El Ajedrecista — шахматный компьютер 1914 года
Вы наверняка знаете, что знаменитый «Механический турок» на самом деле был грандиозным мошенничеством. Шахматный автомат, одетый в замысловатые турецкие одежды, гастролировал по Европе в конце XVIII века в сопровождении своего изобретателя Вольфганга фон Кемпелена. Устройство поразило австрийскую императрицу Марию Терезию, французского императора Наполеона Бонапарта и прусского короля Фридриха Великого, обыграв многих известных шахматистов своего времени.
Однако в действительности автомат управлялся человеком, скрытым в его корпусе. Этот нюанс подпортил репутацию изобретателям шахматных автоматов, пусть и 60 лет спустя, когда был раскрыт секрет «турка».
Через полтора века после изобретения фон Кемпелена испанский инженер Леонардо Торрес‑и-Кеведо изобрёл El Ajedrecista («Шахматист»): настоящий шахматный автомат. Вот о нём Cloud4Y сегодня и расскажет.
El Ajedrecista
Автомат El Ajedrecista умел разыгрывать простейший эндшпиль: король и ладья против одного короля, потому что существуют определённые правила матования и машина, построенная по принципу классической механики, имела возможность с помощью программы избрать кратчайший путь к намеченной цели.
Машина гарантированно ставила мат королём и ладьёй одинокому королю из одной позиции: король стоял у белых на Н8, ладья — на G7, а чёрный король мог стоять на любом поле. Программа предполагала, что оба короля будут находиться на противоположных сторонах ряда, контролируемого ладьей. Машина могла защитить своего короля и поставить мат, хотя это могло занять до 63 ходов, а стандартное шахматное правило 50 ходов предусматривает ничью на 50 ходах без взятия или хода пешкой.
Механизм устроен таким образом, что машина не может поставить ладью за своего короля, а противостоящий король может форсировать ничью. Однако машина ставит мат каждому противнику и всегда побеждает, используя умные ходы, чтобы избежать патовых ситуаций. Также из‑за простого алгоритма автомат не ставил мат в минимальное количество ходов.
El Ajedrecista всегда играл белыми и сам передвигал своего короля или ладью благодаря сложному механизму, скрытому под металлической шахматной доской. Чтобы отучить соперника от «мошенничества», Торрес‑и-Кеведо оборудовал автомат громкоговорителем, который в ответ на умышленно ошибочный ход противника произносил фразу: «Я тебя презираю и не желаю больше с тобой играть». После чего машина сбрасывала с доски фигуры. Кроме того, громкоговоритель аккуратно возвещал каждый «шах королю», а в заключение торжественно объявлял сопернику мат.
Устройство можно считать первой компьютерной игрой в истории. Автоматический шахматист вызвал много шума, когда был представлен публике в Парижском университете в 1914 году. Хотя само изобретение появилось на свет двумя годами ранее. В первой версии автомата фигуры содержали разъёмы и электрически включались в доску. Ходы показывались восемью лампочками — ладью на a/h, ладью на 1 вниз/влево/вправо, короля на 1 вниз/влево/вправо (в других направлениях фигуры ходить не умели), а фигуры двигал человек.
Интересно, что в 1920 году сын Кеведо усовершенствовал дизайн машины, и вторая версия El Ajedrecista делала ходы с помощью электромагнитов, расположенных под доской. Но сам приницип работы остался неизменным. El Ajedrecista даже могла подождать, пока ладья и король сделают ход, прежде чем атаковать.
В 1951 году на Всемирном конгрессе физиков в Париже, где сын изобретателя Гонсалес Торрес‑и-Кеведо демонстрировал «электромагнитного игрока в шахматы», основоположник кибернетики Норберт Винер несколько раз вступал с ним в безнадёжную схватку, шутливо замечая, что хочет дать классической механике возможность в последний раз одержать верх над современной физикой.
Как создавалась машина
В отличие от Вольфганга фон Кемпелена, Торрес‑и-Кеведо создавал свой шахматный автомат не для развлечения элиты и не для того, чтобы заработать деньги на интересном механизме. Испанский инженер был заинтересован в создании машины, которая «думает» — или, по крайней мере, делает выбор из относительно сложного набора реляционных возможностей. Торрес‑и-Кеведо хотел переосмыслить то, что мы понимаем под мышлением.
Хотя руки управлялись механически, El Ajedrecista использовала электрические датчики для идентификации и обнаружения любого движения, сделанного противником, которым в данном случае был человек.
Изолирующий материал, сделанный из резины, разделял металлические части. Металлическая деталь в центре была круглой, тогда как части по бокам имели треугольную форму. Центральная часть была подключена к плюсовой клемме. В основании шахматного автомата находилась металлическая сетка, которая замыкала электрическую цепь, а она в свою очередь кодировала положение в плате. Когда чёрный король менял свою позицию, алгоритм вычислял и выполнял оптимальный ход для белых.
El Ajedrecista I и II — первые игровые ИИ в истории
Боковые части были соединены с горизонтальными и вертикальными проводниками соответственно. Основание чёрного короля заполнено серебряной сеткой. Она соединяла деталь в центре с боковыми частями. Благодаря этому соединению машина могла замкнуть два контура, которые приводили в движение две раздвижные планки. Ходы не прекращались, пока не достигали двух позиций, которые определяли положение чёрного короля на шахматной доске.
Аналогичным образом четыре движущиеся планки определяли положение ладьи и белого короля. В зависимости от движения чёрного короля планки тоже меняли своё положение. Это стало возможным благодаря электрическим цепям и подходящим контактам.
Схема устройства
Как отмечалось в статье Scientific American 1915 года о шахматном автомате: «Никто не говорит, что механизм будет думать или совершать действия, требующие мышления, но изобретатель утверждает, что автомат может делать многие вещи, которые обычно классифицируются как мыслительные».
В 1914 году Торрес‑и‑Кеведо изложил свои идеи в статье «Ensayos sobre automática. Si definición. Extensión teórica de sus aplicaciones» («Эссе об автоматике. Её определение. Теоретическая широта её применения»). В этой статье он дополнил идеи Чарльза Бэббиджа об аналитическом двигателе и предложил концепцию машин, выполняющих арифметические действия с помощью коммутационных схем и реле, а также описал автоматические машины, оснащённые датчиками, которые могли бы приспосабливаться к окружающей обстановке и выполнять задания. По мнению испанского изобретателя, будущее было за машинами с чувствами.
Причина, по которой изобретение Торрес‑и‑Кеведо не получило дальнейшего развития, может заключаться в том, что он не видел необходимости коммерциализировать своего шахматиста. Зато он создал много других интересных изобретений. Например, аэрокар Whirlpool, система полужесткой рамы для управляемых аэростатов, а ещё телекин: первое устройство дистанционного управления, которое позволяло безопасно испытывать дирижабли. Безопасно — значит не рискуя человеческой жизнью. За это его приняли в избран членом Испанской королевской академии наук, а затем Французской академии наук.
Спасибо за внимание!
Что ещё интересного есть в блоге Cloud4Y
→ Спортивные часы Garmin: изучаем GarminOS и её ВМ MonkeyC
→ NAS за шапку сухарей
→ Взлом Hyundai Tucson, часть 1, часть 2
→ Взламываем «умную» зубную щётку
→ 50 самых интересных клавиатур из частной коллекции
