משחק שחמט מול מחשב על

1. משחק שחמט מול מחשב על אורניתאלטחן נופר חסון

2. רקע • תכנות מחשב לשחק שחמט מהווה אתגר חישובי גדול. • מאז שנת 1949 ועד היום היו ניסיונות לתכנת מחשב לשחק שחמט. • האתגר במשחק שחמט מוגדר כתיאום בין 3 צירים: • ציר המרחב- מס' המשבצות הנשלטות ע"י כל צד. • ציר הכוח- ספירת הכלים שעל הלוח וחוזקם היחסי. • ציר הזמן- מתן פרשנות לאיכות העמדה של כל שחקן וזיהוי הזדמנויות.

3. רקע • “DEEP THOUGHT” היה המחשב הראשון שתוכנן לפתור בעיה זו, “DEEP BLUE” הוא פיתוח של מחשב זה. • בשנת 1996 הצליח מחשב לנצח את אלוף העולם בשחמט בפעם הראשונה, היה זה “DEEP BLUE”.

4. רקע • “DEEP BLUE” • הינו מחשב הפועל בצורה מקבילית, ומורכב מ-128 מעבדים מקביליים של חברת IBM. • המחשב מסוגל להעריך 200,000,000 מצבי שחמט בשנייה (ולא פעולות מתמטיות פשוטות!). • בעל יכולת לחפש עד למרחק של 12 צעדים קדימה (שחקני שחמט טובים מחפשים עד בערך 10 מהלכים קדימה...)

5. האתגר החישובי • תוכנות השחמט בנויות מ-2 חלקים: • חיפוש- תהליך חקירה של מס' צעדים קדימה. • הערכה- אומדן החוזק של מצב נבדק ודירוגו.

6. האתגר החישובי • חישוב הצעדים האפשריים הבאים נעצר בשלב שנקבע ע"י המתכנת, בהתאם לכוח החישוב העומד לרשותו. • הליך החישוב קשור למרכיב החישובי של התוכנה, ואילו ההערכה מבטאת את הידע וההבנה בשחמט. • פונקציית ההערכה הינה המרכיב המכריע ביותר בתהליך.

7. אלגוריתמים מקביליים • ישנן מספר שיטות לחלוקת העבודה בין המעבדים. • נתייחס לשיטה שנקראת PVSplit , בשיטה זו כל צומת מבוטא ע"י תהליכון, אשר יצור עוד תהליכון עבור כל צעד אפשרי מאותה נקודה וכן הלאה.

8. אלגוריתמים מקביליים הנוסחה לחישוב האצה בשיטת ה PVSplit :

9. אלגוריתמים מקביליים

10. אלגוריתמים מקביליים ישנן שיטות נוספות מורכבות יותר לחלוקת העץ, אשר בהתאמה מניבות תוצאות טובות יותר. להלן השוואת ההאצה בין השיטות:

11. ייעול הפתרון • קצת מספרים... חישוב 4 צעדים קדימה מוביל למציאת מאות • מיליוני מהלכים אפשריים. • ייעול המערכת נעשה ע"י פסילת מהלכים "טיפשיים" ונמנעת מבדיקת ההמשכים האפשריים להם. • כך ניתן להעמיק את החישוב עבור המהלכים ה"חכמים".

12. גישות נוספות • בעשור הקודם המיקוד העיקרי היה בציר הכוח וציר המרחב. “DEEP BLUE” הייתה מהירה מאוד אך לא חכמה במיוחד. • בשנים האחרונות פותחו תוכנות המוותרות בציר המרחב וציר הכוח ונותנות דגש בציר הזמן, לדוגמא תוכנת השחמט "ג'וניור" אשר זכתה באליפות העולם לשחמט ממוחשב בשנים 2001,2002 ו-2007. • תוכנת "ג'וניור" סורקת משחקים רבים ככל האפשר כדי למצות מתוכם רעיונות ולשפר את יכולת ניתוח העמדה שלה.

13. ביבליוגרפיה Deep Blue: Computer Chess and Massively Parallel Systems by C.J. Tan Parallelizing a Simple Chess Program by Brian Greskamp אבולוציה בשחור לבן- מגזין גלילאו לשחק כמו מכונה- מגזין גלילאו Chess programming site