknagymester “lenyűgözőnek” és “kivételesnek” nevezte. A lépés feldühítette Kaszparovot, és végül kizökkentette a stratégiájából. Annyira feldúlt volt, hogy végül elsétált, feladva a játszmát. Ami még ennél is rosszabb, soha nem tért magához, a következő három játszmát döntetlenre hozta, majd a döntő játszmában elkövette azt a hibát, amely a vesztéhez vezetett.
A lépés alapja az a stratégiai előny volt, amelyet a játékos egy nyílt akta létrehozásával nyerhet, azaz a táblán (felülről nézve) egy olyan négyzetoszlop, amely nem tartalmaz bábukat. Ezáltal támadási útvonal jöhet létre, jellemzően a bástyák vagy a vezér számára, amely mentes az utat elzáró gyalogoktól. A Joel Benjamin nagymesterrel folytatott edzések során a Deep Blue csapata megtanulta, hogy néha van stratégiailag jobb megoldás is, mint megnyitni egy állományt, majd egy bástyát áthelyezni rá. Ehelyett a taktika az volt, hogy bábukat halmoztak a fájlra, majd megválasztották, hogy mikor nyitják meg.
Amikor a programozók ezt megtudták, átírták a Deep Blue kódját, hogy beépítsék a lépéseket. A játszma során a számítógép kihasználta a potenciálisan nyitott fájl helyzetét, hogy nyomást gyakoroljon Kaszparovra, és arra kényszerítse, hogy minden lépésnél védekezzen. Ez a pszichológiai előny végül megviselte Kaszparovot.
Azóta, hogy Kaszparov vesztett, megindultak a találgatások és az összeesküvés-elméletek. Az összeesküvés-elmélet hívei azt állították, hogy az IBM emberi beavatkozást alkalmazott a mérkőzés során. Az IBM ezt tagadta, azt állítva, hogy a szabályoknak megfelelően az egyetlen emberi beavatkozás a játékok között történt, a játék során feltárt hibák kijavítására. Azt az állítást is elutasították, hogy a programozást Kaszparov játékstílusához igazították volna. Ehelyett a számítógép azon képességére támaszkodtak, hogy hatalmas mennyiségű lehetséges lépést tudott átnézni.
Az IBM elutasította Kaszparov újrajátszási kérelmét, és a Deep Blue ezt követő szétszedése nem oszlatta el a gyanút. Az IBM a számítógép részletes naplóinak kiadását is a leszerelés utánra halasztotta, ahogyan azt Kaszparov is kérte. A naplók későbbi részletes elemzése azonban új dimenziókkal bővítette a történetet, többek között annak megértésével, hogy a Deep Blue több nagy hibát is elkövetett.
Azóta felmerült, hogy a Deep Blue csak a kódban lévő hiba miatt diadalmaskodott az első játék során. A Deep Blue egyik tervezője azt mondta, hogy amikor egy hiba miatt a számítógép nem tudta kiválasztani az általa elemzett lépések egyikét, ehelyett egy véletlenszerű lépést tett, amit Kaszparov félreértelmezett mélyebb stratégiaként.
Sikerült megnyernie a játszmát, és a hibát a második fordulóra kijavították. De a világbajnokot állítólag annyira megrázta az, amit a gép felsőbbrendű intelligenciájának látott, hogy képtelen volt visszanyerni a nyugalmát, és ettől kezdve túl óvatosan játszott. Még azt az esélyt is elszalasztotta, hogy a nyitott fájl taktikából visszajöjjön, amikor a Deep Blue “szörnyű hibát” követett el.
Mindegy, melyik beszámoló igaz Kaszparov reakcióiról a meccs után, arra utalnak, hogy vereségét legalább részben az emberi természet gyarlóságai okozták. Túlságosan átgondolta a gép néhány lépését, és feleslegesen aggódott a gép képességei miatt, és olyan hibákat követett el, amelyek végül a vereségéhez vezettek. A Deep Blue nem rendelkezett azokkal a mesterséges intelligencia-technikákkal, amelyek ma már sokkal összetettebb játékokban, például a Go-ban is hozzásegítik a számítógépeket a győzelemhez.
De még ha Kaszparov a kelleténél jobban meg is ijedt, nem lehet tagadni a Deep Blue-t létrehozó csapat lenyűgöző teljesítményét. Az, hogy képes volt felvenni a versenyt a világ legjobb emberi sakkozójával, hihetetlen számítási teljesítményre épült, amely elindította az IBM szuperszámítógép-programját, amely megnyitotta az utat a ma a világon elérhető élvonalbeli technológiák némelyike előtt. Ami ezt még elképesztőbbé teszi, az az a tény, hogy a projekt nem az egyik legnagyobb számítógépgyártó túláradó projektjeként, hanem egy diákdolgozatként indult az 1980-as években.
Sakkverseny
Amikor Feng-Hsiung Hsu 1982-ben Tajvanról az Egyesült Államokba érkezett, nem is sejthette, hogy részese lesz két csapat heves versengésének, amelyek közel egy évtizedig versengtek a világ legjobb sakkszámítógépének megépítéséért. Hsu azért jött a pennsylvaniai Carnegie Mellon Egyetemre (CMU), hogy a mikrochipeket alkotó integrált áramkörök tervezését tanulmányozza, de régóta érdeklődött a számítógépes sakk iránt is. Felhívta magára a Hitech fejlesztőinek figyelmét, a számítógépét, amely 1988-ban elsőként győzött le egy sakknagymestert, és felkérték, hogy segítsen a hardvertervezésben.
Hsu azonban hamarosan összeveszett a Hitech csapatával, miután felfedezte, hogy szerinte a javasolt tervben építészeti hiba van. Több más PhD-hallgatóval együtt elkezdte építeni a saját, ChipTest nevű számítógépét, amely a Bell Laboratory sakkozógépének, a Belle-nek az architektúrájára épült. A ChipTest egyedi technológiája az úgynevezett “nagyon nagyméretű integráció” segítségével több ezer tranzisztort egyesített egyetlen chipen, így a számítógép másodpercenként 500 000 sakklépést tudott átnézni.
Noha a Hitech csapata előnyben volt, Hsu és kollégái hamarosan megelőzték őket a ChipTest utódjával. A Deep Thought – amelyet Douglas Adams The Hitchhiker’s Guide to the Galaxy című könyvében szereplő, az élet értelmének megtalálására épített számítógépről neveztek el – Hsu két egyedi processzorát kombinálta, és másodpercenként 720 000 lépést tudott elemezni. Ennek köszönhetően egyetlen játszma elvesztése nélkül megnyerte az 1989-es számítógépes sakkvilágbajnokságot.
A Deep Thought azonban még abban az évben akadályba ütközött, amikor összeütközésbe került az uralkodó sakkvilágbajnokkal, Garri Kaszparovval (és kikapott tőle). Ahhoz, hogy legyőzzék az emberiség legjobbját, Hsu-nak és csapatának sokkal messzebbre kellett mennie. Most azonban az IBM számítástechnikai óriáscég támogatását élvezték.
A sakkozó számítógépek úgy működnek, hogy a táblán lévő egyes bábuk pozíciójához egy “értékelési függvény” néven ismert képlet segítségével számértéket rendelnek. Ezeket az értékeket ezután fel lehet dolgozni és keresni lehet, hogy meghatározzák a legjobb lépést. A korai sakkszámítógépek, mint például a Belle és a Hitech, több egyedi chipet használtak az értékelő függvények futtatására, majd az eredmények kombinálására.
A probléma az volt, hogy a chipek közötti kommunikáció lassú volt és sok feldolgozási teljesítményt igényelt. Amit Hsu a ChipTesttel tett, az az volt, hogy áttervezte és újracsomagolta a processzorokat egyetlen chipbe. Ez számos feldolgozási többletköltséget, például a chipen kívüli kommunikációt megszüntette, és lehetővé tette a számítási sebesség hatalmas növekedését. Míg a Deep Thought másodpercenként 720 000 lépést tudott feldolgozni, addig a Deep Blue nagyszámú processzort használt, amelyek egyidejűleg végezték ugyanazt a számítási sorozatot, hogy másodpercenként 100 000 000 lépést elemezzenek.
A számítógép által feldolgozható lépések számának növelése azért volt fontos, mert a sakkozó számítógépek hagyományosan az úgynevezett “brute force” technikákat használják. Az emberi játékosok a múltbeli tapasztalatokból tanulva azonnal kizárnak bizonyos lépéseket. A sakkgépek – akkoriban még biztosan – nem rendelkeztek ezzel a képességgel, és ehelyett arra a képességükre kellett hagyatkozniuk, hogy minden lehetséges lépésnél előre megnézzék, mi történhet. Brutális erővel elemezték a nagyon nagy számú lépést, ahelyett, hogy bizonyos lépéstípusokra összpontosítottak volna, amelyekről már tudták, hogy a legnagyobb valószínűséggel működnek. A gép által egy másodperc alatt megvizsgálható lépések számának növelése időt adott arra, hogy sokkal messzebbre tekinthessen a jövőbe, hogy a különböző lépések hova vezethetnek a játékban.
1996 februárjára az IBM csapata készen állt arra, hogy ismét megmérkőzzön Kaszparovval, ezúttal a Deep Blue-val. Bár a Deep Blue lett az első gép, amely szabályos időellenőrzés mellett meg tudott verni egy világbajnokot egy játszmában, az összesített mérkőzést 4-2-re elveszítette. A másodpercenkénti 100 000 000 lépés még mindig nem volt elég ahhoz, hogy legyőzze az emberi stratégiai képességet.
A lépések számának növelése érdekében a csapat elkezdte fejleszteni a gépet, és azt vizsgálta, hogyan lehetne optimalizálni a párhuzamosan dolgozó nagyszámú processzort – nagy sikerrel. A végső gép egy 30 processzoros szuperszámítógép volt, amely – ami ennél is fontosabb – 480 egyedi, kifejezetten a sakkozáshoz tervezett, integrált áramkört vezérelt. Ez az egyedi tervezés tette lehetővé, hogy a csapat ilyen nagymértékben optimalizálja a chipek párhuzamos számítási teljesítményét. Az eredmény a Deep Blue új verziója (néha Deeper Blue néven emlegetik), amely másodpercenként mintegy 200 000 000 lépés keresésére képes. Ez azt jelentette, hogy akár 40 vagy még több lépéssel a jövőre nézve is képes volt feltárni, hogyan alakulnak az egyes lehetséges stratégiák.
Párhuzamos forradalom
Mire 1997 májusában New Yorkban sor került a visszavágóra, a közvélemény kíváncsisága óriási volt. Az újságírók és a televíziós kamerák nyüzsögtek a tábla körül, és egy sztorival jutalmazták, amikor Kaszparov a vereségét követően elviharzott, és az azt követő sajtótájékoztatón szabálytalanságot kiáltott. De a mérkőzés körüli hírverés hozzájárult ahhoz is, hogy jobban megértsük, milyen messzire jutottak a számítógépek. Amiről a legtöbb embernek még mindig fogalma sem volt, az az, hogy a Deep Blue mögött álló technológia az adatok felhasználásának átalakításával a társadalom szinte minden területére ki fogja terjeszteni a számítógépek befolyását.
A komplex számítógépes modelleket ma már a bankok pénzügyi rendszereinek alapjául, jobb autók és repülőgépek tervezéséhez, valamint új gyógyszerek kipróbálásához használják. A nagy adathalmazokat (gyakran “big data” néven ismert), jelentős mintákat kereső rendszerek részt vesznek az olyan közszolgáltatások tervezésében, mint a közlekedés vagy az egészségügy, és lehetővé teszik a vállalatok számára, hogy a reklámokat meghatározott embercsoportokra irányítsák.
Ezek rendkívül összetett problémák, amelyek nagy és összetett adathalmazok gyors feldolgozását igénylik. A Deep Blue jelentős betekintést nyújtott a tudósoknak és mérnököknek az ezt lehetővé tevő, tömegesen párhuzamos, több chipes rendszerekbe. Különösen egy olyan általános célú számítógépes rendszer képességeit mutatták be, amely egy adott alkalmazáshoz tervezett nagyszámú egyedi chipet vezérelt.
A molekuladinamika tudománya például a molekulák és atomok fizikai mozgásának tanulmányozásával foglalkozik. Az egyedi chipek kialakítása lehetővé tette a számítógépek számára, hogy a molekuláris dinamikát modellezve előre lássák, hogyan reagálhatnak az új gyógyszerek a szervezetben, mintha a különböző sakklépéseket néznénk előre. A molekuladinamikai szimulációk segítettek felgyorsítani a sikeres gyógyszerek kifejlesztését, például a HIV kezelésére használt gyógyszerek némelyikét.
A nagyon széleskörű alkalmazások, például a pénzügyi rendszerek modellezése és az adatbányászat esetében az egyedi chipek tervezése egy-egy feladatra ezeken a területeken megfizethetetlenül drága lenne. A Deep Blue projekt azonban segített kidolgozni azokat a technikákat, amelyekkel olyan nagymértékben párhuzamosított rendszerek kódolhatók és kezelhetők, amelyek egy problémát nagyszámú processzorra osztanak fel.
Most sok, nagy mennyiségű adat feldolgozására szolgáló rendszer egyedi tervezésű chipek helyett grafikus feldolgozóegységekre (GPU) támaszkodik. Ezeket eredetileg arra tervezték, hogy képeket jelenítsenek meg a képernyőn, de az információkat is sok processzorral párhuzamosan kezelik. Így ma már gyakran használják őket nagy teljesítményű számítógépekben, amelyek nagy adathalmazokat futtatnak, és nagy teljesítményű mesterséges intelligenciaeszközök, például a Facebook digitális asszisztensének futtatására. Itt nyilvánvaló hasonlóságok vannak a Deep Blue architektúrájával: egyedi (grafikára épített) chipek, amelyeket általános célú processzorok vezérelnek az összetett számítások hatékonyságának növelése érdekében.
A sakkozó gépek világa eközben fejlődött a Deep Blue győzelme óta. A Deep Blue-val szerzett tapasztalatai ellenére Kaszparov 2003-ban beleegyezett, hogy a két legjelentősebb sakkozógép, a Deep Fritz és a Deep Junior ellen lépjen fel. És mindkét alkalommal sikerült elkerülnie a vereséget, bár még mindig követett el olyan hibákat, amelyek döntetlenre kényszerítették. A 2004-es és 2005-ös Ember vs. gép csapat-világbajnokságon azonban mindkét gép meggyőzően legyőzte emberi társait.
Junior és Fritz változást jelentett a számítógépes sakkrendszerek fejlesztésének megközelítésében. Míg a Deep Blue egy egyedi építésű számítógép volt, amely a processzorok nyers erejére támaszkodva több millió lépést elemzett, addig ezek az új sakkgépek olyan szoftverprogramok voltak, amelyek tanulási technikákat alkalmaztak a szükséges keresések minimalizálására. Ez képes legyőzni a nyers erő technikákat, mindössze egy asztali számítógépet használva.
Az előrelépés ellenére azonban még mindig nincsenek olyan sakkozógépeink, amelyek játékukban hasonlítanának az emberi intelligenciára – nem is kell, hogy hasonlítsanak. És ha valami, akkor Junior és Fritz győzelmei tovább erősítik azt az elképzelést, hogy az emberi játékosok – legalábbis részben – emberi mivoltuk miatt veszítenek a számítógépekkel szemben. Az emberek hibáztak, szorongtak és féltették a hírnevüket. A gépek ezzel szemben könyörtelenül logikus számításokat alkalmaztak a játékban a győzelemre való törekvésük során. Egy nap talán lesznek olyan számítógépeink, amelyek valóban leképezik az emberi gondolkodást, de az elmúlt 20 év története az olyan rendszerek felemelkedése volt, amelyek éppen azért jobbak, mert gépek.