Триумф советского интеллекта. Как наша «Каисса» чемпионат мира выиграла
Для советских математиков компьютерные шахматы были своего рода хобби. Однако это хобби принесло пользу и продолжает приносить её в наши дни.
В августе 1974 года в Стокгольме проходил знаменательный турнир — первый в истории чемпионат мира по шахматам, где сражались не люди, а компьютерные программы. Лавры победителя прочили американской разработке Chess 4, широко разрекламированной по всем правилам маркетинга.
Но чемпионкой мира неожиданно стала советская шахматная программа «Каисса». Её создали в Институте проблем управления АН СССР скорее как научный эксперимент. И тем ценнее была эта победа: наши математики показали, что любовь к науке куда важнее холодного расчёта, который уже тогда был присущ уму западного исследователя.
Aif.ru рассказывает о первом триумфе советского искусственного интеллекта, которому 8 августа исполняется 50 лет.
Будущее — за ЭВМ
История эта началась в закрытом Институте теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ) в 1960-е годы. Наука тогда была на подъёме: СССР прокладывал дорогу в космос, физики чуть ли не каждую неделю открывали новую частицу, в информатике тоже всё бурлило. Слово «кибернетика» уже перестало быть ругательным, и директор ИТЭФ академик Алиханов давал возможность математическому коллективу не только писать программы для котлов и ускорителей, но и исследовать возможности ЭВМ в той области, которую мы сейчас называем искусственным интеллектом. Правда, в СССР это называлось иначе — «эвристическим программированием».
Математической лабораторией руководил Александр Кронрод, известный учёный, фронтовик. В какой-то момент он забросил все научные изыскания и сосредоточился на вычислительных машинах, твёрдо решив, что будущее только за ними. Кронрод создал семинар, который в то время был передовой лабораторией искусственного интеллекта. Коллектив состоял из вчерашних мальчишек, только окончивших университет.
Среди них был и Владимир Арлазаров, выпускник мехмата МГУ. Его дипломная работа была связана с компьютерными шахматами. Сейчас он вспоминает о ней с улыбкой: устройство, на котором решались задачи, имело память всего 16 килобайт, и в нём просто не могли поместиться все шахматные позиции. «Приходилось вертеться, придумывать алгоритмы», — говорит Арлазаров.
Матч по телеграфу длиною в год
В лаборатории Кронрода молодые умы писали программы для разных игр, от крестиков-ноликов до преферанса. Для них это было хобби. Самыми интересными с научной точки зрения оказались шахматы: они позволяют чётко определить, играет программа хорошо или плохо, есть ли прогресс по сравнению с предыдущим матчем.
В 1967 году представилась возможность сравнить советскую шахматную программу, созданную в ИТЭФ, с программой Стэнфордского университета США, разработанную Джоном Маккарти — знаменитым учёным-информатиком, автором термина «искусственный интеллект». Было решено провести матч между двумя ЭВМ.
«Мы передавали друг другу ходы, причём даже не по телефону, а по телеграфу, — вспоминает Владимир Арлазаров. — Делали один ход в неделю. Мы тогда работали на очень медленной машине М-20. Днём она была загружена задачами физиков из нашего института, так что всё считалось ночью».
Матч из четырёх партий растянулся почти на год. И завершился победой советской программы со счетом 3:1.
Назвали в честь богини
Разумеется, выиграв у американцев, математики отчитались об этой победе «наверх», рассчитывая на поддержку своей работы. В разгаре была холодная война, шла космическая гонка, но к турнирам компьютерных программ отношение было спокойное.
«Соревнования между шахматными программами никогда не рассматривались как спортивные, где нужно непременно победить. Конечно, другая ситуация была с космосом. Полёт в космическое пространство, высадка на Луну и тому подобное были тесно связаны с холодной войной, и там были другие стимулы для соревнования. У нас же такого не было», — рассказывает Арлазаров.
По его словам, американцы из своего поражения извлекли куда большую пользу. Они били в набат: русские-де опережают США не только в космосе, но и в программировании, куда это годится? Благодаря этому учёным из того же Стэнфорда удалось выбить дополнительное финансирование.
А советским математикам пришлось перебраться в другой институт. В 1968 году они начинают работать в Институте проблем управления АН СССР, где развивают свою программу и создают на её основе «Каиссу», названную в честь богини шахмат. Помимо Владимира Арлазарова, в разработке участвуют Георгий Адельсон-Вельский, Михаил Донской и другие учёные. Забавно, что из всей команды хорошо играл в шахматы лишь один человек — Александр Битман. Он был мастером спорта, остальных можно смело отнести к любителям.
Но для программирования это неважно. Математики придумали много алгоритмов и научили «Каиссу» эффективно думать. Она применяла побитовое представление доски (воспринимала её в виде 64-значного числа), имела дебютную книгу на 10 тыс. ходов (небольшую базу данных для начала партии — своего рода коллективный опыт поколений живых шахматистов), а главное — умела анализировать ситуацию заранее, не в тот момент, когда к ней переходил ход, а в тот, когда она его отдавала сопернику. Таким образом, она использовала не только своё время, но и чужое.
Аналогично поступает и человек, но для шахматных программ это было в новинку и только потом стало широко применяться.
На чемпионате мира играли по телефону
Триумф «Каиссы» пришёлся на август 1974 года, когда Международная федерация по обработке информации решила провести первый чемпионат мира по шахматам среди компьютерных программ. Он состоялся в Стокгольме. В первенстве приняли участие 13 машин из 8 стран. Поскольку компьютеры в то время весили по несколько тонн и занимали площадь в пару-тройку квартир, вместо них в Швецию прибыли операторы, которые передавали и принимали ходы по телефону.
«Каиссу» и весь Советский Союз представлял Михаил Донской (ныне покойный), а в Москве на связь с ним выходил Арлазаров. Вместе с коллегами он загружал в институтскую ЭВМ ход соперника, получал результат и передавал обратно. На сорок ходов отводилось два часа, но компьютеру этого уже хватало.
В итоге «Каисса» выиграла все четыре партии и стала первым чемпионом мира, обогнав по количеству очков всех соперников, включая хвалёную американскую Chess 4. По ходу турнира наша программа с нею не сразилась, и сразу после было решено сыграть товарищескую партию. Результат — ничья.
Хобби оказалось не напрасным
Несмотря на то, что соревнованию не придавалось политического значения, победа советских математиков имела резонанс, а в газете «Правда» вышла посвящённая «Каиссе» статья.
«Конечно, и тогда, и сейчас мы гордимся этой победой. Я считаю, что это было очень крупное событие, одна из побед советского искусственного интеллекта», — говорит Арлазаров, член-корреспондент РАН, доктор технических наук и директор по науке компании Smart Engines.
В следующих чемпионатах мира «Каисса» уже не побеждала, но и советские математики потеряли интерес к компьютерным шахматам, сосредоточившись на других направлениях. Тем более что, к их сожалению, эти турниры перестали быть местом научного общения: они превратились в коммерческие соревнования, где каждый был сам по себе и с другими просто не разговаривал. Тот же Джон Маккарти признавался, что опасается обсуждать с западными коллегами научные вопросы: начнёшь чем-то делиться — обязательно стащат. У советских учёных это вызывало отторжение.
Алгоритмы «Каиссы» используются до сих пор. Они применяются в современных системах искусственного интеллекта — беспилотном транспорте, голосовых помощниках, системах безопасности и распознавания.
Так что хобби советских математиков было не напрасным.