I det sjunde draget i det avgörande och avgörande partiet gjorde svart något som vissa nu anser vara ett kritiskt fel. När svart blandade ihop dragen för Caro-Kann-försvaret drog vit fördel och skapade ett nytt angrepp genom att offra en springare. På bara 11 drag till hade vit byggt upp en så stark ställning att svart inte hade något annat val än att erkänna sig besegrad. Förloraren reagerade med ett rop om fusk – en av de mest skarpa anklagelser om fusk som någonsin gjorts i en turnering, vilket satte igång en internationell konspirationsteori som fortfarande ifrågasätts 20 år senare.
Det här var inget vanligt schackspel. Det är inte ovanligt att en besegrad spelare anklagar sin motståndare för fusk – men i det här fallet var förloraren den dåvarande världsmästaren i schack, Garry Kasparov. Segraren var ännu mer ovanlig: IBM:s superdator Deep Blue.
Då Deep Blue besegrade Kasparov den 11 maj 1997 blev Deep Blue historisk som den första datorn att besegra en världsmästare i en match med sex partier enligt standardtidskontroller. Kasparov hade vunnit det första partiet, förlorat det andra och sedan spelat oavgjort i de tre följande. När Deep Blue vann matchen genom att vinna det sista partiet vägrade Kasparov att tro på det.
I ett eko av de bluffar med schackautomater från 1700- och 1800-talen hävdade Kasparov att datorn i själva verket måste ha kontrollerats av en riktig stormästare. Han och hans anhängare ansåg att Deep Blue spelade för mänskligt för att vara en maskin. Samtidigt verkade det för många av dem i omvärlden som övertygades av datorns prestationer som om artificiell intelligens hade nått ett stadium där den kunde överlista mänskligheten – åtminstone i ett spel som länge hade ansetts vara för komplext för en maskin.
Lyssna på en ljudversion av den här artikeln i The Conversations podcast In Depth Out Loud.
Men verkligheten var att Deep Blays seger berodde just på dess rigida, omänskliga engagemang för kall, hård logik inför Kasparovs emotionella beteende. Detta var inte artificiell (eller verklig) intelligens som visade vår egen kreativa stil att tänka och lära sig, utan tillämpningen av enkla regler i stor skala.
Vad matchen dock gjorde var att signalera början på ett samhällsskifte som i dag får allt större hastighet och inflytande. Den typ av omfattande databehandling som Deep Blue förlitade sig på finns nu i nästan varje hörn av våra liv, från de finansiella system som dominerar ekonomin till dejtingappar på nätet som försöker hitta den perfekta partnern till oss. Det som började som ett studentprojekt bidrog till att inleda big data-åldern.
Ett mänskligt fel
Grunden för Kasparovs påståenden gick hela vägen tillbaka till ett drag som datorn gjorde i matchens andra parti, det första i tävlingen som Deep Blue vann. Kasparov hade spelat för att uppmuntra sin motståndare att ta en ”förgiftad” bonde, en offerpjäs som är placerad för att locka maskinen att göra ett ödesdigert drag. Detta var en taktik som Kasparov tidigare hade använt mot mänskliga motståndare.
Det som förvånade Kasparov var Deep Blays efterföljande drag. Kasparov kallade det för ”människoliknande”. John Nunn, den engelske schackmästaren, beskrev det som ”fantastiskt” och ”exceptionellt”. Draget gjorde Kasparov upprörd och gjorde att han i slutändan kastade omkull sin strategi. Han var så störd att han till slut gick därifrån och förlorade partiet. Ännu värre är att han aldrig återhämtade sig. Han spelade oavgjort i de tre följande partierna och gjorde sedan det fel som ledde till hans undergång i det sista partiet.
Tåget baserades på den strategiska fördel som en spelare kan få genom att skapa en öppen fil, en kolumn av rutor på brädet (sett uppifrån) som inte innehåller några pjäser. Detta kan skapa en anfallsväg, vanligtvis för torn eller dam, fri från bönder som blockerar vägen. Under träning med stormästaren Joel Benjamin hade Deep Blue-teamet lärt sig att det ibland fanns ett mer strategiskt alternativ än att öppna en fil och sedan flytta ett torn dit. Istället innebar taktiken att man staplade pjäser på filen och sedan valde när den skulle öppnas.
När programmerarna lärde sig detta skrev de om Deep Blue-koden för att införliva dessa drag. Under matchen använde datorn positionen med en potentiellt öppen fil för att sätta press på Kasparov och tvinga honom att försvara sig i varje drag. Den psykologiska fördelen gjorde att Kasparov till slut blev uttråkad.
Från det ögonblick Kasparov förlorade började spekulationer och konspirationsteorier. Konspiratörerna hävdade att IBM hade använt sig av mänsklig inblandning under matchen. IBM förnekade detta och hävdade att i enlighet med reglerna skedde det enda mänskliga ingripandet mellan partierna för att rätta till fel som hade upptäckts under spelets gång. De avvisade också påståendet att programmeringen hade anpassats till Kasparovs spelstil. I stället hade de förlitat sig på datorns förmåga att söka igenom ett stort antal möjliga drag.
IBM:s avslag på Kasparovs begäran om en returmatch och den efterföljande nedmonteringen av Deep Blue gjorde ingenting för att dämpa misstankarna. IBM fördröjde också offentliggörandet av datorns detaljerade loggar, vilket Kasparov också hade begärt, till efter avvecklingen. Men den efterföljande detaljerade analysen av loggarna har tillfört nya dimensioner till historien, bland annat har man förstått att Deep Blue gjorde flera stora misstag.
Det har sedan dess spekulerats i att Deep Blue endast triumferade på grund av ett fel i koden under det första spelet. En av Deep Blays konstruktörer har sagt att när ett fel hindrade datorn från att välja ett av de drag den hade analyserat gjorde den istället ett slumpmässigt drag som Kasparov misstolkade som en djupare strategi.
Han lyckades vinna partiet och felet rättades till inför den andra ronden. Men världsmästaren ska ha varit så skakad av vad han såg som maskinens överlägsna intelligens att han inte kunde återfå sitt lugn och spelade för försiktigt från och med då. Han missade till och med chansen att komma tillbaka från taktiken med öppna filer när Deep Blue gjorde ett ”fruktansvärt misstag”.
Oavsett vilka av dessa beskrivningar av Kasparovs reaktioner på matchen som är sanna pekar de på det faktum att hans nederlag åtminstone delvis berodde på den mänskliga naturens svagheter. Han tänkte för mycket på vissa av maskinens drag och blev onödigt orolig för maskinens förmåga, vilket ledde till misstag som i slutändan ledde till hans nederlag. Deep Blue hade inte något som liknade de tekniker för artificiell intelligens som i dag har hjälpt datorer att vinna i mycket mer komplexa spel, som Go.
Men även om Kasparov var mer skrämd än vad han behövde vara, går det inte att förneka de fantastiska prestationer som utförts av det team som skapade Deep Blue. Dess förmåga att ta sig an världens bästa mänskliga schackspelare byggde på en otrolig datorkraft, som lanserade IBM:s superdatorprogram som har banat väg för en del av den ledande teknik som finns tillgänglig i världen i dag. Vad som gör detta ännu mer fantastiskt är det faktum att projektet inte startade som ett översvallande projekt från en av de största datortillverkarna utan som en studentuppsats på 1980-talet.
Schackkapplöpning
När Feng-Hsiung Hsu anlände till USA från Taiwan 1982 kan han inte ha föreställt sig att han skulle bli en del av en intensiv rivalitet mellan två lag som ägnade nästan ett decennium åt att tävla om att bygga världens bästa schackdator. Hsu hade kommit till Carnegie Mellon University (CMU) i Pennsylvania för att studera utformningen av de integrerade kretsar som utgör mikrochips, men han hade också ett långvarigt intresse för datorschack. Han uppmärksammades av utvecklarna av Hitech, den dator som 1988 skulle bli den första som besegrade en schackmästare, och ombads hjälpa till med hårdvarudesignen.
Men Hsu blev snart oense med Hitech-teamet efter att ha upptäckt vad han såg som en arkitektonisk brist i deras föreslagna design. Tillsammans med flera andra doktorander började han bygga sin egen dator, ChipTest, med utgångspunkt i arkitekturen hos Bell Laboratories schackmaskin Belle. ChipTests skräddarsydda teknik använde vad som kallas ”mycket storskalig integration” för att kombinera tusentals transistorer på ett enda chip, vilket gjorde det möjligt för datorn att söka igenom 500 000 schackdrag i sekunden.
Och även om Hitech-teamet hade ett försprång skulle Hsu och hans kollegor snart gå om dem med ChipTests efterföljare. Deep Thought – uppkallad efter datorn i Douglas Adams bok Liftarens guide till galaxen som byggdes för att finna meningen med livet – kombinerade två av Hsu’s specialtillverkade processorer och kunde analysera 720 000 drag per sekund. Detta gjorde det möjligt för den att vinna världsmästerskapet i datorschack 1989 utan att förlora ett enda parti.
Men Deep Thought stötte på ett hinder senare samma år när den mötte (och förlorade mot) den regerande världsmästaren i schack, en viss Garry Kasparov. För att slå mänsklighetens bästa skulle Hsu och hans team behöva gå mycket längre. Nu hade de dock stöd av datorjätten IBM.
Schackdatorer fungerar genom att koppla ett numeriskt värde till positionen för varje pjäs på brädet med hjälp av en formel som kallas ”utvärderingsfunktion”. Dessa värden kan sedan bearbetas och sökas för att bestämma det bästa draget att göra. Tidiga schackdatorer, som Belle och Hitech, använde sig av flera skräddarsydda chip för att köra utvärderingsfunktionerna och sedan kombinera resultaten tillsammans.
Problemet var att kommunikationen mellan chipen var långsam och tog mycket processorkraft i anspråk. Vad Hsu gjorde med ChipTest var att omkonstruera och packa om processorerna till ett enda chip. Detta tog bort ett antal bearbetningsöverskott, t.ex. kommunikation utanför chipet, och möjliggjorde enorma ökningar av beräkningshastigheten. Medan Deep Thought kunde bearbeta 720 000 drag i sekunden använde Deep Blue ett stort antal processorer som körde samma beräkningar samtidigt för att analysera 100 000 000 drag i sekunden.
Det var viktigt att öka antalet drag som datorn kunde bearbeta eftersom schackdatorer traditionellt sett har använt sig av så kallad ”brute force”-teknik. Mänskliga spelare lär sig av tidigare erfarenheter för att omedelbart utesluta vissa drag. Schackmaskiner, i alla fall på den tiden, hade inte den förmågan och var i stället tvungna att förlita sig på sin förmåga att se framåt vad som kunde hända för varje möjligt drag. De använde sig av brutal kraft för att analysera ett mycket stort antal drag i stället för att fokusera på vissa typer av drag som de redan visste att det var mest troligt att de skulle fungera. Genom att öka antalet drag som en maskin kunde titta på på en sekund fick den tid att se mycket längre in i framtiden för att se vart olika drag skulle leda spelet.
I februari 1996 var IBM-teamet redo att ta sig an Kasparov igen, den här gången med Deep Blue. Även om Deep Blue blev den första maskinen som slog en världsmästare i ett parti med vanlig tidskontroll, förlorade Deep Blue den totala matchen med 4-2. Dess 100 000 000 drag per sekund var fortfarande inte tillräckligt för att slå den mänskliga förmågan till strategi.
För att öka antalet drag började teamet uppgradera maskinen genom att undersöka hur de kunde optimera ett stort antal processorer som arbetade parallellt – med stor framgång. Den slutliga maskinen var en superdator med 30 processorer som, vilket är ännu viktigare, styrde 480 anpassade integrerade kretsar som utformats särskilt för att spela schack. Det var denna skräddarsydda konstruktion som gjorde det möjligt för teamet att i så hög grad optimera den parallella beräkningskraften i chipen. Resultatet blev en ny version av Deep Blue (ibland kallad Deeper Blue) som kunde söka runt 200 000 000 drag per sekund. Detta innebar att den kunde utforska hur varje möjlig strategi skulle utvecklas upp till 40 eller fler drag framåt i tiden.
Parallell revolution
När returmatchen ägde rum i New York i maj 1997 var allmänhetens nyfikenhet stor. Reportrar och TV-kameror svärmade runt brädet och belönades med en story när Kasparov stormade iväg efter sitt nederlag och skrek ut sig på en presskonferens efteråt. Men publiciteten kring matchen bidrog också till att skapa en större förståelse för hur långt datorerna hade kommit. Vad de flesta människor fortfarande inte hade någon aning om var hur tekniken bakom Deep Blue skulle bidra till att sprida datorernas inflytande till nästan alla aspekter av samhället genom att förändra vårt sätt att använda data.
Komplexa datormodeller används i dag för att underbygga bankernas finansiella system, för att konstruera bättre bilar och flygplan och för att pröva nya läkemedel. System som bearbetar stora datamängder (ofta kallade ”big data”) för att leta efter viktiga mönster används för att planera offentliga tjänster, t.ex. transport och hälsovård, och gör det möjligt för företag att rikta reklamen till särskilda grupper av människor.
Dessa är mycket komplexa problem som kräver snabb bearbetning av stora och komplexa datamängder. Deep Blue gav forskare och ingenjörer en viktig inblick i de massivt parallella multichipsystem som har gjort detta möjligt. De visade särskilt kapaciteten hos ett allmänt datorsystem som styrde ett stort antal skräddarsydda chip som utformats för en specifik tillämpning.
Vetenskapen om molekylär dynamik innebär till exempel att man studerar de fysiska rörelserna hos molekyler och atomer. Med hjälp av skräddarsydda chip har datorer kunnat modellera molekylär dynamik för att se hur nya läkemedel kan reagera i kroppen, precis som när man tittar framåt på olika schackdrag. Molekylär dynamiska simuleringar har bidragit till att påskynda utvecklingen av framgångsrika läkemedel, till exempel några av dem som används för att behandla hiv.
För mycket breda tillämpningar, t.ex. modellering av finansiella system och datautvinning, skulle det vara oöverkomligt dyrt att utforma skräddarsydda chips för en enskild uppgift inom dessa områden. Men Deep Blue-projektet bidrog till att utveckla tekniken för att koda och hantera högt parallelliserade system som delar upp ett problem på ett stort antal processorer.
I dag är många system för behandling av stora datamängder beroende av grafikprocessorer (GPU:er) i stället för skräddarsydda chip. Dessa utformades ursprungligen för att producera bilder på en skärm men även för att hantera information med hjälp av många processorer parallellt. Nu används de ofta i högpresterande datorer som kör stora datamängder och för att köra kraftfulla verktyg för artificiell intelligens, t.ex. Facebooks digitala assistent. Det finns uppenbara likheter med Deep Blue-arkitekturen här: anpassade chip (byggda för grafik) som styrs av processorer för allmänna ändamål för att öka effektiviteten i komplexa beräkningar.
Världen för schackspelande maskiner har utvecklats sedan Deep Blue-segern. Trots sin erfarenhet av Deep Blue gick Kasparov 2003 med på att ta sig an två av de mest framstående schackmaskinerna, Deep Fritz och Deep Junior. Och båda gångerna lyckades han undvika ett nederlag, även om han fortfarande gjorde fel som tvingade honom till ett oavgjort resultat. Båda maskinerna slog dock övertygande sina mänskliga motsvarigheter i lagvärldsmästerskapen Man vs Machine 2004 och 2005.
Junior och Fritz markerade en förändring i tillvägagångssättet för att utveckla system för datorschack. Medan Deep Blue var en specialbyggd dator som förlitade sig på processorns brutala kraft för att analysera miljontals drag, var dessa nya schackmaskiner mjukvaruprogram som använde inlärningstekniker för att minimera de sökningar som krävdes. Detta kan slå brute force-teknikerna med hjälp av endast en stationär dator.
Men trots dessa framsteg har vi fortfarande inte schackmaskiner som liknar mänsklig intelligens i sitt sätt att spela spelet – det behöver de inte. Och om något stärker Juniors och Fritz’ segrar ytterligare idén att mänskliga spelare förlorar mot datorer, åtminstone delvis på grund av sin mänsklighet. Människorna gjorde fel, blev oroliga och fruktade för sitt rykte. Maskinerna, å andra sidan, tillämpade obevekligt logiska beräkningar på spelet i sina försök att vinna. En dag kommer vi kanske att få datorer som verkligen kan efterlikna mänskligt tänkande, men de senaste 20 årens historia har varit framväxten av system som är överlägsna just på grund av att de är maskiner.