Игра разума. Как Клод Шеннон изобрел информационный век

Игра продолжалась гораздо дольше, чем кто-либо мог предположить, включая удивленного чемпиона. Но все равно не было особых сомнений относительно исхода матча. После сорока двух ходов Шеннон опрокинул своего короля, признав поражение. И все равно, продержавшись несколько десятков ходов против Ботвинника, считавшегося одним из самых талантливых шахматистов всех времен, Шеннон заработал себе уважение в кругах шахматистов.
Еще одна история, произошедшая во время той же поездки по России, говорит о хорошем чувстве юмора Шеннона и Бетти. Когда Шеннон нарочито громко пожаловался на то, что замок в двери их номера сломан, к ним мгновенно пришел мастер по замкам. Это заставило их подозревать, что номер прослушивается. Дальше Шенноны, опять же громко, пожаловались на то, что никогда не получали авторских за вышедшую в России книгу Клода – и тогда чек материализовался на следующий же день.
Его работа над шахматными компьютерными программами станет еще одним примером способности Шеннона погрузиться в новую область знаний и одним махом определить ее границы и вскрыть многочисленные ключевые возможности. Спустя несколько десятилетий после того, как была опубликована его статья «Как создать компьютерную программу для игры в шахматы», журнал Byte напишет об этом точно и кратко: «Со времен Клода Шеннона появилось всего несколько новых идей относительно компьютерных шахмат». Работа, которая поможет миру существенно приблизиться к созданию реального, работающего «турка», не вызвала ни малейшего интереса у публики. Шеннон представил свою идею создания компьютера, играющего в шахматы, с характерной для него скромностью: «Несмотря на то что вопрос, возможно, не обладает практической ценностью, он представляет собой теоретический интерес. И хочется надеяться, что положительное решение данной проблемы станет опорой в изучении других задач аналогичной природы, имеющих большую значимость».
 
Шахматы были ценным пробным экспериментом для зарождающегося поколения машин с искусственным интеллектом.
 
Шеннон уже представлял будущие сферы применения искусственного интеллекта, способного играть в шахматы: распределение телефонных звонков, перевод текста, сочинение мелодий. Он подчеркивал, что такие машины – реалии недалекого технологического будущего, и никто при этом не сомневался в их экономической пользе. Машины, какими бы разнообразными ни были возможные варианты их применения, имели одно важное общее свойство: они не работали в соответствии со «строгим, неизменным вычислительным процессом». Правильнее было бы сказать, «что решение подобных задач – это не просто выбор между правильным и неправильным, оно обладает протяженным “качеством”. В этом смысле шахматы были ценным пробным экспериментом для зарождающегося поколения машин с искусственным интеллектом.
Почти за полвека до того, как компьютер «Deep Blue» разгромил чемпиона мира по шахматам, Шеннон смог оценить и использовать возможности шахмат как своего рода экспериментальную площадку для умных машин и их создателей.
«Машина, играющая в шахматы, это идеальная стартовая модель, потому что: (1) проблема четко определена как в доступных операциях (ходах), так и в конечной цели (шах и мат); (2) она не столь проста, чтобы быть банальной, и не слишком сложна для того, чтобы получить приемлемое решение; (3) шахматы в целом – это игра, требующая умения “мыслить"; и решение данной проблемы вынудит нас либо признать возможность машинизированного мышления, либо сузить в дальнейшем наше представление о “мышлении” как таковом; (4) дискретная структура шахмат хорошо вписывается в цифровую природу современных компьютеров».
Шеннон верил, что, по крайней мере, в области шахмат неодушевленные машины имеют изначальные преимущества перед человеком. Самые очевидные – это скорость обработки информации, намного превышающая возможности человеческого мозга, и бесконечные способности к вычислению. Кроме того, искусственный интеллект не будет подвержен скуке или усталости. Он станет продолжать вгрызаться в шахматные позиции, когда человек уже полностью потеряет концентрацию. Компьютеры были, по мнению Шеннона, «свободны от ошибок». Их единственные слабые места – это «недоработка программы, в то время как люди в процессе игры постоянно совершают очень простые и очевидные ошибки». Это касалось и огрехов психического состояния: компьютерам не грозили нервные срывы или самонадеянность – два недостатка у игроков-людей, приводивших к фатальным ошибкам в игре. Робот-игрок мог играть в шахматы без эмоций и настроя, демонстрируя беспристрастную игру, в которой каждый ход был просто новой математической задачей.
 
Но – и Шеннон подчеркивал это – «эти качества должны быть уравновешены гибкостью, воображением, а также индуктивными и образовательными способностями человеческого мозга». Заметной уязвимостью машины, играющей в шахматы, считал Шеннон, была ее неспособность учиться в процессе, что, по его мнению, было ключевым для победы на самых сложных уровнях. Он приводит здесь высказывание Ройбена Файна, американского гроссмейстера, по поводу неверного представления людей о ведущих шахматистах и их подходе к игре: «Очень часто люди думают, что профессионалы предвидят все или почти все… что каждый шаг математически просчитан, вплоть до того, что ладейная пешка одного игрока проходит в ферзи раньше, чем пешка его противника, стоявшая рядом с конем. Все это, конечно, чистая фантазия. Лучше всего просчитывать возможные последствия на два шага вперед, но при этом пытаться вырабатывать комбинации по ходу».
Осваивая варианты каждой возможной позиции, компьютер, играющий в шахматы, будет тогда не просто выполнять функцию всесильного гроссмейстера, а всего лишь качественно иного типа игрока. По сути, человек и компьютер будут играть в две разные игры, сидя за одним столом.
Поэтому Шеннон предостерегал против того, чтобы программировать компьютеры так, чтобы они вели себя в точности как люди: «Это вовсе не означает, что мы должны выстраивать стратегию в соответствии с нашим собственным видением. Скорее, она должна совпадать с возможностями и недостатками компьютера. Компьютер силен своей скоростью и точностью и слаб в аналитических способностях и узнавании». Компьютеры следовало оценивать, исходя из их собственных сильных и слабых сторон, а не как «заменителей человека». То, что дальше следовало в его статье и что позднее Шеннон популяризирует в менее специализированной статье для журнала Scientific American, представляло собой ряд алгоритмов, которые можно было ввести в компьютер в виде программы – сценарий превращения машины в хорошего, если не сказать отличного игрока.
По общему признанию, это было обширное исследование: Шеннон изучал последствия каждого возможного шага; рассматривал подходы, применяющиеся в теории игр; описывал в общих чертах, как машина может справляться с оценочными шагами. В итоге он пришел к выводу, что компьютер можно запрограммировать, чтобы он идеально играл в шахматы, но такой исход будет крайне непрактичным. Это являлось, в некотором смысле, границей технологий того времени: если бы целью компьютера было просчитать все возможные ходы за себя и своего противника, то он не продвинул бы свою первую пешку, как просчитал Шеннон, в течение 1090 лет.
Статья Шеннона, посвященная компьютерным шахматам, как и его статья по теории информации, служила своеобразной программой действий для зарождающейся области знаний. Шеннон еще при жизни сможет увидеть результаты этих трудов. Он будет использовать машину в качестве шахматного игрока, заставив его взволнованную жену сделать следующий комментарий: «Клод окончательно помешался на этом». Но он пошел дальше: ответ Шеннона Мальзелю, как можно было бы это назвать, явился в виде машины, которую он сконструировал лично. Окончательно завершенная в 1949 году, она имела два названия – «Эндгейм» и «Кайссак» (в честь богини – покровительницы шахмат, Каиссы). Машина Шеннона могла оперировать только шестью шахматными фигурами и концентрироваться на заключительных ходах игры. Свыше 150 релейных переключателей было задействовано для расчета хода, что позволяло машине принимать решение за вполне приемлемые десять-пятнадцать секунд.