Турецкий гамбит для механического пианино
В 18 веке человечество, пожалуй, впервые начало ощущать себя «царем природы». Один за другим сдавались перед пытливыми умами законы физики, химии и биологии, покорялись водные и воздушные стихии. Всем казалось, что вот еще небольшой рывок — и человек сможет подобно богу изменять свойства материи и превращать неживое в живое. Эти идеи породили моду на автоматоны — механические подобия человека и животных, способные имитировать различные действия — играть на музыкальных инструментах, танцевать, писать, рисовать. Разумеется, набор движений был строго ограничен их конструкцией и «перепрограммировать» автоматоны было почти невозможно. Во всяком случае, было проще построить новый. Но на фоне этих механизмов разительно выделяется один автомат, который мог не просто имитировать человека — он мог думать, анализировать и принимать решения. Эта автоматическая шахматная машина называлась «Механический турок» и была создана венгерским изобретателем Вольфгангом фон Кемпеленом во второй половине 18 века.
Современная реконструкция облика автомата
Снаружи машина выглядела как деревянная скульптура, состоящая из манекена в натуральную величину, прикрепленного к деревянному шкафу размером 1,2×0,6×0,9 метра. Манекен был одет в яркий восточный халат и чалму, лицо украшали могучие усы и брови. Правая рука манекена была вытянута вперед, в левой руке помещалась старинная курительная трубка, а глаза были сфокусированы на верхней части шкафа, где во время игры должна была стоять шахматная доска. С лицевой стороны шкаф состоял из трех дверей и нижнего ящика. По заявлению создателя, Механический Турок был способен играть в шахматы наравне с человеком и даже выигрывать у него. Возможно ли было на основе технологий 18 века создать действующий искусственный интеллект? Не будем нагнетать интригу — разумеется нет. Но от этого «Механический турок» не становится менее интересным феноменом.
В 1769 году фон Кемпелен был принят при дворе императрицы Марии Терезии, где присутствовал при выступлении популярного фокусника и иллюзиониста. Вероятно талантливый инженер Вольфганг сумел увидеть за его трюками нечто такое, что родило в его мозгу идею попробовать себя на этом поприще. Во всяком случае, после завершения выступления Кемпелен пообещал императрице, что он создаст изобретение, которое без всякой магии превзойдет иллюзии фокусника. И спустя полгода представил ко двору своего «Механического турка».
Прежде чем перейти непосредственно к демонстрации, Кемпелен, не скрываясь, показал собравшимся внутренний механизм машины, открывая различные секции шкафа.
Дверь слева содержала сложное механическое устройство, похожее на часовой механизм, которое включало рычаги, колеса, шестерни и маятники. Две другие двери закрывали камеру с передаточным механизмом, где также хранились шахматная доска, фигуры, некоторые инструменты и запасные части. Кемпелен также раскрыл нижнюю часть манекена, где также помещался некий сложный механизм. Этот ритуал впоследствии будет повторяться каждый раз.
Описав внешнюю и внутреннюю конструкцию шахматной машины (последнее — достаточно витиевато и туманно), фон Кемпелен пригласил придворных сыграть с манекеном в шахматы. Во время игры правая рука манекена брала фигуры и перемещала их по шахматному полю, а голова при этом словно сопровождала ход взглядом. Шах королю автомат объявлял троекратным кивком головы. Если противник пытался сжульничать, например, сделать некорректный ход, «Турок» прекращал игру и не двигался, пока ошибка не будет исправлена. Каждые 20 ходов фон Кемпелен объявлял перерыв и заводил механизм ключом. Несколько придворных сыграли против механического человека, и все были легко побеждены.
Новости о первой машине, способной сравняться с человеком и даже превзойти человеческий разум, распространились повсюду. После первого выступления перед императрицей Австрии, фон Кемпелена буквально засыпало приглашениями от других членов королевской семьи, знати и министров. Сын Марии Терезии, император Иосиф II отправил фон Кемеплена вместе со его шахматной машиной в путешествие по Европе, во время которого «Механический турок» встречался с различными противниками, практически неизменно побеждая их. Впрочем, с лучшим шахматистом того времени, Франсуа-Андре Филидором машина справиться всё же не сумела.
Каждый раз фон Кемеплен с готовностью демонстрировал механическую конструкцию «Турка», однако трогать ничего не позволял, отговариваясь чрезвычайной хрупкостью механизма и тонкостью настроек. Принцип работы своего автомата он также разглашать отказывался. Неудивительно, что в таких условиях секрет способности турка к автоматической игре в шахматы раскрыть никто не сумел.
После смерти Кемпелена в 1804 году машина была выкуплена инженером и предпринимателем Иоганном Мелцелем, сделавшим из «Механического турка» настоящее шоу, с которым гастролировал по всей Европе, а затем по США. Он же внёс в нее ряд усовершенствований, в частности добавил звуковой аппарат, способный произносить «шах». Машина играла против Наполеона Бонапарта, Бенджамина Франклина и даже Чарльза Бэббиджа, создателя первого протокомпьютера, обыграв их всех. С подачи Мелцеля эти матчи широко освещались ведущими газетами и журналами.
История о думающей машине, конечно же, была слишком хороша, чтобы быть правдой. Разговоры о том, что «Турок» на самом деле управляется сидящим внутри человеком начались едва ли не с первой демонстрации автомата. Уж очень не давало покоя пытливым умам якобы пустое пространство внутри шкафчика. Там вполне мог разместиться опытный шахматист, который бы наблюдал за игрой с помощью системы зеркал и переставлял фигуры, просовывая руку внутрь манекена. Справедливости ради — последние два утверждения действительности не соответствовали.
Одна из ранних версий «устройства» Турка
Секретом «Турка» занимался, в том числе, и американский писатель Эдгар Аллан По. Он по возможности изучил аппарат Мелцеля и пришел к уверенному выводу, что манекен — не автомат, а марионетка, которой управляет человек, сидящий внутри шкафа во время игры. Его подробный анализ, опубликованный в 1836 году, убедил людей в том, что эта машина не может функционировать сама по себе.
Ключевыми выводами По, которые разгадали тайну шахматной машины, были:
- Автомат должен работать с некой периодичностью, поэтому шахматная машина Мелцеля тоже должна делать ходы в определенное время, но это не так. То есть в действиях машины отсутствует регулярность, что является важной характеристикой автомата.
- Механизм машины содержит существенно больше компонентов, чем требуется для нескольких простых движений манекена. Возможно, изобретатель использует эту установку как обман.
- Настоящая машина, способная играть и способная просчитывать ходы, должна выигрывать все игры, но машина Мелцеля всё же проигрывала некоторые из них.
Некоторые из выводов По могут быть несколько спорными, но главная его мысль была верной. Анализ По привел к серьезному падению популярности 'Турка», и через некоторое время Мелцель перестал получать приглашения на демонстрацию машины. После его смерти «Турок» был продан с аукциона и попал в музей Филадельфии. Тогда и был по-настоящему раскрыт секрет этой машины. На самом деле нижний ящик и левая боковая часть шкафа (где размещалась установка, похожая на часовой механизм) были сконструированы таким образом, что занимали лишь одну треть пространства, которое, казалось бы, должны занимать. Обе секции не доходили до задней части шкафа, поэтому внутри образовывалось скрытое пустое пространство.
Это секретное пространство было оборудовано подвижным креслом, которое могло перемещаться из одной части шкафа в другую, позволяя игроку оставаться скрытым, когда фон Кемпелен, а позже — Мелцель — открывали разные дверцы машины во время демонстрации.
Разумеется, в таком положении игрок никак не мог наблюдать за шахматной доской. Однако в основание тяжёлых фигур, установленных на шахматной доске, были вмонтированы мощные магниты. Под доской, внутри ящика, под каждым полем находился металлический шарик, надетый на вертикально натянутую нитку. Когда фигуру поднимали, шарик падал, сигнализируя о её перемещении. Как только фигура оказывалась на новом поле, магнит притягивал соответствующий шарик. Рукой манекена игрок управлял через сложную систему рычагов и тросов. Он же манипулировал головой «Турка».
Каждые 20 ходов автомат «заводили», таким образом давай скрытому игроку перерыв, чтобы обдумать ход игры. Теоретически игрок мог при свете потайного фонаря делать записи, но на самом деле для опытного шахматиста даже в таких условиях держать в голове партию — не проблема. И в течение почти 70 лет публичных выступлений «мозг» автомата заменяли несколько очень сильных шахматистов. Их имена неизвестны. Точно установлено лишь, что во время американского турне Мелцель пользовался услугами европейского гроссмейстера Уильяма Шлюмбергера, который выдавал себя за личного секретаря изобретателя.
К сожалению, в июле 1854 года оригинальный «Механический турок» сгорел во время пожара в музее. Сейчас там демонстрируется реплика (она на заглавной картинке поста), подключенная к компьютеру и теперь действительно способная играть в шахматы.
Само название аппарата в каком-то смысле стало нарицательным. Так, в 2005 году была создана интернет-площадка Amazon Mechanical Turk, которая позволяет физическим лицам и предпринимателям привлекать исполнителей для решения задач, которые в настоящее время не в состоянии осилить компьютеры.
