Компьютерные сёги — это область искусственного интеллекта, занимающаяся созданием компьютерных программ , которые могут играть в сёги . Исследования и разработки программного обеспечения для сёги в основном проводились внештатными программистами, исследовательскими группами университетов и частными компаниями. К 2017 году сильнейшие программы превосходили сильнейших игроков-людей.
Сёги имеет отличительную особенность — повторное использование захваченных фигур. Поэтому сёги имеет более высокий фактор ветвления , чем другие варианты шахмат. Компьютеру приходится проверять больше позиций, поскольку каждая фигура в руке может быть сброшена на множество полей. Это даёт сёги наибольшее количество допустимых позиций и наибольшее количество возможных игр среди всех популярных вариантов шахмат. Более высокие числа для сёги означают, что в нём сложнее достичь высших уровней игры. Количество допустимых позиций и количество возможных игр — это две меры сложности игры в сёги .
Сложность игры Го можно найти на странице Го и математика . Более подробную информацию о сложности игры Шахматы можно найти на странице Число Шеннона .
Основными компонентами компьютерной программы сёги являются дебютная книга , алгоритм поиска и эндшпиль . «Дебютная книга» помогает программе занять хорошую позицию и экономит время. Однако профессионалы сёги не всегда следуют дебютной последовательности, как в шахматах, а делают разные ходы, чтобы создать хорошую формацию фигур. «Алгоритм поиска» смотрит вперед глубже в последовательности ходов и позволяет программе лучше оценивать ход. Поиск в сёги сложнее, чем в шахматах, из-за большего количества возможных ходов. Программа прекратит поиск, когда достигнет стабильной позиции. Проблема в том, что многие позиции нестабильны из-за хода сброса. Наконец, «эндшпиль» начинается, когда король подвергается атаке, и заканчивается, когда игра выиграна. В шахматах меньше фигур, что приводит к идеальной игре по базам данных эндшпиля; Однако в сёги фигуры можно сбрасывать, поэтому баз данных эндшпиля нет. Решатель цумэсёги используется для быстрого поиска матовых ходов.
В 1980-х годах из-за незрелости технологий в таких областях, как программирование , процессоры и память , компьютерные программы сёги долго думали и часто делали ходы, для которых не было никакого очевидного оправдания. Эти программы имели уровень любителя ранга кю.
В первом десятилетии 21-го века компьютерные сёги сделали большой шаг вперед в области программных и аппаратных технологий. В 2007 году ведущий игрок сёги Ёсихару Хабу оценил силу чемпиона мира по компьютерным сёги 2006 года Бонанзы. Он внес свой вклад в вечерний выпуск газеты Nihon Keizai Shimbun от 26 марта 2007 года о матче между Бонанзой и тогдашним чемпионом Рюо Акирой Ватанабэ . Хабу оценил игру Бонанзы на уровне ученика сёги 2-го дана ( сёрэйкай ). [ необходима цитата ]
В частности, компьютеры лучше всего подходят для вычислений методом грубой силы и намного превосходят людей в задаче поиска способов поставить мат из заданной позиции, что предполагает гораздо меньше возможностей. В играх с ограничением по времени в 10 секунд с первого хода компьютеры становятся сложным испытанием даже для профессиональных игроков в сёги. [ необходима цитата ] Прошлый устойчивый прогресс компьютерных сёги является руководством на будущее. В 1996 году Хабу предсказал, что компьютер победит его в 2015 году. [3] Акира Ватанабэ дал интервью газете Asahi Shimbun в 2012 году. Он оценил игру компьютера на профессиональном уровне 4 дана. Ватанабэ также сказал, что компьютер иногда находил ходы за него. [4]
23 октября 2005 года на 3-м Международном форуме сёги Японская ассоциация сёги разрешила Тошиюки Мориучи , мэйдзин 2005 года , играть в компьютерную программу сёги YSS. Тошиюки Мориучи выиграл игру, играя по 30 секунд на ход с форой в слона . [ 5] В 2012 году отставной профессионал проиграл матч компьютеру публично первым, [6] а в 2013 году и действующие профессионалы сёги.
Ассоциация сёги Японии (JSA) дала действующему чемпиону Рюо Ватанабэ разрешение сразиться с действующим чемпионом мира по компьютерному сёги Бонанза 21 марта 2007 года. Daiwa Securities спонсировала матч. Хоки Кунихито написал Bonanza. Компьютер представлял собой Intel Xeon 2.66 GHz 8 core с 8 гигабайтами памяти и жёстким диском на 160 гигабайт. Игра длилась по 2 часа и 1 минута байоми на ход после этого. Эти условия выгодны Ватанабэ, потому что более длительные временные ограничения означают меньше ошибок из-за нехватки времени. Более продолжительное время игры также означает, что игроки-люди могут строить долгосрочные планы за пределами вычислительного горизонта компьютера . Оба игрока были на разных уровнях игры. Ватанабэ был чемпионом Рюо 2006 года, и он дал Бонанзе рейтинг, эквивалентный первому или третьему дану. [7] Бонанза был немного сильнее, чем раньше, из-за улучшений программы и более быстрого компьютера. Ватанабэ готовился к более слабой игре Bonanza, изучая старые записи игр Bonanza.
Bonanza ходил первым и играл Fourth File Rook Bear-in-the-hole, как и ожидал Ватанабэ. Ватанабэ считал, что некоторые ходы Bonanza были слабыми. Однако Ватанабэ глубоко проанализировал эти ходы, думая, что, возможно, компьютер увидел что-то, чего не увидел Ватанабэ. Ватанабэ прокомментировал после игры, что он мог бы проиграть, если бы Bonanza сделал защитные ходы до входа в эндшпиль. Но компьютер решил атаковать немедленно, вместо того чтобы не торопиться (и использовать свои впечатляющие стратегии эндшпиля), что стоило ему матча. Bonanza сдался после хода 112. [8]
После поражения Bonanza Ватанабэ прокомментировал компьютеры в своем блоге: «Я думал, что им еще предстоит пройти долгий путь, но теперь мы должны признать, что они достигли точки, когда они могут составить конкуренцию профессионалам». [ требуется цитата ] Ватанабэ еще раз прояснил свою позицию относительно игры компьютеров в сеги в газете Yomiuri Shimbun 27 июня 2008 года, когда он сказал: «Я думаю, что смогу победить программное обеспечение для сеги в течение следующих 10 лет». [ требуется цитата ] Еще одно указание на то, что Bonanza намного ниже уровня профессионала Ватанабэ, появилось через 2 месяца после матча на чемпионате мира по компьютерным сеги в мае 2007 года. Bonanza проиграла чемпиону мира по компьютерным сеги 2007 года YSS. Затем YSS проиграла любителю Юкио Като в 15-минутной игре.
Победители турниров CSA играли показательные игры с сильными игроками. Эти показательные игры начались в 2003 году. [9]
В каждом последующем году конкуренция людей становилась сильнее, чтобы соответствовать более сильным программам. Юкио Като был чемпионом Asahi Amateur Meijin. Тору Симидзугами был чемпионом Amateur Meijin. Эйки Ито, создатель Bonkras, сказал в 2011 году, что в настоящее время лучшие программы Shogi, такие как Bonkras, находятся на уровне профессиональных игроков низшего и среднего класса. [10]
Компьютерная программа Akara победила чемпионку Osho среди женщин Итиё Шимизу . Akara состояла из 4 компьютерных движков: Gekisashi, GPS Shogi, Bonanza и YSS. Akara работала в сети из 169 компьютеров. 4 движка голосовали за лучшие ходы. Akara выбирает ход с наибольшим количеством голосов. Если голоса разделились, Akara выбирает ход Гекисаши. Исследователи из Токийского университета и Университета электрокоммуникаций разработали Akara.
Симидзу ходила первой и сдалась через 86 ходов после 6 часов и 3 минут. Симидзу сказала, что она пыталась играть как можно лучше, как если бы она играла против живого игрока. Она играла в Университете Токио 11 октября 2010 года. Время на обдумывание для каждого игрока составляет 3 часа и 60 секунд byoyomi . На мероприятии присутствовало 750 болельщиков. Это третий раз с 2005 года, когда Японская ассоциация сёги предоставила разрешение профессионалу играть с компьютером, и первая победа над женщиной-профессионалом.
Акара агрессивно преследовала Симидзу с самого начала игры. Акара играла с помощью стратегии смещенной ладьи и предложила размен слонов. Симидзу сделала сомнительный ход в середине игры, и Акара выиграла. [11] Чемпион Рюо, Акира Ватанабэ, раскритиковал игру Симидзу. 19 ноября 2010 года Daily Yomiuri процитировала Ватанабэ. Ватанабэ сказал: «У госпожи Симидзу было много шансов победить». [12]
24 июля 2011 года состоялся матч из двух игр любитель против компьютера. Две компьютерные программы сёги победили команду из двух любителей. Один любитель, г-н Косаку, был игроком Shoreikai три дана. Другой любитель, г-н Шинода, был любителем Ryuo 1999 года. Отведенное время для любителей было 1 час основного времени и затем 3 минуты на ход. Отведенное время для компьютера было 25 минут основного времени и затем 10 секунд на ход. [13] [14] [15]
21 декабря 2011 года компьютерная программа Bonkras разгромила ушедшего на пенсию 68-летнего Кунио Ёнэнагу , Мэйдзина 1993 года. Они сделали 85 ходов за 1 час, 3 минуты 39 секунд в Shogi Club 24. Каждый игрок начал с 15-минутным лимитом времени, и к лимиту времени каждого игрока на ход добавляются дополнительные 60 секунд. Ёнэнага был готэ (белыми) и сыграл 2. K-62. Этот ход должен был запутать компьютер, сделав ход, которого не было в дзёсэки (дебютной книге) Бонкраса. [ требуется ссылка ] 14 января 2012 года Бонкрас снова победил Ёнэнагу. Этот матч стал первым матчем Denou-sen. В игре было 113 ходов. Время на ход составляло 3 часа, а затем 1 минута. Бонкрас ходил первым и использовал дебют смещенной ладьи. Yonenaga сделал тот же второй ход, K-6b, как и в предыдущей проигранной игре. Bonkras работал на Fujitsu Primergy BX400 с 6 блейд-серверами для поиска 18 000 000 ходов в секунду. Yonenaga использовал 2 часа 33 минуты. Bonkras использовал 1 час 55 минут. [6] Bonkras оценил свою игру с Yonenaga в январе 2012 года. [16]
Denou-sen — соревнование по сёги, в котором люди сражались с машинами. Второй матч Denou-sen был матчем из пяти игр, спонсируемым Niconico, в котором пять профессиональных игроков в сёги играли против пяти компьютеров. Победители предыдущего чемпионата мира по компьютерным сёги играли против профессиональных игроков в сёги. Основной контроль времени составлял 4 часа, а дополнительный — 1 ход за 60 секунд. Niconico транслировала игры в прямом эфире с комментариями. [17] [ проверка не удалась — см. обсуждение ]
Хироюки Миура сказал перед игрой, что будет играть «всем сердцем и душой». Миура решил использовать проверенную теорию дебюта вместо антикомпьютерной стратегии . Компьютер разыграл книжные ходы, и они симметрично рокировались, чтобы защитить своих королей. Компьютер быстро атаковал, и Миура контратаковал ходом сбрасывания. Более чем через 8 часов Миура сдался. После игры Миура сказал, что «ему не следовало готовиться к игре так, как он это сделал. Ему следовало готовиться к игре с подлинным чувством срочности, если бы он только знал, насколько силен компьютер». [20] Миура выразил разочарование и сказал, что ему еще предстоит выяснить, где он ошибся. [21] Оценка игры GPS доступна на веб-сайте GPS Shogi. [22]
31 декабря 2013 года Фунаэ и Цуцукана сыграли вторую игру. Цуцукана была той же версией, которая победила Фунаэ 6 апреля 2013 года. Компьютер был одним процессором Intel с 6 ядрами. Фунаэ победил. [23]
В 2013 году Ассоциация сёги Японии объявила, что пять профессиональных игроков в сёги сыграют с пятью компьютерами с 15 марта по 12 апреля 2014 года. [24] 7 октября 2013 года Ассоциация сёги Японии выбрала пятерых игроков. [25]
Профессиональные игроки в сёги играли с победителями предварительного компьютерного турнира. Предварительный компьютерный турнир проводился 2–4 ноября 2013 года. [26]
Каждый игрок начинал с 5 часов в 10 утра. После 5 часов игрок должен был завершить каждый ход за 1 минуту. В 12:00 был перерыв на обед продолжительностью 1 час, а в 5 вечера — перерыв на ужин продолжительностью полчаса. [34] Niconico транслирует игры в прямом эфире с комментариями. [35] Японский производитель автозапчастей Denso разработал роботизированную руку для перемещения деталей для компьютера. [36]
Чемпион Ōshō и Kiō Акира Ватанабэ написал в своем блоге, что «человек не может думать о некоторых ходах Понанзы, таких как 60.L*16 и 88.S*79. Я не уверен, были ли это лучшие ходы или нет прямо сейчас, но я чувствую, что наблюдаю что-то невероятное». [37] Чемпион Kisei , Ōi и Ōza Ёсихару Хабу сказал The Asahi Shimbun : «Я почувствовал, что машины были необычайно сильны, когда увидел их игры на этот раз». [38]
В субботу 19 июля 2014 года Тацуя Сугаи снова получил шанс сыграть против Шуэсо в том, что было объявлено как «Матч мести Shogi Denou-sen». Сугаи уже был побежден Шуэсо четырьмя месяцами ранее в первой игре Denou-sen 3, поэтому это было воспринято как его шанс отомстить за это поражение. Игра была спонсирована как Ассоциацией сёги Японии, так и телекоммуникационной и медиа-компанией Dwango и проводилась в Tokyo Shogi Kaikan (главный офис Ассоциации сёги Японии). Хотя игровая площадка была закрыта для публики, игра транслировалась в прямом эфире через Niconico Live с комментариями от различных профессионалов сёги и женщин-профессионалов. Ходы Шуэсо делала роботизированная рука Денсо. Первоначальный контроль времени для каждого игрока составлял восемь часов, за которыми следовала минута бёёми. Кроме того, в течение игровой сессии было запланировано четыре перерыва по 1 часу, чтобы обе стороны могли поесть и отдохнуть. Игра продолжалась всю ночь и весь следующий день и наконец завершилась почти через 20 часов после начала, когда Сугаи сдался после 144-го хода Сюэсо. [39] [40]
Shogidokoro (将棋所) — графический пользовательский интерфейс Windows (GUI), который вызывает программу для игры в сёги и отображает ходы на доске. [41] Shogidokoro был создан в 2007 году. Shogidokoro использует универсальный интерфейс сёги (USI). USI — это открытый протокол связи, который программы сёги используют для связи с пользовательским интерфейсом. USI был разработан норвежским программистом компьютерных шахмат Тордом Ромстадом в 2007 году. Торд Ромстад основал USI на универсальном шахматном интерфейсе (UCI). UCI был разработан программистом компьютерных шахмат Стефаном Мейером-Каленом в 2000 году. Shogidokoro может автоматически запускать турнир между двумя программами. Это помогает программистам писать программы сёги быстрее, поскольку они могут пропустить написание части пользовательского интерфейса. Это также полезно для тестирования изменений в программе. Shogidokoro можно использовать для игры в сёги, добавив движок сёги в Shogidokoro. Вот некоторые двигатели, которые будут работать под управлением Shogidokoro:
Интерфейс также может использовать движки, предназначенные только для решения цумэсёги , такие как SeoTsume (脊尾詰). [59] Меню программного обеспечения имеет как японский, так и английский языки.
XBoard / WinBoard — это еще один графический интерфейс, поддерживающий сёги и другие варианты шахмат, включая западные шахматы и сянци. Поддержка сёги была добавлена в WinBoard в 2007 году Х. Г. Мюллером. WinBoard использует собственный протокол ( Chess Engine Communication Protocol ) для связи с движками, но может подключаться к движкам USI через адаптер UCI2WB. Движки, которые могут изначально поддерживать протокол WinBoard, — это Shokidoki, TJshogi, GNU Shogi и Bonanza. [60] В отличие от Shogidokoro, WinBoard является бесплатным и имеет открытый исходный код, а также доступен для X Window System как XBoard (для систем Linux и Mac).
Ряд вариантов Shogi, таких как Chu Shogi и Dai Shogi , можно играть против ИИ, используя разветвленную версию Winboard. Включенные движки: Shokidoki, который может играть в меньшие варианты с дропами (т. е. Minishogi ); и HaChu, большой движок варианта Shogi, разработанный для игры Chu Shogi и со временем улучшенный в силе. [61]
将棋ぶらうざQ (Shogi Browser Q) — это бесплатный кроссплатформенный (Java) графический интерфейс, который может запускать движки USI и конкурировать с Floodgate. [62] Начиная с версии 3.7 доступны как японский, так и английский языки.
BCMShogi [63] — графический пользовательский интерфейс на английском языке для протокола USI и протокола WinBoard shogi. Он больше не разрабатывается и в настоящее время недоступен на сайте автора.
Floodgate — это компьютерный сервер сёги для компьютеров, чтобы соревноваться и получать рейтинги. [64] Программы, работающие под управлением Shogidokoro, могут подключаться к Floodgate. Floodgate была создана командой GPS. Floodgate начал работать непрерывно в 2008 году. Самые активные игроки сыграли 4000 игр. С 2008 по 2010 год 167 игроков сыграли 28 000 игр на Floodgate. Люди могут играть на Floodgate. Ограничение по времени составляет 15 минут на игрока, внезапная смерть. С 2011 по 2018 год программа номер один Floodgate выросла на 1184 очка, в среднем на 169 очков в год.
Ежегодный чемпионат мира по сёги компьютер против компьютера организован Ассоциацией компьютерных сёги (CSA) Японии. [65] Компьютеры играют в автоматизированные игры через сервер. У каждой программы есть 25 минут на завершение игры. Первый чемпионат состоялся в 1990 году с шестью программами. В 2001 году он вырос до 55 программ. Чемпионат транслируется в Интернете. На 19-м ежегодном турнире CSA четыре программы (GPS Shogi, Otsuki Shogi, Monju и KCC Shogi), которые никогда не выигрывали турниры CSA, победили три сильнейшие программы предыдущего года (Bonanza, Gekisashi и YSS). [66] Три лучших победителя турнира CSA 2010 года — Gekisashi, Shueso и GPS Shogi. [67]
В 2011 году Bonkras выиграл турнир CSA, одержав пять побед из семи игр. Bonkras работал на компьютере с тремя процессорами, содержащими 16 ядер и шесть гигабайт памяти. Bonanza занял второе место на компьютере с 17 процессорами, содержащими 132 ядра и 300 гигабайт памяти. Shueso занял третье место. Победитель CSA 2010 года, Gekisashi, занял четвертое место. Ponanza занял пятое место. GPS Shogi занял шестое место на компьютере с 263 процессорами, содержащими 832 ядра и 1486 гигабайт памяти. [68] [69] В 2012 году GPS Shogi искал 280 000 000 ходов в секунду, а средняя глубина поиска составила 22,2 хода вперед. Хироши Ямасита, автор YSS, ведет список всех программ сеги, которые играли в чемпионате мира по компьютерному сеги по годам и победному рангу. [70]
Некоторые коммерческие игровые программы, которые играют в сёги, — это Habu Meijin no Omoshiro Shōgi для Super Famicom , Clubhouse Games для Nintendo DS и Shotest Shogi для Xbox .
18 сентября 2005 года профессиональный игрок Японской ассоциации сёги 5 дан сыграл в сёги против компьютера. Игра состоялась на 29-м турнире по сёги Hokkoku Osho-Cup в Комацу, Япония. Национальный технологический колледж Мацуэ разработал компьютерную программу Tacos. Tacos играл первым и выбрал статическую линию ладьи в дебюте. Профессиональный Хашимото следовал начальной линии, меняя своего слона на слона Tacos. Tacos имел хорошее развитие с некоторыми преимуществами в дебюте и средней игре даже до 80-го хода. Многие игроки-любители ожидали, что Tacos победит. Однако профессиональный Хашимото защищался, и Tacos делал странные ходы. Tacos проиграл. [71]
14 октября 2005 года Ассоциация сёги Японии запретила профессиональным игрокам в сёги соревноваться с компьютером. [72] Ассоциация сёги Японии заявила, что это правило призвано сохранить достоинство профессионалов и максимально использовать компьютерные сёги как потенциальную возможность для бизнеса. Запрет препятствует оценке компьютеров относительно профессиональных игроков.
С 2008 по 2012 год Японская ассоциация сёги (президентом которой был Кунио Ёнэнага) не разрешала проводить игры между профессионалами и компьютерами.
Когда в 1996 году его спросили, когда, по его мнению (Хабу), компьютер победит его, его ясный ответ был: «2015».
持って, より前からやっていればよかったと反省していますし, 悔いが残るところです。