Na sétima jogada do crucial jogo decisivo, Black fez o que alguns agora consideram ter sido um erro crítico. Quando as pretas misturaram as jogadas para a defesa Caro-Kann, as brancas aproveitaram e criaram um novo ataque ao sacrificar um cavaleiro. Em apenas mais 11 jogadas, as brancas tinham construído uma posição tão forte que as pretas não tinham outra opção que não fosse a derrota. O perdedor reagiu com um grito de falta – uma das acusações mais estridentes de batota jamais feita em um torneio, que acendeu uma teoria de conspiração internacional que ainda é questionada 20 anos depois.
Não se tratava de um jogo de xadrez comum. Não é raro um jogador derrotado acusar o seu adversário de fazer batota – mas neste caso o perdedor foi o então campeão mundial de xadrez, Garry Kasparov. O vencedor foi ainda mais incomum: IBM supercomputador, Deep Blue.
Na derrota de Kasparov em 11 de maio de 1997, Deep Blue fez história como o primeiro computador a vencer um campeão mundial em uma partida de seis jogos sob os controles de tempo padrão. Kasparov tinha ganho o primeiro jogo, perdido o segundo e depois empatado os três seguintes. Quando o Deep Blue venceu o jogo final, Kasparov recusou-se a acreditar no jogo.
Em um eco dos hoaxes do automatismo de xadrez dos séculos XVIII e XIX, Kasparov argumentou que o computador deve realmente ter sido controlado por um verdadeiro grande mestre. Ele e os seus apoiantes acreditavam que o Deep Blue era demasiado humano para ser o de uma máquina. Entretanto, para muitos dos que no mundo exterior estavam convencidos pela performance do computador, parecia que a inteligência artificial tinha chegado a um estágio em que poderia ser mais inteligente que a humanidade – pelo menos em um jogo que há muito tempo tinha sido considerado complexo demais para uma máquina.
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P>A realidade era que a vitória do Deep Blue era precisamente por causa do seu compromisso rígido e desumano com a lógica fria e dura face ao comportamento emocional de Kasparov. Isto não foi inteligência artificial (ou real) que demonstrou nosso próprio estilo criativo de pensar e aprender, mas a aplicação de regras simples em grande escala.
O que a partida fez, no entanto, foi o sinal do início de uma mudança social que está ganhando velocidade e influência cada vez maiores hoje. O tipo de vasto processamento de dados em que o Deep Blue confiava agora é encontrado em quase todos os cantos de nossas vidas, desde os sistemas financeiros que dominam a economia até aplicativos de encontros on-line que tentam nos encontrar o parceiro perfeito. O que começou como projeto estudantil, ajudou a dar início à era dos grandes dados.
Um erro humano
A base das reivindicações de Kasparov foi até uma jogada que o computador fez no segundo jogo da partida, o primeiro da competição que o Deep Blue ganhou. Kasparov tinha jogado para encorajar o seu adversário a tomar um peão “envenenado”, uma peça sacrificial posicionada para atrair a máquina a fazer uma jogada fatídica. Esta era uma táctica que Kasparov tinha usado contra adversários humanos no passado.
O que surpreendeu Kasparov foi a jogada subsequente do Deep Blue. Kasparov chamou-o de “semelhante ao humano”. John Nunn, o mestre inglês de xadrez, descreveu-o como “impressionante” e “excepcional”. A jogada deixou Kasparov irritado e acabou por se livrar da sua estratégia. Ele ficou tão perturbado que acabou por se afastar, perdendo o jogo. Pior ainda, ele nunca se recuperou, desenhando os três jogos seguintes e depois cometeu o erro que levou ao seu desaparecimento no jogo final.
A jogada foi baseada na vantagem estratégica que um jogador pode ganhar ao criar um arquivo aberto, uma coluna de quadrados no tabuleiro (como visto de cima) que não contém peças. Isto pode criar uma rota de ataque, normalmente para torres ou rainhas, livre de peões que bloqueiam o caminho. Durante o treino com o grande mestre Joel Benjamin, a equipa Deep Blue tinha aprendido que por vezes havia uma opção mais estratégica do que abrir um ficheiro e depois mover uma torre para ele. Em vez disso, a tática envolvia empilhar peças no arquivo e depois escolher quando abri-lo.
Quando os programadores aprenderam isso, eles reescreveram o código do Deep Blue para incorporar os movimentos. Durante o jogo, o computador usou a posição de ter um ficheiro potencialmente aberto para pressionar o Kasparov e forçá-lo a defender em cada jogada. Essa vantagem psicológica acabou por desgastar Kasparov.
Desde o momento em que Kasparov perdeu, começaram as teorias da especulação e da conspiração. Os conspiradores alegaram que a IBM tinha usado intervenção humana durante a partida. A IBM negou isso, afirmando que, de acordo com as regras, a única intervenção humana veio entre os jogos para corrigir bugs que tinham sido identificados durante o jogo. Eles também rejeitaram a alegação de que a programação tinha sido adaptada ao estilo de jogo de Kasparov. Em vez disso, tinham confiado na capacidade do computador para procurar um grande número de jogadas possíveis.
IBM recusou o pedido de desforra de Kasparov e o subsequente desmantelamento do Deep Blue não fez nada para afastar as suspeitas. A IBM também atrasou a liberação dos registros detalhados do computador, como Kasparov também havia solicitado, até após o descomissionamento. Mas a análise detalhada subsequente dos logs adicionou novas dimensões à história, incluindo o entendimento de que o Deep Blue cometeu vários grandes erros.
Desde então especula-se que o Deep Blue só triunfou por causa de um bug no código durante o primeiro jogo. Um dos designers do Deep Blue disse que quando uma falha impediu o computador de seleccionar uma das jogadas que tinha analisado, fez uma jogada aleatória que Kasparov interpretou erradamente como uma estratégia mais profunda.
Ele conseguiu ganhar o jogo e o bug foi corrigido para a segunda ronda. Mas o campeão mundial ficou tão abalado com o que ele viu como a inteligência superior da máquina que não conseguiu recuperar sua compostura e jogou com muita cautela a partir daí. Ele até perdeu a chance de voltar da tática de arquivo aberto quando o Deep Blue fez um “erro terrível”.
Seja qual for o relato das reações de Kasparov ao jogo, elas apontam para o fato de que sua derrota se deveu, pelo menos em parte, às fragilidades da natureza humana. Ele pensou demais em alguns dos movimentos da máquina e ficou desnecessariamente ansioso sobre suas habilidades, cometendo erros que acabaram levando à sua derrota. O Deep Blue não possuía nada como as técnicas de inteligência artificial que hoje ajudaram os computadores a vencer em jogos muito mais complexos, como Go.
Mas mesmo que Kasparov estivesse mais intimidado do que precisava, não há como negar os feitos impressionantes da equipe que criou o Deep Blue. A sua capacidade de enfrentar o melhor jogador de xadrez humano do mundo foi construída sobre uma incrível potência computacional, que lançou o programa de supercomputadores IBM que abriu o caminho para alguma da tecnologia de ponta disponível no mundo de hoje. O que torna isso ainda mais surpreendente é o fato de que o projeto começou não como um projeto exuberante de um dos maiores fabricantes de computadores, mas como uma tese de estudante na década de 1980.
Uma corrida de xadrez
Quando Feng-Hsiung Hsu chegou aos EUA vindo de Taiwan em 1982, ele não pode ter imaginado que faria parte de uma rivalidade intensa entre duas equipes que passaram quase uma década lutando para construir o melhor computador de xadrez do mundo. Hsu tinha vindo para a Universidade Carnegie Mellon (CMU) na Pensilvânia para estudar o design dos circuitos integrados que compõem os microchips, mas também tinha um interesse de longa data no xadrez por computador. Ele atraiu a atenção dos desenvolvedores do Hitech, o computador que em 1988 se tornaria o primeiro a vencer um grande mestre de xadrez, e foi convidado a ajudar no projeto do hardware.
Mas Hsu logo caiu fora com a equipe do Hitech após descobrir o que ele via como uma falha arquitetônica em seu projeto proposto. Junto com vários outros alunos de doutorado, ele começou a construir seu próprio computador conhecido como ChipTest, desenhando a arquitetura da máquina de xadrez do Laboratório Bell, Belle. A tecnologia personalizada do ChipTest usou o que é conhecido como “integração em grande escala” para combinar milhares de transistores em um único chip, permitindo ao computador pesquisar 500.000 movimentos de xadrez a cada segundo.
Embora a equipe Hitech tivesse um avanço, Hsu e seus colegas logo os ultrapassariam com o sucessor do ChipTest. Deep Thought – com o nome do computador em Douglas Adams The Hitchhiker’s Guide to the Galaxy construído para encontrar o sentido da vida – combinou dois dos processadores personalizados de Hsu e pôde analisar 720.000 jogadas por segundo. Isto permitiu-lhe ganhar o Campeonato Mundial de Xadrez por Computador de 1989 sem perder um único jogo.
But Deep Thought hit a road block later that year when it came up (and lost to) the reigning world chess champion, one Garry Kasparov. Para vencer o melhor da humanidade, Hsu e sua equipe precisariam ir muito mais longe. Agora, no entanto, eles tinham o apoio da gigante da computação IBM.
Chess computers work, anexando um valor numérico à posição de cada peça no tabuleiro usando uma fórmula conhecida como uma “função de avaliação”. Estes valores podem então ser processados e pesquisados para determinar a melhor jogada a ser feita. Os primeiros computadores de xadrez, como Belle e Hitech, usavam múltiplos chips personalizados para executar as funções de avaliação e depois combinar os resultados.
O problema era que a comunicação entre os chips era lenta e consumia muito poder de processamento. O que Hsu fez com o ChipTest foi redesenhar e reempacotar os processadores em um único chip. Isto removeu uma série de custos de processamento, como a comunicação off-chip e tornou possível enormes aumentos na velocidade computacional. Enquanto o Deep Thought podia processar 720.000 movimentos por segundo, o Deep Blue usou um grande número de processadores executando o mesmo conjunto de cálculos simultaneamente para analisar 100.000.000 movimentos por segundo.
aumentar o número de jogadas que o computador poderia processar era importante porque os computadores de xadrez têm tradicionalmente usado o que é conhecido como técnicas de “força bruta”. Os jogadores humanos aprendem com a experiência passada para imediatamente descartar determinadas jogadas. As máquinas de xadrez, certamente naquela época, não tinham essa capacidade e, em vez disso, tinham de confiar na sua capacidade de olhar em frente para o que podia acontecer para cada jogada possível. Eles usaram a força bruta na análise de um grande número de jogadas em vez de se concentrarem em certos tipos de jogadas que já sabiam que tinham mais probabilidade de funcionar. Aumentar o número de movimentos que uma máquina podia olhar num segundo deu-lhe tempo para olhar muito mais para o futuro, para onde diferentes movimentos levariam o jogo.
Até Fevereiro de 1996, a equipa da IBM estava pronta para enfrentar novamente Kasparov, desta vez com o Deep Blue. Apesar de se ter tornado a primeira máquina a vencer um campeão mundial num jogo sob controlo de tempo regular, o Deep Blue perdeu a partida geral por 4-2. Os seus 100.000.000 movimentos por segundo ainda não foram suficientes para vencer a capacidade humana de estrategizar.
Para aumentar a contagem de movimentos, a equipa começou a actualizar a máquina, explorando como poderia optimizar grandes números de processadores a trabalhar em paralelo – com grande sucesso. A máquina final era um supercomputador de 30 processadores que, mais importante ainda, controlava 480 circuitos intergrafados personalizados, desenhados especificamente para jogar xadrez. Esse design personalizado foi o que permitiu à equipe otimizar tanto a potência da computação paralela através dos chips. O resultado foi uma nova versão do Deep Blue (por vezes referido como Deeper Blue) capaz de pesquisar cerca de 200.000.000 de jogadas por segundo. Isto significava que podia explorar como cada estratégia possível iria jogar até 40 ou mais movimentos para o futuro.
Revolução Paralela
Na altura da desforra em Nova Iorque, em Maio de 1997, a curiosidade do público era enorme. Repórteres e câmeras de televisão se aglomeraram em torno do quadro e foram recompensados com uma história quando Kasparov saiu em tempestade após sua derrota e chorou falta em uma coletiva de imprensa depois. Mas a publicidade em torno do jogo também ajudou a estabelecer uma maior compreensão de quão longe os computadores tinham chegado. O que a maioria das pessoas ainda não tinha idéia de como a tecnologia por trás do Deep Blue ajudaria a espalhar a influência dos computadores para quase todos os aspectos da sociedade, transformando a forma como usamos os dados.
Modelos de computador complexos são hoje usados para sustentar os sistemas financeiros dos bancos, para projetar melhores carros e aviões, e para testar novas drogas. Sistemas que extraem grandes conjuntos de dados (muitas vezes conhecidos como “grandes dados”) para procurar padrões significativos estão envolvidos no planejamento de serviços públicos, como transporte ou saúde, e permitem que as empresas direcionem a publicidade para grupos específicos de pessoas.
Estes são problemas altamente complexos que requerem um processamento rápido de grandes e complexos conjuntos de dados. O Deep Blue deu aos cientistas e engenheiros uma visão significativa dos sistemas multi-chip paralelos massivos que tornaram isso possível. Em particular, eles mostraram as capacidades de um sistema de computador de uso geral que controlava um grande número de chips personalizados concebidos para uma aplicação específica.
A ciência da dinâmica molecular, por exemplo, envolve o estudo dos movimentos físicos das moléculas e dos átomos. Os projetos de chips personalizados permitiram aos computadores modelar a dinâmica molecular para ver como novas drogas poderiam reagir no corpo, assim como olhar para frente em diferentes movimentos de xadrez. Simulações dinâmicas moleculares têm ajudado a acelerar o desenvolvimento de drogas de sucesso, tais como algumas das usadas no tratamento do HIV.
Para aplicações muito amplas, tais como modelagem de sistemas financeiros e data mining, projetar chips personalizados para uma tarefa individual nestas áreas seria proibitivamente caro. Mas o projeto Deep Blue ajudou a desenvolver as técnicas para codificar e gerenciar sistemas altamente paralelos que dividem um problema sobre um grande número de processadores.
Hoje, muitos sistemas para processar grandes quantidades de dados dependem de unidades de processamento gráfico (GPUs) em vez de chips com design personalizado. Estas foram originalmente concebidas para produzir imagens em uma tela, mas também lidar com informações usando muitos processadores em paralelo. Por isso, agora eles são usados com frequência em computadores de alto desempenho rodando grandes conjuntos de dados e para executar ferramentas poderosas de inteligência artificial, como o assistente digital do Facebook. Existem semelhanças óbvias com a arquitetura do Deep Blue aqui: chips personalizados (construídos para gráficos) controlados por processadores de propósito geral para impulsionar a eficiência em cálculos complexos.
O mundo das máquinas de xadrez, entretanto, evoluiu desde a vitória do Deep Blue. Apesar de sua experiência com o Deep Blue, Kasparov concordou em 2003 em assumir duas das mais proeminentes máquinas de xadrez, Deep Fritz e Deep Junior. E em ambas as vezes ele conseguiu evitar uma derrota, apesar de ainda cometer erros que o forçaram a um empate. No entanto, ambas as máquinas venceram de forma convincente as suas congéneres humanas nos Campeonatos Mundiais Homem vs Máquina de 2004 e 2005.
Junior e Fritz marcaram uma mudança na abordagem ao desenvolvimento de sistemas para o xadrez por computador. Enquanto o Deep Blue era um computador feito sob medida que contava com a força bruta dos seus processadores para analisar milhões de jogadas, estas novas máquinas de xadrez eram programas de software que utilizavam técnicas de aprendizagem para minimizar as buscas necessárias. Isto pode vencer as técnicas de força bruta usando apenas um PC de mesa.
Mas apesar deste avanço, ainda não temos máquinas de xadrez que se assemelhem à inteligência humana na forma como joga o jogo – eles não precisam de o fazer. E, se alguma coisa, as vitórias de Junior e Fritz reforçam ainda mais a ideia de que os jogadores humanos perdem para os computadores, pelo menos em parte, por causa da sua humanidade. Os humanos cometeram erros, ficaram ansiosos e temerosos por sua reputação. As máquinas, por outro lado, aplicaram incessantemente cálculos lógicos ao jogo em suas tentativas de vencer. Um dia podemos ter computadores que replicam verdadeiramente o pensamento humano, mas a história dos últimos 20 anos tem sido a ascensão de sistemas que são superiores precisamente porque são máquinas.