Deep Blue (computadora de ajedrez)

Deep Blue era un sistema experto para jugar al ajedrez que se ejecutaba en una supercomputadora exclusiva de IBM especialmente diseñada. Fue la primera computadora en ganar un juego y la primera en ganar un partido contra un campeón mundial reinante bajo controles de tiempo regulares. El desarrollo comenzó en 1985 en la Universidad Carnegie Mellon bajo el nombre de ChipTest. Luego se trasladó a IBM, donde primero pasó a llamarse Deep Thought, y luego nuevamente en 1989 a Deep Blue. Enfrentó por primera vez al campeón mundial Garry Kasparov en un partido de seis juegos en 1996, donde perdió cuatro juegos a dos. Se actualizó en 1997 y en una revancha de seis juegos, derrotó a Kasparov al ganar tres juegos y empatar uno. La victoria de Deep Blue se considera un hito en la historia de la inteligencia artificial y ha sido objeto de varios libros y películas.

Historia

Cuando era estudiante de doctorado en la Universidad Carnegie Mellon, Feng-hsiung Hsu comenzó a desarrollar una supercomputadora para jugar al ajedrez con el nombre de ChipTest. La máquina ganó el Campeonato Norteamericano de Ajedrez Informático en 1987 y Hsu y su equipo siguieron con un sucesor, Deep Thought, en 1988. Después de recibir su doctorado en 1989, Hsu y Murray Campbell se unieron a IBM Research para continuar con su proyecto de construir una máquina. que podría derrotar a un campeón mundial de ajedrez. Su colega Thomas Anantharaman se les unió brevemente en IBM antes de irse a la industria financiera y ser reemplazado por el programador Arthur Joseph Hoane. Jerry Brody, un antiguo empleado de IBM Research, se unió posteriormente al equipo en 1990.

Después de la derrota en dos partidas de Deep Thought en 1989 ante Kasparov, IBM organizó un concurso para cambiar el nombre de la máquina de ajedrez: el nombre ganador fue "Deep Blue," presentado por Peter Fitzhugh Brown, era una obra de teatro sobre el apodo de IBM, 'Big Blue'. Después de que una versión reducida de Deep Blue interpretara al Gran Maestro Joel Benjamin, Hsu y Campbell decidieron que Benjamin era el experto que estaban buscando para ayudar a desarrollar el libro de apertura de Deep Blue, así que lo contrataron para ayudar con los preparativos de Deep Blue. #39;s partidos contra Garry Kasparov. En 1995, un prototipo de Deep Blue jugó en el octavo Campeonato Mundial de Ajedrez Informático, jugando Wchess con tablas antes de perder finalmente ante Fritz en la quinta ronda, a pesar de jugar con blancas.

En 1997, el Chicago Tribune informó erróneamente que Deep Blue había sido vendido a United Airlines, una confusión basada en su parecido físico con los sistemas RS6000/SP2 de IBM.

Hoy en día, uno de los dos estantes que componían Deep Blue está en manos del Museo Nacional de Historia Estadounidense, ya que anteriormente se mostró en una exhibición sobre la era de la información, mientras que el otro estante fue adquirido por el Museo de Historia de la Computación en 1997., y se muestra en la exhibición de Revolution "Inteligencia artificial y robótica" galería. Se escribieron varios libros sobre Deep Blue, entre ellos Behind Deep Blue: Building the Computer that Defeated the World Chess Champion del desarrollador de Deep Blue Feng-hsiung Hsu.

Azul profundo contra Kasparov

Garry Kasparov interpretando una exposición simultánea en 1985

Después de la derrota de su predecesor Deep Thought en 1989 ante Garry Kasparov, Deep Blue interpretó a Kasparov dos veces más. En el primer juego del primer partido, que tuvo lugar del 10 al 17 de febrero de 1996, Deep Blue se convirtió en la primera máquina en ganar una partida de ajedrez contra un campeón mundial reinante bajo controles de tiempo regulares. Sin embargo, Kasparov ganó tres y empató dos de los siguientes cinco juegos, venciendo a Deep Blue por 4-2 al final del partido.

El hardware de Deep Blue se actualizó posteriormente, duplicando su velocidad antes de enfrentarse nuevamente a Kasparov en mayo de 1997, cuando ganó la revancha de seis juegos 3½–2½. Deep Blue ganó el juego decisivo después de que Kasparov no pudo asegurar su posición en la apertura, convirtiéndose así en el primer sistema informático en derrotar a un campeón mundial reinante en un partido bajo los controles de tiempo estándar de un torneo de ajedrez. La versión de Deep Blue que derrotó a Kasparov en 1997 generalmente buscaba una profundidad de seis a ocho movimientos y veinte o más movimientos en algunas situaciones. David Levy y Monty Newborn estiman que cada capa adicional (medio movimiento) de visión hacia adelante aumenta la fuerza de juego entre 50 y 70 puntos Elo.

En el movimiento 44 del primer juego de su segundo partido, Kasparov lo desconocía, un error en el código de Deep Blue lo llevó a entrar en un bucle involuntario, del que salió al tomar un movimiento válido seleccionado al azar. Kasparov no tuvo en cuenta esta posibilidad y atribuyó erróneamente el movimiento aparentemente sin sentido a la "inteligencia superior". Posteriormente, Kasparov experimentó una disminución en el rendimiento en el siguiente juego, aunque niega que esto se deba a la ansiedad a raíz del movimiento inescrutable de Deep Blue.

Después de su derrota, Kasparov dijo que a veces veía una creatividad inusual en los movimientos de la máquina, lo que sugiere que durante la segunda partida, los ajedrecistas humanos intervinieron en nombre de la máquina. IBM lo negó y dijo que la única intervención humana ocurrió entre juegos. Kasparov exigió una revancha, pero IBM había desmantelado Deep Blue después de su victoria y rechazó la revancha. Las reglas permitieron a los desarrolladores modificar el programa entre juegos, una oportunidad que dijeron que usaron para reforzar las debilidades en el juego de la computadora que se revelaron durante el transcurso del partido. Kasparov solicitó copias impresas de los archivos de registro de la máquina, pero IBM se negó, aunque la empresa publicó posteriormente los registros en Internet.

Consecuencias

Ajedrez

Kasparov inicialmente llamó a Deep Blue un "oponente alienígena" pero luego lo menospreció, afirmando que era 'tan inteligente como tu despertador'. Según Martin Amis, dos grandes maestros que jugaron Deep Blue estuvieron de acuerdo en que era "como un muro que viene hacia ti". Hsu tenía los derechos para usar el diseño Deep Blue independientemente de IBM, pero también rechazó de forma independiente la oferta de revancha de Kasparov. En 2003, el documental Game Over: Kasparov and the Machine investigó las afirmaciones de Kasparov de que IBM había hecho trampa. En la película, algunos entrevistados describen la inversión de IBM en Deep Blue como un esfuerzo por aumentar el valor de sus acciones.

Otros juegos

Tras la victoria de Deep Blue, el especialista en IA Omar Syed diseñó un nuevo juego, Arimaa, que pretendía ser muy simple para los humanos pero muy difícil de dominar para las computadoras; sin embargo, en 2015, las computadoras demostraron ser capaces de derrotar a los fuertes jugadores de Arimaa. Desde la victoria de Deep Blue, los informáticos han desarrollado software para otros juegos de mesa complejos con comunidades competitivas. AlphaGo derrotó a los mejores jugadores de Go en la década de 2010.

Informática

Científicos informáticos como el desarrollador de Deep Blue, Campbell, creían que jugar al ajedrez era una buena medida de la eficacia de la inteligencia artificial y, al vencer a un campeón mundial de ajedrez, IBM demostró que había logrado un progreso significativo. Deep Blue también es responsable de la popularidad del uso de juegos como medio de visualización de la inteligencia artificial, como en los casos de IBM Watson o AlphaGo.

Aunque Deep Blue, con su capacidad de evaluar 200 millones de posiciones por segundo, fue la primera computadora en enfrentarse a un campeón mundial de ajedrez en una partida formal, era un sistema experto de última generación que se basaba en reglas y variables definidas y afinadas por maestros de ajedrez e informáticos. Por el contrario, los motores de ajedrez actuales, como Leela Chess Zero, suelen utilizar sistemas de aprendizaje automático supervisados que entrenan una red neuronal para jugar, desarrollando su propia lógica interna en lugar de basarse en reglas definidas por expertos humanos.

En una partida de noviembre de 2006 entre Deep Fritz y el campeón mundial de ajedrez Vladimir Kramnik, el programa se ejecutó en un sistema informático que contenía una CPU Intel Xeon 5160 de doble núcleo, capaz de evaluar solo 8 millones de posiciones por segundo, pero buscando en un promedio profundidad de 17 a 18 capas (medias jugadas) en el medio juego gracias a la heurística; ganó 4-2.

Diseño

Uno de los procesadores de Deep Blue

Software

La función de evaluación de Deep Blue se escribió inicialmente de forma generalizada, con muchos parámetros por determinar (por ejemplo, qué tan importante es una posición de rey segura en comparación con una ventaja de espacio en el centro, etc.). Los valores de estos parámetros se determinaron analizando miles de juegos maestros. La función de evaluación se dividió entonces en 8.000 partes, muchas de ellas diseñadas para puestos especiales. El libro de aperturas encapsuló más de 4.000 posiciones y 700.000 juegos de grandes maestros, mientras que la base de datos de finales contenía muchos finales de seis piezas y todos los finales de cinco y menos piezas. Una base de datos adicional denominada "libro extendido" resume partidas completas jugadas por grandes maestros. El sistema combina su capacidad de búsqueda de 200 millones de posiciones de ajedrez por segundo con información resumida en el libro ampliado para seleccionar movimientos de apertura.

Antes del segundo partido, el gran maestro Joel Benjamin afinó las reglas del programa. La biblioteca de apertura estuvo a cargo de los grandes maestros Miguel Illescas, John Fedorowicz y Nick de Firmian. Cuando Kasparov solicitó que se le permitiera estudiar otros juegos que había jugado Deep Blue para comprender mejor a su oponente, IBM se negó, lo que llevó a Kasparov a estudiar muchos juegos populares de ajedrez para PC para familiarizarse con el juego de computadora.

Hardware

Deep Blue usó chips VLSI personalizados para paralelizar el algoritmo de búsqueda alfa-beta, un ejemplo de GOFAI (buena inteligencia artificial tradicional). El sistema derivó su fuerza de juego principalmente del poder de cómputo de fuerza bruta. Era una supercomputadora IBM RS/6000 SP masivamente paralela con 30 procesadores PowerPC 604e y 480 "fichas de ajedrez" CMOS VLSI personalizadas de 600 µm. diseñado para ejecutar el sistema experto de juego de ajedrez, así como los FPGA destinados a permitir la conexión de los VLSI (que finalmente no se usaron), todos alojados en dos gabinetes. Su programa de juego de ajedrez estaba escrito en C y se ejecutaba bajo el sistema operativo AIX. Era capaz de evaluar 200 millones de posiciones por segundo, el doble de rápido que la versión de 1996. En 1997, Deep Blue se actualizó nuevamente para convertirse en la 259.ª supercomputadora más poderosa según la lista TOP500, logrando 11,38 GFLOPS en el punto de referencia paralelo de alto rendimiento LINPACK.