Романтика искусственного интеллекта

В решении задач искусственного интеллекта возможны два общих подхода. Можно попытаться реализовать человеческий способ мышления, и можно придумать метод, решающий ту же задачу, но иначе, не по-человечески. Примеров успешной реализации второго подхода масса. Например, движущийся по земле аппарат человек снабдил колесами, а не ногами. Наши летательные аппараты также принципиально отличаются от устройства птицы или летающего насекомого. А значит, и программа, играющая в шахматы или шашки, не обязана выглядеть по образцу и подобию своего создателя. Но тем не менее рассмотреть процесс игрового мышления человека полезно. На картинке (рис. 2.2) этюд мастера шахматной композиции Рихарда Рети.

Рис. 2.2. Этюд мастера Рети

По замыслу автора, белые, начиная, должны свести игру к ничьей. Попробуем провести человеческий анализ этой позиции. В чем здесь проблема? Позиция содержит две угрозы. С одной стороны, черная пешка рвется к последней горизонтали, и белый король ее уже не догонит. Аналогичная угроза есть и для черных, белая пешка через два хода может стать фигурой, но черный король успевает ее перехватить, а белый не успевает прийти на помощь своей пешке. То есть перед белым королем стоят две задачи: помощь своей пешке и перехват черной – не решаемые по отдельности.

Однако если две задачи не решаются каждая в отдельности, это не означает, что не решаема и их комбинация. Белый король имеет возможность, двигаясь по черной диагонали, одновременно приближаться к зоне перехвата черной пешки и к зоне поддержки своей. Если черные будут выполнять движение пешкой, то белый король успеет поддержать свою, а если черные решат уничтожить белую пешку, то белый король успеет перехватить черную. Таким образом, правильным решением для белых оказывается движение по диагонали.

Даже на этом, довольно простом примере видно, что игрок – человек использует довольно сложный понятийный аппарат: перехват, зоны гарантированной поддержки, угроза, одновременная угроза. Вопрос здесь вот какой: а имеем ли мы техническое устройство, способное оперировать понятиями такого смыслового уровня? Если взглянуть на проблему глазами специалиста середины XX века, то ответ отрицательный. Современный уровень развития систем искусственного интеллекта, конечно, другой, и сейчас движение в сторону моделирования человеческого способа мышления уже не выглядит таким уж невероятным. Но дело в том, что в интеллектуальных играх техника повторила прецедент колеса. В то время когда интерес к моделированию шахмат был очень велик, ресурсы для реализации человекоподобного шахматиста можно сказать что отсутствовали, и теория искусственного интеллекта нашла возможность решить поставленную задачу совсем иным, но очень эффективным способом. Коротко этот способ можно обозначить двумя словосочетаниями: «дерево перебора» и «оценочная функция».

Первая базовая идея – дерево перебора

Допустим, шахматная ситуация допускает десять ходов игрока. Конечно, реально в шахматной партии, даже если осталась пара фигур, вариантов хода существенно больше, чем десять, но мы для упрощения анализа остановимся на числе в 10 продолжений. Тогда его противник тоже имеет выбор из 10 ходов. Таким образом, ход игрока и реакция его оппонента создадут 100 позиций. Еще пара ходов (игрок – противник), и конечных позиций уже 10 000. Простая арифметика дает астрономическое число. N ходов обоих игроков породят 10^N ситуаций. Таким образом, партия в 100 ходов даст 10¹⁰⁰ конечных позиций. А значит, даже если бы в каждой позиции действительно было бы возможно только 10 ходов, количество конечных ситуаций практически необозримо.

Есть, правда, вопрос: а зачем анализировать возможные продолжения от исходной позиции до конечной? Вопрос вполне правомерный. Люди-шахматисты, очевидно, не выполняют подобной работы, однако партии в исполнении людей выглядят вполне разумно. Есть, кстати, любопытная легенда об одном из величайших шахматистов всех времен и народов – Хозе Рауле Капабланке. Вроде бы его как-то спросили, как далеко он продумывает игру, на что Рауль ответил: на один ход. Значит, это возможно – не смотреть глубоко.