《国际象棋译文苑》文摘1

2019/11/22 《国际象棋译文苑》文摘——电脑国际象棋简史

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《国际象棋译文苑》文摘

　

电脑国际象棋简史

　

Frederic Friedel/文

　

　

图灵的“纸上机器”

　　第一个棋弈程序写于电脑被真正发明之前，这是一个非常有趣的事实。它是

由一名想象力丰富的人所编写的，他知道可编程电脑即将出现，一旦发明出来，

就有下棋的能力。这位先生就是阿伦·图灵(Alan Turing)，有史以来最伟大的数学

家之一。图灵的伟大成就是领导专家小组破译了纳粹德国的“谜”密码，因此对

第二次世界大战的决定性结束作出了贡献。他对国际象棋非常感兴趣，不过他尽

管智力超群并且下了很大工夫在学棋上，他还是一个蹩脚的棋手。战争结束不

久，他就写下了能够让机器下棋的指令。由于当时还没有一台机器能够执行这些

1.e4 e5 2.Nc3 Nf6 3.d4 Bb4 4.Nf3 d6 5.Bd2 Nc6 6.d5 Nd4 7.h4 Bg4 8.a4 Nxf3+ 9.gxf3 Bh5 10.Bb5+ c6

11.dxc6 0-0 12.cxb7 Rb8 13.Ba6 Qa5 14.Qe2 Nd7 15.Rg1 Nc5 16.Rg5 Bg6 17.Bb5 Nxb7 18.0-0-0 Nc5

19.Bc6 Rfc8 20.Bd5 Bxc3 21.Bxc3 Qxa4 22.Kd2? [22.h5 本可得象] 22...Ne6 23.Rg4 Nd4? [23...Rxb2!

24.Bxb2 Rxc2+]　24.Qd3 Nb5　25.Bb3 Qa6 26.Bc4 Bh5 27.Rg3 Qa4 28.Bxb5 Qxb5 29.Qxd6 Rd8 0-1.

　

申朗的策略

　

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　　贝尔实验室的克劳迪·申朗(Claude Shannon)是和图灵同时代的另一位伟大的数学家，他一直在探

索教电脑下棋。他认识到问题在于棋步数量大得可怕，因此把搜索所有棋步的“A策略”和剔除某些

器。要正确执行触发链式反应的内部爆炸需要数量巨大的计算。

　　程序下棋遇到的主要难题是所包含的棋步数量实在太多太多了。平均每个局面大约有40步符合

规则的着法。如果你对每步着法都考虑应着就会遇到40 x 40 = 1600个局面。这意味着两层(ply，一层

为半步棋)之后，单一步棋就会出现1600个不同的局面，而两步之后是250万个，三步之后是41亿

个。平均一局棋大约走40步，于是所有可能局面就有10的128次方个，这个数字远远多于已知宇宙世

界的原子总数目(大约10的80次方)！

　　很显然没有一台电脑或其它机器可以搜索全部可能的着法来下棋，但人类也不行呀？唯一的问

题是机器要达到人类的策略水平，需要搜索多深的深度。早期的电脑可以每秒产生和评价大约500个

局面，或者在比赛中三分钟内对每步计算90,000个可能。意思就是它们仅能搜索三层的深度(即一步

半)，这是很低的水平了，相当于新手。要搜索多一层需要每秒计算大约15,000个局面，也就是要快

30倍。但即使能搜索四层也很浅薄，因此似乎电脑不可能达到大师级水平？

　

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下棋的芯片

　

深蓝

　

　　加里·卡斯帕罗夫在费城和纽约面对的这台电脑包括一个装备大量专门用以进行高速运算芯片的

IBMSP/2服务器，每个芯片每秒能处理2-3百万个局面。使用超过200个这种芯片，整个程序的速度达

到了每秒处理2亿个局面。

　　棋弈机器每秒能处理2亿个局面意味着什么？肯·汤普森，“尤物”之父(也是Unix和C语言之

父)，在80年代对搜索深度和棋力提高之间的关系做了非常有意义的试验。他让“尤物”自己跟自己

下，但只有一方的搜索深度不断增加，平均每增加一个搜索深度可大约换算成200个国际象棋等级

Elo分。于是，“尤物”搜索四层其水平大约是1230分，搜索到九层它的水平达到了2328分。延伸这

条曲线，到了顶端会变平缓，可以计算出搜索深度达到十四层时，就达到了世界冠军的程度即2800

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的深度)。深蓝接近了，但还达不到。【译注：注意这里搜索到十四层的深度，应该是指规定比赛分

配时间内对所有回合而言。否则对一步棋不限制时间地搜索，或者对一些简单局面的搜索，要达到

十四层对当今众多高速电脑来说实在不是难事。】

　　当然，程序的质量也扮演重要角色。今天的顶级个人电脑程序象Fritz和Junior可以达到并超过每

秒处理50万个局面。它们事实上已经超过2600分的水平，可以对抗除世界前100名棋手之外的任何

人。在快棋战里人类只有大约前十几位可以胜任，而在超快棋里大概只有两、三名人类棋手能过

关。【译注：也可见，每升高等级而要求的运算速度的提高绝不是仅仅直线式的，而是指数式的。

所以每秒计算50万次就达到2600分的特级大师水平，但要达到2800分，根据上面估算则需要每秒计

算10亿次之多。】

　

益，程序将实力大减。

　　当电脑从数目庞大的、从国际象棋历史积累下来的开局知识中取得坚实优势之时，它们也从对

局的另一端搜索中受益。

　

残局数据库

　

　　这又是那位影响力到处有的肯·汤普森充当了研究先锋。他在80年代就开始生成和储存棋盘上剩

四至五子的所有符合规则的残局。一个典型的五子残局，比如王双象对王单马，包含总数121万个局

面。加上一只移动不连续的兵，这个数字增加到335万。汤普森编写程序产生所有符合规则的局面并

计算出每个残局可能的强制变化。他还以一种方式把结果压缩，使得一张标准的CD-ROM能存放大