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L'aventure de la programmation échiquéenne au 20ème siècle


L'aventure de la programmation échiquéenne et l'avancée des ordinateurs d'échecs au 20ème siècle

Un article original de Frederic Friedel traduit en français.

Le récent Championnat du Monde à Londres a été suivi de près par le plus grand (et le plus influent) portail de nouvelles d'Europe. Der Spiegel a retransmis en direct et commenté le match. Ils ont également posté une série en trois parties consacrée à l'histoire de la programmation échiquéenne, écrite par Frederic Friedel, rédacteur émérite de cette page de nouvelles. Au début des années 1980, Frédéric a joué un rôle déterminant dans la sensibilisation du public allemand aux échecs par ordinateur, et en 1987, il a co-fondé ChessBase. Voici la première partie de sa série.


Jouer aux échecs en ligne sur Chess.com

Pouvez-vous deviner combien de temps il a fallu, après la construction du premier ordinateur, pour que les gens se lancent dans la tâche de lui apprendre à jouer aux échecs ? Juste quelques années, vous dites ? Correct - mais il a fallu attendre encore quelques années avant qu'il y ait un ordinateur qui puisse exécuter le code. C'est l'un des plus grands esprits du XXe siècle qui l'a écrit. La "Machine à papier" d'Alan Turing avait besoin d'un processeur humain, Turing lui-même. Il a dû calculer laborieusement les déplacements au crayon et au papier. L'histoire a été racontée par l'ancien champion du monde d'échecs Garry Kasparov en 2012 à la conférence du centenaire d'Alan Turing à Manchester, où nous avons montré au public une reconstruction du programme de Turing fonctionnant sur un ordinateur moderne, contre lequel Kasparov a joué.


Garry Kasparov lors de la conférence du Turing 100
La conférence du Turing 100 de Manchester a été enregistrée et peut être visionnée en intégralité ou en 2 minutes - Kasparov a gagné la partie en 16 coups

Chapitre deux : L'un des premiers ordinateurs programmables du monde, MANIAC, a été installé en 1951 au laboratoire scientifique de Los Alamos. Il a été construit pour effectuer des calculs approfondis nécessaires à l'optimisation de l'implosion des armes thermonucléaires. Mais quelques semaines seulement après sa livraison, les scientifiques avaient déjà écrit un code pour jouer aux échecs. Les jeux se jouaient sur un plateau 6x6 réduit, et MANIAC a réussi à battre un amateur qui avait appris les coups quelques semaines auparavant.


Paul Stern et Nick Metropolis jouant aux échecs avec l'ordinateur MANIAC
Les scientifiques de Los Alamos sont Paul Stern (à gauche) et Nick Metropolis jouant aux échecs avec l'ordinateur MANIAC en 1951

Mon implication personnelle avec les échecs par ordinateur a commencé trente ans plus tard. En tant que journaliste scientifique débutant, j'avais lu un article décrivant les progrès réalisés sur le terrain, et après avoir fait quelques recherches, j'ai présenté une idée à mon patron de la chaîne nationale allemande ZDF. "Savez-vous que les ordinateurs peuvent maintenant jouer aux échecs ?" J'ai demandé au légendaire présentateur scientifique Hoimar von Ditfurt. Sa réponse est restée gravée dans ma mémoire : "I wo !" (Allemand pour "vous plaisantez !"). J'ai passé une demi-heure à expliquer comment tout cela fonctionnait, après quoi il a dit : "Écrivez ça, on peut faire un reportage de 43 minutes sur le sujet."

Quelques mois plus tard, dans notre studio à Hambourg, nous avons fait jouer le Maître international écossais David Levy contre CHESS 4.8, le programme d'échecs le plus fort à l'époque. Les mouvements ont été exécutés par un bras robotisé, télécommandé par un ordinateur central géant à Minneapolis. C'était un match très excitant qui s'est terminé par un match nul.

Le documentaire a été un grand succès. Der Spiegel, le plus grand magazine d'information d'Europe, en a beaucoup parlé - en fait, ils ont organisé un deuxième match entre le programme et le challenger du Championnat du Monde Viktor Korchnoi peu de temps après (Korchnoi a gagné confortablement). Après notre programme ZDF original, un total de 95.000 téléspectateurs ont écrit, demandant la notation du jeu, annotée par Levy, le grand maître allemand Helmut Pfleger et par l'ordinateur lui-même. Tout cela est décrit dans "Computer chess history - knowledge vs brute force", qui inclut le jeu et le commentaire.

Le succès du long métrage de ZDF m'a amené à réaliser un deuxième documentaire sur le sujet, en 1980, cette fois pour l'autre chaîne nationale, ARD. C'était très amusant et cela m'a entraîné de façon permanente dans les échecs informatiques. J'ai rencontré de nombreux pionniers dans le domaine, dont le pionnier Claude Shannon.

Puis, en juin 1985, le challenger de 22 ans du championnat du monde Garry Kasparov fut invité par Der Spiegel à Hambourg pour faire une grande interview - et affronter 32 des ordinateurs d'échecs les plus puissants du marché dans une exposition simultanée. Kasparov a remporté cette épreuve avec un score de 32:0, documentant la supériorité de l'esprit humain sur les ordinateurs à l'époque. Il m'a aussi rendu visite chez moi et nous avons passé beaucoup de temps à discuter des ordinateurs et du développement d'une base de données pour les échecs. Je n'étais pas programmeur, mais j'ai heureusement trouvé Matthias Wüllenweber, un étudiant en physique, qui avait programmé à lui seul une base de données rudimentaire. Nous l'avons montré à Garry et, à sa demande, nous avons fondé la société ChessBase. L'histoire complète est relatée lors du 25ème anniversaire de ChessBase, et racontée par Garry lui-même dans son livre Deep Thinking.


La base de données d'échecs de ChessBase

Le programme ChessBase est une base de données classique qui permet aux joueurs de passer rapidement au crible un très grand nombre de parties, à la recherche de nouvelles ouvertures, de nouvelles idées et de faiblesses chez leurs adversaires. Aujourd'hui, c'est l'outil d'étude utilisé par tous les joueurs d'échecs ambitieux, sans exception, des amateurs aux champions du monde. La version 15 de ChessBase a été récemment lancée, avec de nouvelles fonctionnalités centrées sur la recherche et la formation.

En 1990, nous avons eu une idée : au lieu de donner aux joueurs d'échecs l'accès à de grandes quantités de données, ne serait-il pas agréable d'ajouter un "moteur d'échecs" au programme, un module qui puisse réellement analyser avec l'utilisateur ? A l'époque, les premiers programmes d'échecs étaient apparus pour les PC IBM, et nous avons demandé à un programmeur d'échecs hollandais, Frans Morsch, de nous fournir un module qu'on pourrait appeler pour analyse dans ChessBase. La suite logique était de construire un programme de jeu d'échecs autonome, et cela a été achevé en 1991. Nous l'avons appelé "Fritz", pour une raison précise : L'Allemagne s'est réunifiée récemment et, pour la première fois depuis la Seconde Guerre mondiale, la population se sent fière de son pays. Fritz est le surnom que les Britanniques donnaient aux Allemands pendant les guerres. C'était aussi un meilleur nom que celui de " Grandmaster Chess " - notre considération originale. " Fritz m'a montré qu'on peut vraiment prendre le pion " est devenu une plaisanterie normale chez les joueurs de tournoi.

Quand Fritz 1.0 a été lancé, nos amis grands maîtres l'ont trouvé très mignon - il jouait aux échecs et évitait les erreurs élémentaires. Mais bien sûr, le programme n'était pas un adversaire sérieux. Les versions 2 ont apporté une nette amélioration, et même les meilleurs joueurs ont dû être plus prudents en jouant contre elles.

Le 28 décembre 1992, j'ai emporté la dernière version bêta de Fritz 3 avec moi à Cologne, où le champion du monde Garry Kasparov se préparait pour un match. Nous avons installé le programme sur son ordinateur portable HP OmniBook et il a joué, compulsivement, environ 35 blitz games, contre lui. Fritz en a gagné quatre. C'était un événement historique : pour la première fois de sa vie, Garry avait perdu un match contre un ordinateur, bien qu'à des contrôles de temps rapides et dans des circonstances informelles.

Comme le monde entier le sait, quatre ans plus tard, Kasparov a joué contre une machine d'un million de dollars développée par IBM. Il a gagné le match à Philidelphia contre Deep Blue assez confortablement. L'attention mondiale que l'événement a suscité a incité le géant de l'informatique à le défier pour une revanche. Cela a été mis en scène en 1997 à New York, et Kasparov a fait face à une version améliorée de Deep Blue. Il a perdu le match, non pas parce que la machine était plus forte que lui, mais parce qu'il était excédé par l'adversaire. A mon avis, l'ordinateur était proche de 2700 points Elo en force de jeu, et le champion du monde avait plus de 2800. Mais Deep Blue avait une bibliothèque de millions de coups d'ouverture, qu'il pouvait consulter pendant le jeu. Kasparov a tenté d'y faire face avec des lignes de jeu non conventionnelles, qui n'étaient pas du tout adaptées à son style. Il savait aussi très bien que jouer contre une machine n'a rien à voir avec les parties d'échecs humaines : faire une erreur équivaut à perdre. Pendant le jeu, vous êtes toujours sous une pression énorme, conscient que vous ne devez pas commettre la moindre imprécision. Ça l'a vraiment gêné dans son style.


Le logiciel informatique d'échecs Fritz 16 de la société ChessBase
Le logiciel d'échecs Fritz 16 de la société ChessBase

Au cours des années de développement de Fritz, qui est actuellement passé à la version 16, j'ai pu en faire l'expérience par moi-même. Au début, les grands maîtres, qui étaient des visiteurs réguliers chez moi, pensaient que le programme était mignon ; après la version 3, ils disaient qu'il s'améliorait ; puis il est devenu un "adversaire sérieux" ; puis "wow, c'est vraiment fort" ! Fritz a commencé à jouer dans des tournois et des matchs publics. En 1993, il a en effet remporté le championnat du monde d'échecs par ordinateur, devant une version prototype de Deep Blue.


Vladimir Kramnik vs Deep Fritz
Rencontres finales : Vladimir Kramnik vs Deep Fritz 2002 à Bahreïn - score 3:3 - et 2006 à Bonn, Allemagne, où le champion du monde a perdu 2:4

En 2002, Fritz a disputé un match contre le champion du monde humain Vladimir Kramnik, en lui concédant 4-4 points, et en 2006, il l'a battu 4-2 dans un match retour de six matches. Bientôt les parties contre des joueurs humains ont dû être abandonnées, après que les moteurs d'échecs aient grimpé l'échelle d'évaluation à plus de 3000 points Elo (les joueurs humains les plus forts sont évalués autour de 2800). Aujourd'hui, les meilleurs moteurs comme Fritz, Stockfish, Komodo ou Houdini approchent les 3500, ce qui signifie que les jouer contre un adversaire humain serait comme faire courir Usain Bolt contre une Ferrari. Tout simplement inéquitable.

Alors pourquoi les moteurs d'échecs sont-ils toujours aussi populaires ? Non pas parce que les gens sont impatients de jouer contre eux, mais parce qu'ils peuvent vous aider à analyser. Ils vous expliqueront les mouvements, vous montreront de nouvelles idées, vous diront où vous vous êtes trompé dans vos jeux. A mon avis, cela a eu un effet globalement positif, même si les joueurs ont tendance à s'inquiéter d'une "sur-préparation" des meilleurs joueurs. C'est dans une certaine mesure justifié. Mais d'un autre côté, après avoir analysé avec des ordinateurs, les joueurs sont prêts à prendre plus de risques et à jouer à des parties plus audacieuses, parce qu'ils ont vu comment les moteurs d'échecs les traitent. "Si je prends simplement le pion, la position semble très prometteuse", disaient les joueurs, mais le processus pour s'assurer qu'il ne perde pas face à une manœuvre tactique était si fastidieux qu'il fallait abandonner l'idée et jouer quelque chose de plus sûr. Avec l'assistance d'un moteur d'échecs disponible d'un simple clic de souris, les gens sont capables de préparer des stratégies plus volatiles, en les analysant à fond dans un temps raisonnable. Les dernières versions de Fritz et d'autres moteurs ont été mis au point non pas pour battre les adversaires humains de façon plus solide, mais pour les aider à étudier le jeu, à s'entraîner pour leurs prochains tournois et leurs matchs.

Alors, où cela nous mène-t-il ? Les programmes d'échecs sont ridiculement forts, et leur force de jeu ne cesse d'augmenter chaque année. Jusqu'où cela peut-il aller, et avons-nous vraiment besoin d'un moteur qui joue aux échecs à 4000 Elo ? Eh bien, l'année dernière a apporté un développement radicalement nouveau dans la programmation des échecs - un développement qui est pertinent non seulement pour le jeu mais pour l'humanité en général. En 2017, la société Google Deep Mind a introduit un programme d'intelligence artificielle appelé AlphaZero, qui était différent de tout moteur d'échecs traditionnel qui avait été fabriqué à la main pendant des années par les meilleurs programmeurs. Alpha Zero n'a été informé que des règles du jeu, de la façon dont les pièces se déplacent, puis, à l'aide d'un matériel massif, a tout réglé par lui-même, en jouant seul. Après seulement quelques heures de calcul, le programme avait atteint une force surhumaine et était capable de battre un moteur d'échecs supérieur - ce qui en faisait l'entité la plus forte qui ait jamais joué aux échecs. Et ce n'est que le début.

Mais c'est le sujet d'un article ultérieur de cette série...


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Vidéo : Machine vs Human, Deep Fritz 10 vs Vladimir Kramnik