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

В январе 1988 г. Гарри Каспаров, один из самых лучших шахматистов мира с 1986 г. до своего ухода на пенсию в 2005 г. {619}, предсказал, что никакая компьютерная программа не может обыграть человека на уровне гроссмейстера по шахматам по крайней мере до 2000 г. {620}. «Если какому-то гроссмейстеру сложно играть против компьютеров, – заявил он на пресс-конференции в Париже, – я буду счастлив поделиться своим советом» {621}. Но чуть позже в том же году датский гроссмейстер Бент Ларсен потерпел поражение от программы Deep Thought, созданной несколькими выпускниками Университета Карнеги – Меллон в качестве дипломной работы.

Однако Бент Ларсен – далеко не Каспаров, а когда Deep Thought попытался выступить против Каспарова в 1989 г., то потерпел решительное поражение.

Каспаров всегда уважал роль компьютерных технологий в шахматах и уже давно использовал компьютеры для улучшения своей игры. Однако он довольно скромно отозвался о способностях Deep Though и публично высказал надежду, что в один прекрасный день может появиться компьютер, который потребует от него «использовать для победы все 100 % своих способностей» {622}.

Команду программистов во главе с Фэн Сюн Сю и Мюрреем Кэмпбеллом, стоявшую за разработкой Deep Thought, со временем наняла компания IBM, и их система постепенно была преобразована в Deep Blue. Новый Deep Blue победил Каспарова в первой игре матча в Филадельфии в 1996 г., однако Каспаров восстановился и довольно легко выиграл все остальные игры матча. В следующем году, в матче-реванше, проходившем в Нью-Йорке, случилось невероятное: Гарри Каспаров, лучший шахматист в истории, которого боялись все остальные, сам испугался компьютера.

Игра в шахматы, как и все остальное, состоит из трех этапов: начала, середины и конца. Небольшая особенность шахмат заключается в том, что на каждом из этих этапов требуются различные интеллектуальные и эмоциональные навыки, что превращает игру в некий умственный триатлон скорости, силы и выносливости.

В начале шахматной партии центр доски пуст, а пешки, ладьи и слоны аккуратно выстроены в первых двух рядах в ожидании инструкций от своих хозяев. Возможности почти безграничны. Белые могут начать игру 20 различными способами, а черные могут ответить 20 собственными ходами, создавая 4000 возможных вариантов действий уже после первого хода.

После второго хода каждой стороны количество возможных вариантов вырастает до 71 852; после третьего – до 9 132 484. Количество вариантов действий во всей шахматной партии, сыгранной до конца, настолько велико, что даже рассчитать его – немалая проблема, однако некоторые математики оценивают его в 10 10^50степени. Это – астрономически огромные числа: как писал Диего Расскин-Гутман, «количество возможных вариантов шахматной партии превышает количество атомов во Вселенной» {623}.

Может показаться, что в начале игры, когда все фигуры еще стоят на доске, а количество возможностей безгранично, компьютеры находятся на пике своих величайших возможностей. На сайте IBM перед матчем с Каспаровым было размещено хвастливое утверждение о том, что Depp Blue способен рассчитать 200 млн позиций в секунду.

«А Гарри Каспаров, к сожалению, может рассчитать всего около трех положений в секунду», – ехидно писалось в статье {624}. Были ли у Каспарова хоть какие-то шансы?

Однако шахматным компьютерам многие годы не удавались удачные дебюты. Хотя количество возможностей и максимально, в этот момент цели выглядят наименее ясными. При наличии 10 в 10 10^50ветвей на дереве игры [115]расчет 3 или 200 млн операций в секунду будет одинаково бесплодным, если только вы не направляете свою силу в одном, четко определенном направлении.

И компьютеры, и люди должны разбить шахматную партию на три промежуточные цели: допустим, захват пешки оппонента или шах королю. В середине игры, когда фигуры начинают прямое противостояние и угрожают друг другу, возникает огромное количество подобных стратегических целей. Достижение их требует разработки определенной тактики, и правильное прогнозирование может оказать самое сильное влияние на оставшуюся часть игры. Цели первых шагов сравнительно абстрактны. Компьютерам приходится сражаться с абстрактными и открытыми проблемами, а люди формулируют эвристические правила, такие как «контроль центра доски» и «сохранение нужной организации пешек», и формулируют неограниченное количество творческих способов по их исполнению.

Более того, поскольку первые ходы более привычны для игроков, чем позиции, с которыми они могут столкнуться позже, люди могут полагаться на многолетний опыт, позволяющий выбрать лучшие ходы. Хотя теоретически белые могут выбрать для начала игры 20 ходов, более чем 98 % серьезных шахматных партий начинаются с одного из четырех лучших {625}.

Проблема людей в том, что компьютерные программы могут систематизировать это знание путем изучения статистики. Шахматные базы данных содержат результаты сотен тысяч партий, и с помощью этих данных вполне можно сделать целый ряд глубоких выводов и прогнозов. Программисты IBM изучали, насколько часто разыгрывалась каждая последовательность первых ходов и насколько сильными были игроки, их разыгрывавшие. Они считали, насколько часто каждая серия шагов приводит к победам, поражениям и ничьим для сторон {626}. Эвристика компьютера, необходимая для анализа этой статистики, позволяла, в принципе, достаточно эффективно противостоять человеческой интуиции и опыту, а то и переигрывать их. «Каспаров играет не против компьютера, а против духов гроссмейстеров прошлого», – говорилось на сайте IBM при описании баз данных Deep Blue {627}.

Таким образом, цель Каспарова в первой из шести игр матча против Deep Blue в 1997 г. состояла в том, чтобы извлечь программу из «страны баз данных» и заставить ее работать в условиях нулевой видимости». Он начал партию с довольно распространенного первого хода, переместив коня на клетку доски, известную игрокам под названием f3. Deep Blue ответил продвижением вперед слона, поставившего коня Каспарова под угрозу, – вне всякого сомнения, потому что его базы данных показали, что этот ход исторически снижал возможность выигрыша белых с 56 до 51 % [116].

Однако эти базы данных строились вокруг предположения о том, что Каспаров должен был ответить на это тем же, что делают почти все другие игроки в такой ситуации {628}, то есть отодвинуть коня назад. Вместо этого он проигнорировал угрозу, посчитал, что Deep Blue блефует {629}, и предпочел двинуть вперед одну из своих пешек, чтобы позволить своему слону контролировать центр доски.

Ход Каспарова, хотя и осмысленный со стратегической точки зрения, позволил добиться и еще одной цели. Он сделал всего три хода, а Deep Blue – всего два, однако позиция, к которой они пришли (рис. 9.2), ранее возникала в профессиональных соревнованиях всего один раз {630}из сотен тысяч игр, имеющихся в базе данных Deep Blue.