в частности исследованием электрического заряда. Это было связано со сложными математическими вычислениями, для выполнения которых в частном секторе, как рассказывает журнал IEEE Annals of the History of Computing, «требовался штат расчетчиц с электромеханическими настольными калькуляторами». В университете у Сэмюэла не было такого персонала, а сам он не собирался выполнять вычисления вручную. «Нужно было купить или построить компьютер», – писал Сэмюэл. Он остановился на втором варианте. Его декан в Иллинойском университете добился выделения $110 000 на проект, и Сэмюэл поехал по лучшим высшим учебным заведениям страны, где читал лекции и старался привлечь аспирантов к работе над его планами. Но к 1948 году проект застопорился. Поскольку деньги кончились, Сэмюэл решил прибегнуть к пиар-ходу: построить примитивную версию компьютера и заставить ее делать что-нибудь впечатляющее. Ему было известно, что Клод Шеннон, математик из Bell Labs, где он некогда работал, говорил об обучении компьютера игре в шахматы. «Запрограммировать компьютер для игры в шашки наверняка проще», – рассудил Сэмюэл и начал писать программу игры в шашки для грандиозной машины, которой не существовало.
Вскоре после этого Сэмюэл получил место в International Business Machines Corporation. Он начал работать в IBM в 1949 году, когда в компании шла разработка ее первой большой коммерческой цифровой ЭВМ, которая впоследствии получила название IBM 701. Руководство компании обещало акционерам, что эта машина, которую называли «Оборонным вычислителем» (Defense Calculator), станет «самым передовым, самым гибким и быстродействующим компьютером в мире». Одной из первых задач, которые она решала, было исполнение шашечной программы Сэмюэла.
Стоимость аренды машины 701 серии составляла $11 900 в месяц (по сегодняшним меркам – свыше $100 000); она могла выполнять «более 2000» умножений в секунду. Каждую ночь с полуночи до восьми утра Сэмюэл на заводе компании загружал первую версию своей шашечной программы в одну из огромных машин, а вторую – в другую машину, после чего снова и снова заставлял их играть друг с другом. У каждой версии был свой алгоритм обучения, и Сэмюэл, наблюдая за результатами, выяснял, как учатся программы.
«Я стал одним из… первых, кто работал в широкой области, которая позднее получила название искусственного интеллекта, – писал Сэмюэл в неоконченной и неопубликованной автобиографии. – Собственно говоря, я настолько увлекся написанием программы, которая вроде бы проявляет интеллект, что она занимала мои мысли почти в каждый свободный момент в течение всего периода работы в IBM, да и нескольких последующих лет тоже». В своей оценке он был не одинок. Как заметил один из специалистов по истории компьютеров, шашечная программа Сэмюэла, несомненно, была «первой самообучающейся компьютерной программой в мире» и «первым функционирующим искусственным интеллектом».
В IBM не возражали против ночных игр на заводе – на них смотрели как на испытание дорогостоящих машин. Но компания не опубликовала исследование Сэмюэла. Тогда, как и сейчас, многие боялись искусственного интеллекта. Продавцы IBM не говорили своим клиентам об исследованиях в этой области, проводившихся в компании, и не рассуждали о грядущих инновациях. Когда в 1959 году Сэмюэл, наконец, обнародовал свою работу, в ней был такой вывод: «Компьютер можно запрограммировать так, что он научится играть в шашки лучше того, кто написал программу». Сэмюэл мог бы пойти еще дальше. Компьютер можно запрограммировать так, что он будет играть в шашки как сам господь бог.
Так как же играет компьютер? Представьте, что вы стоите у подножия очень высокого дерева и смотрите вверх. Дерево – это совокупность всех возможных вариантов будущего игры. Ствол представляет собой ваш следующий ход, большой сук – какой-то возможный ход после этого, ветви поменьше – дальнейшие ходы, а бесчисленные мелкие веточки и листья наверху – продолжение возможных ходов в отдаленном будущем игры – эндшпили.
Люди смотрят на дерево снизу вверх и вспоминают о деревьях, на которые забирались, которые видели и о которых им раньше рассказывали друзья. У нас есть интуитивное, врожденное понимание того, какие ветви могут легко выдержать наш вес, а какие прогнутся, мы также знаем, какие веточки, судя по всему, крепкие. Мы помним, как падали и как забирались на верхушку. Мы фиксируем, какие ветви надежны, а какие опасны, и делимся этим знанием с окружающими. Мы забираемся на деревья, то есть играем в игры, опираясь на интуицию, опыт, специалистов и литературу.
А вот компьютеры не обладают такой интуицией в отношении дерева. Однако они способны добираться до всех частей кроны, причем очень быстро, точно колония муравьев. Это называется поиском. В каждой точке дерева, куда они попадают, муравьи производят небольшие вычисления, определяя качество этого места и присваивая ему баллы. Это называется оценкой. Перед тем как сделать ход в игре вроде шашек, компьютерные муравьи могут обежать миллионы мест на дереве, накапливая вычисления. Если какой-то путь наверх набирает более высокую оценку, компьютер направится именно туда. Компьютеры забираются на деревья – то есть играют в игры – с помощью поиска и оценки, поиска и оценки, поиска и оценки.
И поиск, и оценка – серьезные технические задачи. Начать с того, что в шашках существует 500 995 484 682 338 672 639 возможных позиций, то есть около 500 миллиардов миллиардов. Шеффер приводит такую аналогию: если бы Тихий океан высох и вам нужно было бы наполнить его с помощью маленькой чашки, то количество вливаемых порций было бы равно количеству возможных позиций в этой игре. Или такую: если бы площадь всей суши на нашей планете представляла совокупность возможных позиций в шашках, то каждой позиции соответствовала бы примерно одна сотая квадратного сантиметра. Таким образом, эффективность поиска имеет важнейшее значение. Если действовать путем простого перебора и смотреть на каждую из позиций в течение тысячной доли секунды примерно так, как машина Сэмюэла, то время, необходимое для просмотра их всех, превысило бы возраст Вселенной.
Оценка каждой позиции, когда мы на нее смотрим, – непростая задача. В шашках определенные особенности позиции являются желательными: хорошо иметь больше шашек, больше дамок, контролировать центральную часть доски и так далее. Есть и нежелательные особенности: расположение шашек по краям доски, незащищенная последняя горизонталь и так далее. Фокус в том, чтобы преобразовать всю эту мозаику особенностей и их сложные нелинейные математические взаимодействия в одно-единственное число, которое будет понятно вашей компьютерной программе.
Марион Тинсли опирался на интуицию и расчет, а также на способность осмысливать и усваивать опыт игры в шашки, накопленный теми, кто играл до него.
