Kwaku Ananse

Hydra ist ein 64-Prozessorrechner, der zusätzlich mit 64 Schachplatinen ausgerüstet wurde. Er steht in Abu Dhabi. Das Projekt zur Entwicklung dieses Superrechners wird von Dr. Christian Donninger („Chrilly”) geleitet [1].

Michael Adams ist britischer Supergroßmeister und die aktuelle Nummer 7 der Schachweltrangliste. Zwischen Hydra und Adams wurde vom 21. bis 27.6. ein Wettkampf durchgeführt, den der Rechner mit 5 Siegen und einem Remis aus 6 Partien für sich entscheiden konnte.

Nachdem die beiden Wettkämpfe zwischen Kasparov und dem Superrechner Deep Blue in den Jahren 1996 und 1997 ein sehr großes Medienecho hervorgerufen haben, und auch die beiden Wettkämpfe des letzten Jahres zwischen Kasparov und Deep Junior bzw. Kramnik und Deep Fritz große Beachtung fanden, hat vom heute zu Ende gegangenen Wettkampf zwischen Hydra und Adams kaum jemand Notiz genommen [4].

Da Adams nur unwesentlich schwächer als Kasparov und Kramnik spielt, kam es für Uneingeweihte sehr überraschend, dass Kasparov und Kramnik im letzten Jahr jeweils ein Unentschieden erzielen konnten, während Adams dieses Mal vollkommen unter die Räder (oder die Prozessoren) geriet. Aber es gab zwei entscheidende Unterschiede:

• Deep Fritz und Deep Junior waren PC-Programme, die etwa 2 Millionen Stellungen in der Sekunde berechnen konnten. Demgegenüber beträgt die Rechenleistung von Hydra etwa 200 Millionen Stellungen je Sekunde [3].
• Sowohl Kasparov als auch Kramnik hatten vor den Wettkämpfen die aktuellen Programmversionen zum Testen zur Verfügung gehabt. In einigen ihrer Partien war es deutlich zu sehen, dass sie dabei in der häuslichen Analyse Schwachstellen vor allem in den Eröffnungsbibliotheken gefunden hatten [2]. Da Schachprogramme determinierte Algorithmen benutzen, die in derselben Stellung meist zu demselben Zug führen, konnten Kasparov und Kramnik gezielt gefundene Schwachstellen ausnutzen.

Viele Großmeister waren auch in der letzten Zeit noch der Meinung gewesen, dass es noch sehr lange dauern würde, bis Computerprogramme ihnen tatsächlich ebenbürtig sind. Sie sollten das heutige Ergebnis zum Anlass nehmen, ihre Meinung zu überdenken.

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[1] Chrilly ist in der Computerschachszene ein guter Bekannter. Mitte der Neunziger Jahre spielte sein Programm „Nimzo” in der Weltspitze mit. Danach begann er das Projekt „Brutus”, die Entwicklung einer Einsteckkarte für den PC, die einen kleinen eigenen Schachcomputer enthalten sollte. Das Projekt wurde von der Hamburger Firma Chessbase finanziert. Nachdem sich nicht die gewünschten schnellen Erfolge einstellten, trennten sich Donninger und Chessbase voneinander. Donninger erhielt ein Angebot von der PAL-Gruppe aus Abu Dhabi. Hydra ist das Ergebnis ihrer Zusammenarbeit.

[2] Schachprogramme enthalten heutzutage drei wesentliche Programmteile:

• Eine Eröffnungsbibliothek.
• Eine sogenannte „Engine”, die in der Lage ist, Züge zu berechnen und die danach entstehenden Stellungen einzuschätzen. In Abhängigkeit von den sich dabei ergebenden Stellungsbewertungen entscheidet das Programm über seinen nächsten Zug. In diesem Partiebereich spielen die heutigen Programme besser als 99.99% aller Menschen. Nur noch sehr wenige Großmeister können mithalten.
• Endspieldatenbanken. Wenn sich nur noch sehr wenige Figuren auf dem Brett befinden, dann kann das Programm alle möglichen Stellungen und Züge berücksichtigen. In diesem Partiebereich spielen die Programme perfekt.

Die Eröffnungsbibliotheken werden meistens automatisch aus Partien von starken menschlichen Schachspielern generiert. Sind in diesen Partien Fehler, dann gehen diese Fehler in die Eröffnungsbibliotheken ein. Im Spiel gegen normale Schachstümper spielt das kaum eine Rolle. Im Spiel gegen die Besten der Welt aber schon, weil die Eröffnungsbibliotheken sich überwiegend aus Partien von Spielern zusammensetzen, die schlechter als die Weltbesten sind. Auch im Spiel etwa gleichstarker Programme sind diese Bibliotheken die Achillesferse. Gelingt es den Programmautoren, „Löcher” in den Bibliotheken der Gegner zu finden, dann sind so herbeigeführte Partien meist leicht zu gewinnen.

[3] Was bedeutet es für die Spielstärke, wenn ein Programm etwa 100 Mal mehr Stellungen je Sekunde durchackern kann? Die meisten Programme arbeiten „Brute force”. D.h. in einer gegebenen Stellung untersuchen sie alle Zugmöglichkeiten. Im allgemeinen gibt es in jeder Stellung etwa 40 verschiedene Züge. Nach einem Zug hat der Gegner ebenfalls etwa 40 Antwortmöglichkeiten, daraufhin der Erstziehende wieder 40 usw., sodass die Zahl der zu untersuchenden Stellungen etwa mit 40N anwächst, wenn N die Suchtiefe ist. Durch einen besonderen Suchalgorithmus (Alpha-Beta) kann man die Zahl der zu untersuchenden Züge auf etwa 6 senken, sodass nur noch etwa 6N verschiedene Stellungen berechnet werden müssen. Durch weitere heuristische Tricks verringern die meisten Programmierer die Zahl der Züge weiter auf etwa 3 je Stellung. Damit kann ein Programm, dass etwa 100 Mal mehr Stellungen je Sekunde berechnen kann, vier Züge tiefer in die Stellung schauen (34 ist rund 100). Beim Spiel zweier Programme ist ein Programm, dass 4 Züge tiefer sieht, einem anderen unter sonst gleichen Verhältnissen haushoch überlegen, es gewinnt nahezu immer.

Beim Spiel gegen Menschen sind die Verhältnisse nicht so klar. Menschen können nur etwa ein bis zwei Züge je Sekunde berechnen, nicht ein bis zwei Millionen. Aber Großmeister „fühlen” meist den richtigen Zug aufgrund ihrer langjährigen Erfahrung und ihres Talentes und lagen damit bis jetzt mit den stärksten Programmen gleichauf. Aber während sich die Fähigkeiten des menschlichen Gehirns kaum weiterentwickeln werden, steigen die Rechengeschwindigkeiten der Computer immer weiter an. Für ein PC-Programm des Jahres 2030 wird bei einer prognostizierten Taktfrequenz von 30 Terrahertz das Ergebnis eines Wettkampfs zwischen diesem Programm und dem Schachweltmeister der Menschen auf 999:1 geschätzt.

[4] Links
Kasparov gegen Deep Blue
Kasparov gegen Deep Junior
Kramnik gegen Deep Fritz
Adams gegen Hydra

Kategorien: Schach