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Ainsi en 1769, le baron Von Kempelen, ingénieur autrichien, fabriqua un automate nommé Le Turc du fait de son apparence avec un Turc. Cet automate était assis devant un large coffre dont le couvercle était un échiquier. A chaque mouvement il saisissait la pièce à jouer et la déplaçait à l'endroit propice. Le coffre qui contenait des rouages forts compliqués censés calculer les coups à jouer était ouvert avant chaque partie. Le baron parcourut l'Europe avec son automate et gagna la majorité des parties, dont une contre Napoléon. Edgar Poë était perplexe (imaginez tout de même un assemblage de poulies et d'engrenages jouant le noble jeu!) car il avait bien examiné la mécanique de l'objet et était persuadé qu'un compère caché calculait les coups. Et bien évidement il avait raison. En fait à l'intérieur se tenait un homme très petit utilisant un système de miroirs et d'articulations pour jouer et voir le coup joué par l'adversaire. L'automate de Von Kempelen
L'automate atterrit, après la mort de son propriétaire,
dans un musée et âgé de 85 ans il périt dans
un incendie. |
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En 1900, Torre Quevedo, technicien à
l'école polytechnique espagnole Escuela Technica Superior
de Ingenieros de Caminos, réalisa une machine électromécanique
désignée par Joueur d'échecs afin de résoudre
la lutte R+T contre R en le plus petit nombre de coups. Une version
plus sophistiquée comprenant un système acoustique qui
permettait d'annoncer "Echec et mat", fut présentée
à Paris en 1914. Mais la première guerre mondiale allait
éclater et il allait s'en suivre une longue période où
les recherches seraient totalement consacrées à l'armement. La première partie connue "jouée"
par une machine
Mais c'est surtout à Claude Shannon qui développait
alors la théorie de l'information au Bell Laboratory, que l'on
doit les bases de la programmation du jeu d'échecs; En fait il
comptait s'appuyer sur l'étude de ce jeu pour élaborer de
nouvelles techniques de traitement de l'information sur le schéma
de réflexion du cerveau humain, à savoir: calcul-évaluation-décision.
C'est en mars 1949 que le célèbre article parut. (Cliquez pour télécharger le fichier PGN) Dedans il introduisait de nombreux concepts et nouveaux termes qui allaient bientôt devenir indispensables et que l'on utilise encore aujourd'hui, pas seulement dans le jeu d'échecs, mais dans tous jeux de réflexion: Arbre des variantes, fonction d'évaluation, force brute/recherche heuristique... Il suggéra également que le programme pourrait apprendre directement sur ses erreurs en modifiant dynamiquement la fonction d'évaluation... Beaucoup plus facile à dire qu'à faire! Les pères du formalisme algorithmique: Alan Turing (1912-1954), de la théorie de l'information: Claude Shannon (1916-2001), et de la théorie des jeux: John Von Neumann (1903-1957). La partie fut d'ailleurs remportée par l'ordinateur. Qui était le joueur adverse? un Maître International? un joueur de club? un joueur de seconde catégorie? non... un inconnu! En fait on avait sélectionné un volontaire qui ne connaissait une semaine auparavant rien aux échecs! Mais malgré la toute petite performance, il est certain que les programmeurs venaient de remporter un sérieux point psychologique sur le joueur d'échecs. Ce programme, conçu par Ulam et Stein, tournait sur un ordinateur à lampes Maniac I de 1950 qui avait servi pour le projet Manhattan et l'étude des réactions nucléaires, la technologie à transistors n'étant pas encore très développée. Durant ce match la machine se limitait à une profondeur d'analyse de 4 demi-coups, ce qui fait qu'elle jouait un coup en, environ, 12 minutes (soit 500 positions analysées par seconde). L'ordinateur à lampes MANIAC I au laboratoire
atomique de Los Alamos.
Dès l'année suivante, une machine sut appliquer toutes les règles et disputer une partie entière. C'était un IBM 704, programmé par Bernstein, Roberts, Arbuckle et Belsky. La saisie des coups se faisait à l'aide de cartes perforées. Outre une meilleure fonction d'évaluation, les concepteurs se penchèrent sur la sécurité du roi, une des clefs de la réussite d'un programme. Une troisième évolution fut l'abandon de la force brute au profit de la sélectivité des coups. Mais les performances étaient encore très médiocres. Puis au début des années 1960, avec le développement
des circuits intégrés et transistors, apparurent les premiers
ordinateurs commerciaux (série des PDP de Digital Equipment),
alors les programmes d'échecs purent commencer à participer
à des opens. En effet un programme conçu par Greenblatt et Eastlake
à la célèbre Massachusetts Institute of Technology
fit sensation en obtenant en 1968 une performance de 1400 points Elo
dans un open; Ainsi le MAC HACK pouvait en théorie se
défaire de tous amateurs d'échecs. La fonction d'évaluation
comprenait maintenant plus de 50 critères et calculait les coups
jusqu'à une profondeur de 6 demi-coups. |
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Comme on était en pleine période de guerre
froide, les Soviétiques se devaient de réagir et sous la
direction de l'ex-champion du monde Mikhaïl Botvinnik, ils
élaborèrent alors le programme Kaïssa qui
allait dominer les programmes Américains par trois victoires à
une en 1966 puis qui allait décrocher le premier titre des champions
du monde des ordinateurs en 1974 à Stockholm. Entre temps, en 1970,
fut crée le championnat d'Amérique du nord des ordinateurs
d'échecs. En 1976, un joueur d'élite Suisse est battu
par un ordinateur Digital Equipment
La volonté des universités à obtenir le plus fort
ordinateur d'échecs entraîna la conception de nouveaux
algorithmes plus efficaces tel que l' Alpha-Bêta, dûe
à John Mac Carthy, qui permettait d'éviter une
recherche exhaustive des coups en divisant par 6 (dans le meilleur des
cas) le nombre de coups à analyser. |
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Chess, développé à partir de 1967 à
la Northwestern University par David Slate et Larry Atkin,
tournait sur un des plus puissants ordinateurs du moment, le Control
Data Cyber 176 (14 MIPS). Cette dernière version 4.7 avait
pratiquement remportée tous les derniers grands rendez-vous
des tournois d'ordinateurs en battant notamment Kaïssa.
De plus, elle avait fait ses preuves en battant à plusieurs
reprises des bons joueurs de club mais venir à bout d'un Maître
International était une autre affaire, surtout qu'aucun Maître
International n'avait encore été battu par un ordinateur. La défaite de David Levy dans la quatrième
partie
Mais ce qu'on retenu de ce match c'était cette défaite à
la quatrième partie de Levy... Les machines allaient-elles
prendre le pas sur l'Homme?(Cliquez pour télécharger le fichier PGN) |
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Tous les chercheurs affirmaient que le développement
de l'intelligence artificielle allait apporter de nouvelles idées
pour l'élaboration de programmes d'échecs. Dès 1968, Stanley Kubrick avait formidablement utilisé
ce concept d'intelligence artificielle dans le film 2001, l'Odyssée
de l'espace. << Tout d'abord, une remarque: Frank est persuadé de la
perfection de la machine et ne soupçonnera jamais que celle-ci
puisse se tromper. Or rien que dans cette fin de partie il y a deux
ambiguïtés qui permettent de douter de l' intelligence absolue
de l'ordinateur: Position après que Frank ait joué
14.Dxa6
Au début des années 70, peut-être inspirés
par le film, plusieurs scientifiques s'étaient attaqués
au problème de l'IA donc le français Jacques Pitrat,
chercheur au CNRS. Il utilisa pour cela une arborescence de plans qui
était une suite de coups dépendant du but à atteindre
et qui avait l'avantage d'être très réduit en noeuds.
Le nom du programme développé était ROBIN.En fait le succès fut mitigé car d'un côté, dès 1990 on ne parlait plus de ce type de programme d'échecs, ceux-ci étant complètement dépassé par la symbiose supercalculateur-algorithme AlphaBêta; et d'un autre côté les recherches avaient permis de grandes avancées dans des domaines comme la médecine avec la mise en place des systèmes experts. Mais vu que là on parle d'échecs et non de médecine, on dira que ce fut une terrible désillusion. |
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Si ce n'était en devenant intelligent que la
machine battrait l'homme, cela le serait pas sa vitesse de calcul et a
fortiori par la puissance des processeurs avec une loi érigée:
"augmentez la profondeur d'analyse d'un demi-coup et vous gagnerez
200 points Elo". Cette constatation encouragea l'apparition de gros
ordinateurs équipés de plusieurs microprocesseurs. Et ce
fût Belle qui ouvra le bal en 1980 en détrônant Chess
4.7 . Belle, conçue par Kenneth Thompson au Bell Telephone Lab, était un ordinateur spécialement créé pour les échecs et pouvait calculer plus de 100 000 positions par seconde. Il atteignait en 1983 un classement Elo de 2100, c'est à dire qu'il pouvait battre 95% des joueurs. Puis en 1983, Cray Blitz remportait la palme. Il tournait sur les remarquables, et non moins célèbres, calculateurs Cray. Un nouveau défit de 1000$ fut alors lancé par David Levy au programmeur du Cray Blitz, ce montant venait s'ajouter à une somme de 4000$ offert par le magazine Omni. Mais encore une fois, David Levy remporta haut la main les quatres parties. Un Cray-1
Enfin en 1984, le programme Hitech, développé à
l'université Carnegie-Mellon de Pittsburgh sous la direction d'
Hans Berliner ancien champion du monde d'échecs par correspondance,
commença à battre régulièrement des Maîtres
Internationaux grâce à une meilleure compréhension
du jeu. De plus cet ordinateur allait prédisposer l'architecture
parallèle en utilisant un processeur pour chaque cases, cette puissance
de calculs lui permettant ainsi d'atteindre la profondeur étonnante
de 14 demi-coups. |
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A la fin des années 1970, apparus les premiers
jeux électroniques d'échecs ainsi que des programmes tournant
sur des micro-ordinateurs. Ceci fut spécialement dû à
la percée de l'informatique domestique mais également
aux coûts de fonctionnement des gros ordinateurs dont chaque heure
d'utilisation coûtait plusieurs milliers de francs et qui, de
toute façon, n'auraient pas laissé beaucoup de chance
à son adversaire humain. Une publicité de 1978 du premier Chess Challenger
sorti en France
En 1978, sortait une nouvelle génération d'appareils
qui avait un rapport qualité/prix meilleur et dont le succès
ne se fit pas attendre puisque qu'elle se vendu dans le monde en centaines
de milliers d'exemplaires. Voici un problème qui montre la très rapide évolution des jeux électroniques: Les blancs jouent et font mat en trois coups
Délai pour trouver la solution 1.Fxh7+ Rf8
2.Cg6+ fxg6 3.Tf4 mat La vitesse en cinq ans aura été multipliée par un million! |
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En 1987, quatre étudiants, de la même
université que les créateurs de Hitech, concevaient
Chip Test qui était une sorte de prototype sur laquelle
les créateurs bidouillaient, rajoutant tous ce qu'ils récupéraient
en mémoires ou processeurs afin d'augmenter sa puissance. Cet
enchevêtrement de pièces fût rebaptisé en
nom plus sérieux Deep Thought. Et Deep Thought
(Pensée profonde) méritait bien son nouveau nom car les
programmeurs gérèrent avec succès le problème
de l'explosion combinatoire (c'est à dire que lorsque l'ordinateur
est confronté à une succession de prise, il analysera
cette ensemble de prises et ne s'arrêtera pas bêtement au
milieu de l'échange) qui lui permettaient ainsi d'annoncer parfois
des mats en 20 demi-coups... ce qui avait dons d'agacer l'adversaire! |
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En 1990, Anatoli Karpov, alors deuxième joueur mondial, était battu par Mephisto dans une simultanée. Ce même ordinateur gagna contre les Grands Maîtres Robert Huebner et David Bronstein. Enfin il obtient une norme de Maître International à l'open de Dortmund. Quand à Deep Thought, il obtenait la même année
une performance spectaculaire de 50% des points en jouant contre dix
Grands Maîtres, et 86% des points en jouant contre 14 Maîtres
Internationaux, et ce, dans des conditions de tournois. Puis en 1993
Deep Thought eut logiquement le privilège d'être
sélectionné afin d'analyser le match des championnats
du monde d'échecs entre Kasparov et Karpov. Kasparov ne fera qu'une bouchée de Fritz
en finale
Kasparov avait donc par trois fois battu Fritz; à
chaque partie il avait joué 1.e3 ("début irrégulier")
pour tenter de déstabiliser l'ordinateur et cela avait marché
car les programmeurs de Fritz n'avaient pas prévu un tel
cas (on sait que même si aucun premiers coups aux échecs
n'est réfuté, il est toujours préférable de
soit occuper le centre: théorie de Steinitz ou soit de
contrôler le centre: théorie de Réti) et
ne s'étaient pas penché sur l'élaboration d'une bibliothèque
avec l'ouverture en question. Ainsi au bout de quelques coups le programme
était déjà en difficulté.Autant dire que ce n'était pas resté inaperçu et Richard Lang, concepteur de Genius, dépêcha le Grand Maître International Gerald Hertneck afin d'établir une bibliothèque d'ouverture comprenant des variantes avec 1.e3, Hertneck en profita également pour créer une bibliothèque étudiée au jeu de chaque joueur du circuit. C'est ainsi que Chess Genius 2.9 arriva au tournoi de Londres avec un tout nouveau bagage théorique, près à piéger les plus grands. Ce tournoi, à la différence de celui de Munich, était par élimination directe et le temps alloué à chaque participant de 25 minutes en faisait un tournoi beaucoup plus sérieux. Chess Genius et ses concepteurs n'avaient pas vraiment eu beaucoup de chance lors du tirage au sort puisqu'ils avaient tiré Kasparov. Pourtant il réussit l'impensable: battre le numéro 1 mondial. La nouvelle se répandit à travers le monde et elle fit la une de la presse. Kasparov était cette fois-ci tombée face à meilleur que lui. |
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Maintenant restait un objectif, celui de battre Kasparov
en match. Et c'est IBM qui allait s'employer à le faire. En février 1993, Deep Thought était renommé Deep Blue (en hommage à IBM qui est souvent surnommé "Big blue"). Mais l'amélioration en Deep Blue était bien plus qu'un simple changement de nom. En fait IBM introduisait la technologie "massivement parallèle" avec ses serveurs RS/6000 SP (scalable power parallel), ceci permet de connecter un nombre incroyable de processeurs en parallèle. Ainsi Deep Blue disposait de 32 serveurs Power2 (donc 32 noeuds) pilotant chacun 8 processeurs VLSI (composants à très haute intégration), ce qui donnait un total de 256 processeurs en parallèle et une puissance de 0.7 Tflops. Ainsi il pouvait évaluer 200 millions de positions par seconde, soit, en trois minutes, atteindre une profondeur de 7 coups (14 demi-coups). Une des 32 cartes serveurs Power2
Deep blue
Fruit d'un pari réussi, IBM aura vendu en
trois ans plus de dix milles RS/6000 SP!
Donc en 1996, Deep blue avait eu trois ans pour se préparer
et un match contre Kasparov s'imposait. Position après le onzième coup noir
La dernière partie et la défaite
en 19 coups de Kasparov
Et en effet l'ordinateur ne lui laissera aucune chance avec une inexorable
attaque contre son roi noir.(Cliquez pour télécharger le fichier PGN) Lorsqu'il abandonnera au 19ème coup (une des plus rapides défaites de sa carrière) ce sera un véritable choc pour tous les spectateurs et humains que nous sommes: un monstre cybernétique, ne comprenant que les 0 et les 1, aura réussi ce qu'aucun joueur n'a jamais fait: battre Kasparov en match. Les spectateurs n'en croient pas leurs yeux: la
position de Kasparov prend l'eau de toute part! |
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Nombreuses ont été les analyses et commentaires
après ce match. Il a d'ailleurs été critiqué
sur de nombreux points: Déjà il est certain que Kasparov n'a pas joué son jeu qui le rend si redoutable, sans doute, voulant éviter les positions tactiques. Ensuite il semble que Deep blue est joué des coups qu'il n'aurait jamais dû jouer... aussi Kasparov pense toujours qu'il y a eu sur certains coups une intervention humaine... difficile de juger. Dès la fin du match Deep blue est parti à la retraite et n'a plus jamais été utilisé. Or rappelons tout de même que Kasparov avait remporté le premier match en 1996 et il était donc assez logique de disputer une belle, mais après avoir empoché quelque 100 millions de dollars avec l'impact publicitaire, IBM a sans doute estimé qu'il avait été chanceux tout au long des six parties et qu'il ne servait à rien de risqué de ternir son image de marque. Pour finir un match en six parties contre un ordinateur était tout à fait inégal car la fatigue mentale et la lassitude jouent énormément. Aussi Kasparov n'aurait sans doute pas perdu cette dernière partie si il n'y en avait pas déjà eu cinq, chacune dépassant les deux heures de jeux. Beaucoup plus récemment (fin 2002) Kramnik menant 3-1 contre le programme Deep Fritz se fera rattraper avec, là aussi, un abandon dans une position nulle, sans doute dûe à la fatigue. Bref chacun jugera. En fin de compte il aura fallu "seulement" une cinquantaine d'année pour battre le champion du monde. Selon les prédictions, et comme pour toutes prédictions, certains étaient dans le vrai, d'autres avaient à peu près vu juste, et d'autres par contre étaient soit complètement pessimistes soit optimistes. Ainsi l'ordinateur battrait le champion du monde en 1993 selon McCarthy, en 1999 selon Shannon, en 2010 selon Kasparov et en 2018 selon Thompson... Ne croyons pas pour autant que la machine est devenue intelligente car Deep blue n'utilisait aucun algorithme d'intelligence artificielle. Aussi pouvons nous espérer dans les prochaines années qu'un nouveau défit sera relevé. Pourquoi pas un jour un ordinateur réseau neuronal jouant aux échecs... Les ordinateurs champions du monde (WCCC)
Les micro-ordinateurs champions du monde (WMCCC)
A noter que la compétition ne s'est pas
déroulée en 1992 et 1994
et qu'en 1999 micro-ordinateurs et ordinateurs étaient réunis dans un même tournoi. Progression des ordinateurs d'échecs
La valeur calculée pour le Elo est
la meilleure performance de l'année d'un ordinateurs dans un
tournoi contre des joueurs humains. Seules les parties à cadences
tournois (2 heures/40 premiers coups...) sont prises en comptes. |
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Fin 1977, des joueurs Parisiens affrontent Chess
4.6, alors champion du monde, grâce au réseau Cybernet;
Le super ordinateur Américain étant difficilement déplaçable!
Calculateur Digital jouant aux échecs (début
années 70)
L'équipe de Deep Blue
De g. à d. : F.H. Hsu (debout), J. Brody, J. Hoane jr, M. Campbell et C.J. Tan. Europe Echecs N°456 Cette caricature de 1979 met en évidence
le très faible niveau des programmes d'échecs.
V. Korchnoï, alors vice-champion du monde,
affronte dans une simultanée le Challenger Voice.
(Forum de Halles à Paris, fin 1979) Dessin de Yves Jobert
Science et Vie HS N° 124 Le programmeur du Modular Game System: John Aker |
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