ТРЕНЕР, КОМПЬЮТЕР, АНАЛИЗ

Шахматная Сибирь

ТРЕНЕР, КОМПЬЮТЕР, АНАЛИЗ

Леонид Веретнов, тренер высшей категории СДЮШОР г.Красноярска

Когда-то в "64" опубликовали замечательное объявление: "Опытный кандидат в мастера прочтет лекцию: "Как стать гроссмейстером". Эту шуточную фразу мне каждый раз всерьез хочется поставить эпиграфом к своим материалом. В данном случае хочется еще добавить еще и такое: "Чайник" со стажем научит работать с компьютером". Рискну все же поделиться своим опытом работы с шахматными программами.
Положение дел в компьютерных шахматах, наверно, лучше всего отражает такой эпизод. Каспаров посетил стенд IBM и обратился с вопросом по шахматно-компьютерной тематике к одному из представителей компании. Собеседник ничем не смог ему помочь и посоветовал "Если вы интересуетесь шахматами, вам стоит пройти к стенду ZMD. У них там сегодня должен быть Гарри Каспаров собственной персоной!" Действительно, ситуация сложилась такая: программисты слабо разбираются в шахматах, шахматисты – в компьютерах. Наверно, лучше всех о секретах работы с шахматными программами могли бы рассказать их создатели. И действительно, представители "Информсистем" всегда готовы рассказать о созданных в этой фирме учебных программах, о поисковых программах также можно получить достаточную информацию. А вот наиболее интересная область – использование игровых программ – остается предметом эмпирического изучения самих шахматистов. Создатели этих программ по понятным причинам не заинтересованы в раскрытии сильных и слабых сторон своих детищ. Получается типичный "черный ящик": на входе мы знаем позицию, на выходе – результаты анализа, а как этот анализ производится – покрыто мраком. И шахматисты сами должны научиться определять, в каких позициях можно доверять анализу компьютера, в каких надо его слегка корректировать, и в каких — убрать компьютер подальше и думать самостоятельно!

Компьютерная шахматная ассоциации Швеции (SSDF) взяла на себя труд тестировать силу различных программ. Компьютеры играют между собой, и обычным путем определяется их рейтинг. На данный момент лучший результат у Deep Fritz 7.0 – 2763 (процессор Athlon1200MHz, оперативная память 256 Mb). Не буду приводить весь список – через полгода он будет выглядеть совсем иначе. В лидерах – известные программы: Shredder, Tiger, Junior, Hiarcs. Предыдущим стандартом SSDF был процессор К6-2 при RAM 128MB. Наверно, есть логика в том, что такая же конфигурация и на моем компьютере – исходя из соотношения цена/производительность, она весьма удачна. Все последующие данные, если не оговорено специально, приведены именно для нее. Влияние тактовой частоты процессора на работу различных программ рассмотрим позже.
Поскольку число партий, используемых для рассчета, достаточно велико, значение рейтинга получаются вполне достоверными, но он отражает только силу игры при встречах компьютеров между собой. Об аналитических возможностях программ они мало что говорят. Убедиться в этом можно, заглянув в поставляемую с продуктами ChessBase базу Marathon. Вот одна из приведенных в ней позиций.

1. Rxa6+-

Вы увидите следующее сообщение:
'Fritz 5.32–128MB/P450' 992s / 13,
'Hiarcs 7.32-64MB/P450' 140s / 9 BEST
Разница в скорости решения колоссальная. А ведь по данным SSDF, рейтинг Fritz 5.32 выше, чем у Hiarcs 7.32: 2553 против 2530 (для K2-450/128Mb). Впрочем, Fritz 5.32 – вчерашний день. Я проверил эту позицию на Fritz 7 (ЭЛО=2625 при аналогичных условиях): также потребовался расчет на 13 полуходов (что вполне естественно). Понадобилось около 11мин для того, чтобы программа задержала внимание на 1. Rxa6 и еще четыре минуты для признания этого хода лучшим. Для сравнения я запустил и Hiarcs 7.32 – для получения сопоставимых результатов, естественно, нужно использовать тот же компьютер. Через 82 сек на 9-м полуходе он приступил к рассмотрению 1.Rxa6 -10-го хода-кандидата в этой позиции и через 50 сек уверенно заявил: этот ход сильнейший. Причина простая: хотя скорость расчета у Fritz`a заметно выше, алгоритм выбора хода у Hiarcs`a получше (известно заявление Каспарова, что Hiarcs понимает позицию лучше, чем Deep Blue), и 1. Rxa6 попадает в его поле зрения раньше. А любая современная программа уделяет гораздо больше времени тем продолжениям, которые считает сильнейшими: их она рассматривает на большую глубину. У Fritz оценка этого хода начинает повышаться только при глубине расчета в 13 п/х. Уделяй он жертве ладьи побольше времени, он легко рассчитал бы форсированный вариант. Но Fritz слишком любит материал, в итоге на 13-м п/х 1.Rxa6 стоит в его списке на 45-м месте из 49-ти возможных в этой позиции продолжений. По этой причине медленный Hiarcs раньше находит решение этой счетной позиции, чем быстрый Fritz.
Рассмотренная позиция, кстати, типичный пример описанного М.Ноткиным на каспаровском сайте в интереснейшей статье "Не стреляйте в комментатора" того, как компьютер не может найти решение позиции при достаточно большой глубине расчета и мгновенно находит его, если ему подсказать первый ход.

Для лучшего понимания работы программ рассмотрим этюд В.Смыслова.

В.Смыслов

Решение - 1. b6 a2 2. Ra1 Kc8 3. g4 Kb7 4. g3 Kxb6 5. Kg2 Kb5 6. Kh3 Kb4 7. Rxa2 Rxa2

Дадим поработать 1 час Фрицу-7. Компьютер грамотен, и он знает, что в эндшпиле нужно вести короля в центр. Его фаворит – 1. Ke1. Его он рассчитывает на 21 полуход, а в некоторых разветвлениях – на 38! Попадает в поле зрения и ход 1.b6. Но этот, с его точки зрения слабый ход, рассчитывается всего на 9 п/х! Правда, некоторые, более перспективные продолжения, рассчитываются на 17 п/х. Этого хватило бы, чтобы найти решение, на и здесь основное внимание уделяется централизации короля. Как мы видим, что компьютер рассчитывает намного дальше, чем нужно, но совсем не то, что нужно. Парадокс: не имеющая никаких позиционных ориентиров программа, уделяя равное внимание всем, даже самым бессмысленным продолжениям, справилась бы с решением этюда гораздо лучше!
Увы, прямой перебор вариантов помогает только при очень коротком решении. Казалось, что может быть проще, чем найти решение в следующей позиции.
А.Никитин – Л.Веретнов
Красноярск 1981

1...Kc6 2. Ke1 b5 3. axb5+ Kxb5 4. Ke2 Kc6 5. Kf2 Kd5 6. Ke2 Ke5 7. Kf2 Ke6 8. Ke2 g3 9. Kf3 Kf5 10. Ke2 Kg4 0-1

Этот эндшпиль, возникший в партии А.Никитин – Л.Веретнов (Красноярск, 1981г.), удобно использовать как тестовый для проверки возможностей различных игровых программ. Ограниченный материал позволяет надеяться на то, что расчет будет произведен достаточно быстро. Никаких неясностей с оценкой возникнуть не может – как только высветится +-, задача будет решена. Ведь обычно нужно финальную позицию, а заодно и всю ведущую к ней цепочку вариантов проверить – оценка может измениться на противоположную. Пешечный эндшпиль в качестве эталона выбран не случайно. В случае добавления какой-нибудь подвижной фигуры, даже коня, количество вариантов резко возрастает и компьютер тем более с ней не справится.
Решение позиции несложное – с человеческой точки зрения.
Как рассуждает живой шахматист? Очевидно, что в какой-то момент нужно сыграть g4-g3, имея при этом возможность на Kf3 ответить Kf5. Если после этого король белых отступит, то теряется пешка h4 или при короле на g4 черные сыграют f4-f3 и на взятие пешки - Kh3, если же они продвинут одну из пешек "d" или "с", то черный король сможет прорваться к белым пешкам ферзевого фланга. Понятно, что если король белых в ответ на g4-g3 пойдет на е2, выиграем темп с помощью треугольника и все равно получим нужную позицию. Техничный шахматист, не рассчитывая никаких вариантов, поймет, что полезно разменять пешки а4 и b6 – тогда в случае прорыва на ферзевый фланг выиграется по крайней мере два темпа – после падения пешки "b" крайняя пешка немедленно пойдет в ферзи, а в ответ на d3-d4 будем иметь ответ с5-с4! По ходу дела после размена на b5 чёрные прикинут, не проще ли сыграть а5-а4 и вторгнуться в лагерь белых через ферзевый фланг (а может быть, именно эта возможность обхода и натолкнет черных на мысль перед началом игры на королевском фланге разменять пешки). Эта идея будет отвергнута, но станет ясно, что если белые сыграют в какой-то момент g2-g3, то можно ответить f4-f3 и тогда именно этот план приведет к победе.
1….Kс6 2 b5 3.axb5+ Kxb5 4.Ke2 c6 5.Kf2 Kd5 6.Ke2 Ke5 7.Kf2 Ke6 8.Ke2 g3 9.Kf1 Kf5 10.Ke2 Kg4 0-1.
От начальной позиции до сдачи соперником партии было сделано 19 полуходов.
А теперь поставим эту позицию на компьютер в надежде, что за разумное время получим такое же или еще более короткое решение. Поскольку для компьютера позиция чисто счетная и оценочная функция значения не имеет, выбираем быстрейшую программу – "Deep Fritz". В зависимости от вашего терпения вы подождете полчаса, час – решения не будет! Можно, конечно, поставить эту позицию на непрерывный анализ и лечь спать в надежде, что к утру решение появится, но мне как-то не хочется это проверять. Одна из причин – предпочтение на 1-м ходу программы отдают централизации короля. Ход 1...Kc6 попадает под пристальное внимание только при большой глубине расчета.
Итак, за разумное время найти правильное решение даже сильнейшие программы не в состоянии. А вот на анализ этого эндшпиля Deep Fritz тратит меньше двух минут! Только начинать следует с финальной позиции, оценку которой компьютер дает практически мгновенно. И далее, по мере продвижения к началу варианта он производит расчет практически с той же скоростью, с какой вы работаете на клавиатуре. Лишь на последних ходах он ненамного замедляется. Такая методика характерна при анализе партии компьютером в автоматическом режиме. Однако, как мы видели, заданная глубина или время расчета не всегда позволяет составить о партии правильное впечатление. И все же анализ от конца партии к началу зачастую помогает – ведь полученные по мере продвижения оценки сохраняются в оперативной памяти и используются при дальнейшем расчете.

Надо сказать, что тестовые базы весьма полезны для определения аналитических возможностей разных программ. Во всяком случае, если нас интересует анализ позиций, полученные результаты имеют большую ценность, чем сопоставление их рейтингов.
Отдельная позиция не показательна. Надо набирать статистику. В базе Marathon 210 позиций тактического плана. Последовательное решение всех этих позиций позволяет определить среднюю скорость решения позиций и число решенных позиций. Тестирование производится в автоматическом режиме. На 10 сек (обычно применяемое время в режиме поиска ошибок) лучший результат показал Tiger Gambit 2, а вот второе место неожиданно для меня занял Fritz 5.32! (Более новые варианты Фрица, показавшие результат наравне с Hiarcs 7.32 и Chess Tiger 14, заметно отстали). Дальше – больше! На одной минуте Fritz 5.32 решил на две позиции больше, чем Tiger (хотя по времени и отстал). На пяти минутах Fritz 5.32 стал лидером по всем показателям. Впрочем, при желании объяснить можно все, в том числе и этот парадоксальный результат: при решение позиций тактического плана главное значение имеет скорость расчета. Улучшение оценочной функции программы, характерное для каждой новой версии программ, в данном случае менее значимо, а быстродействие уменьшается. По силе последние версии Frits`a значительно превосходят первый 32-разрядный вариант этой программы, а для анализа тактики Fritz 5.32 эффективнее. Можно сравнить с живыми шахматистами. При малом времени на обдумывание варианты особенно не посчитаешь, и на первый план выходит интуиция. Чем больше времени, тем большее значение приобретает умение быстро и точно рассчитывать варианты. Данные анализа применимы, конечно, только для конкретной конфигурации, имеющей место на моем компьютере. На другом ситуация может сложится иначе. Однако, видимо, можно сделать общий вывод: для анализа лучше использовать программу с наиболее быстрым расчетом. Все равно анализировать партию будете вы сами, а "оценочная функция" человека по-прежнему лучше, чем у программ. А компьютер выступит в роли вашего помощника. Качество анализа будет в любом случае определять не компьютер, а ваше умение анализировать.
Вообще-то, можно было ограничить время тестирования одной минутой. Далее мы рассмотрим режим автоматического анализа партий. Приемлемое время анализа каждого хода составляет в нем как раз одну минуту, а большее время мало влияет на получаемые результаты. Поэтому, если какая-то программа будет показывать хорошие результаты, скажем, при 5 мин., практического значения это не имеет.
Тот факт, что в рейтинг Фрица заметно выше, чем, скажем, у Hiarcs`a, говорит о том, что в большинстве случаев расчет вариантов гораздо важнее, чем другие стороны шахматного мастерства – один из выводов, который можно сделать, изучая работу программ. Сделаем поправку на то, что человек не может считать варианты так же неутомимо и безошибочно, как компьютер, поэтому порядок расчета ходов и время, которое мы уделяем каждому из них (а это связано, прежде всего, с оценкой позиции), для нас имеет более важное значение, чем для компьютера – хотя, как показал приведенный пример, и для него это небезразлично. Все же лишний раз можно убедиться в справедливости высказывания Т.Петросяна, сделанное им перед первым матчем с Б.Спасским: "Все эти высокие "материи" — стратегия и бесчисленные дебютные тонкости, которыми мы занимались,— не главное. Решать судьбу матча будут прежде всего наши расчетные рефлексы в игре. Как говорится, кто лучше будет делать "ты туда, а я сюда". Как видим, изучение работы компьютерных программ помогает придти к выводам, полезным для понимания мышления шахматиста и определения приоритетов в тренировочном процессе.
Если вы займетесь анализом и захотите подобрать наиболее подходящую для вас программу, то тестирование придется проделать самостоятельно. Как мы увидели, по рейтингу программ судить нельзя. Даже соотношение сил одних и тех же программ меняется в зависимости от конфигурации компьютера. Например, на Athlon 1200 рейтинг Fritz7.0 – 2742, Junior7.0 – 2690. Разница заметная. А вот на К6-2 соответственно 2633 и 2634!

Игровые программы имеют несколько режимов анализа. Наверно, самый полезный из них – непрерывный анализ, при котором вы можете сами посматривать на диаграмму, пытаясь найти решение позиции, пока программа работает. Если ваше мнение совпадает с мнением компьютера, можно не ждать, пока компьютер придет к определенному мнению, а сделать этот ход и тем самым облегчить решение проблемы. А можете предложить свой ход, и пусть компьютер попытается вас опровергнуть. Должен сказать, что человеческий взгляд на положение вещей оказывается верным намного чаще, чем можно было бы ожидать. В приведенной выше тестовой позиции мы, в отличие от Fritz`a, можем обратить внимание на отдаленность черных фигур от короля и поискать способ до него добраться. Найдя 1. Rxa6, мы будем рассматривать только взятие ладьи и далее 2. Nxd6 cd 3.Qa8. Введя эти ходы, мы существенно сократим время анализа – остальное компьютер досчитает мгновенно.
Есть несколько автоматических режимов. Увы, доверять им особенно нельзя. Существует т.н. "глубокий анализ позиции", или "корреспондентский анализ". Суть его заключается в следующем. Мы ставим определенную позицию, задаем число рассматриваемых вариантов на нескольких первых ходах, определяем время или глубину расчета на каждом полуходе. Обратимся снова к рассмотренному выше примеру. Если мы не зададим глубину рассчета на 13 п/х, или время расчета 15 мин., то при работе с Фрицем решение попадет в число детально рассматриваемых разветвлений лишь тогда, когда на 1-м ходу мы определим число вариантов = 45! Любое из этих условий абсурдно – даже переписочник не станет ждать несколько дней, пока программа выдаст результат.

Polovodin, I. - Magerramov, E.
USSR 1980

20... Rfd8 21. Qxh6+ =
1/2-1/2

А эта позиция возникла в партии И.Половодин – Э.Магеррамов (Информатор №29), завершившейся вечным шахом после 20....Rfd8 21. Qxh6+. В режиме полного анализа компьютер быстро находит ведущую к большому перевесу черных жертву слона 20...Bf3! 21.Rff3 Nf3+ 22.Bf3 e5 23.Ba8 Bf6. Данная партия очень качественно прокомментирована Магеррамовым, и трудно было поверить, что он упустил такую возможность. И в самом деле, минут через 15 работы компьютера выяснилось, что есть неприятный ход 21.Qf4!, и черным для достижения равенства требуется сделать несколько точных ходов: 21.Qf4! Bf6 22.Rh6+ Kg8 23.Rf6 Be2 24.Be5 Qc5+ 25.Rf2 Rad8 26.h3 Bh5 27.Qg3 Bg6 28.R6f3=. Мы видим, что и в этом режиме, в котором анализ производится с финальной позиции, а выдаются только критические с точки зрения компьютера моменты, а также в близком к нему режиме поиска ошибок (который позволяет проверять не только саму партию, но и приведенные в ней комментарии, и в режиме сравнительного анализа (в котором оценка выдается после каждого хода), зачастую заданного времени расчета (а разумное время – от 30 сек до 1 минуты) недостаточно. В данном случае подозрения возникли лишь тогда, когда я дал эту позицию ученикам. Приведенное решение они нашли слишком уж легко. Чаще всего интуитивно не соглашаешься с компьютерной оценкой и по этой причине работаешь над критической позицией в режиме непрерывного анализа.

И все же автоматический компьютерный анализ партий для тренера является чрезвычайно полезной областью применений шахматных программ. Мы знаем, что полностью такому анализу доверять нельзя. Однако посмотрим на это с другой стороны. У каждого тренера – множество учеников. Если сила их игры невысока, то не представляет труда отметить большинство ошибок их уровня при беглом анализе. Я подчеркиваю – ошибок их уровня. Когда шахматисту, для которого просмотр фигуры – обычное явление, начинают объяснять дебютные тонкости или приводят длинный вариант, который он в силу своей квалификации просто не мог рассчитать, пользы от этого не будет. Наоборот, он не только ничего не поймет, а потеряет интерес к объяснению тренера. А если у вас с десяток учеников уровня кмс и выше? После сыгранного турнира нужно проанализировать их партии. Желательно побыстрее, пока впечатления от сыгранных партий еще свежо в памяти. Прежде всего ученики должны проанализировать партии сами, причем без помощи компьютера – и тренера. Иначе они, иначе они, во-первых, не привыкнут к самостоятельной работе, во-вторых, анализ партий - лучший способ улучшить оценку позиции. А вот качество их анализа должен проверить тренер. Мы договорились: "Опытный кандидат в мастера …". Проанализировать несколько десятков партий после окончания турнира – работа непосильная. А нам приходится проверять анализы учеников близкого, а зачастую более высокого уровня. В отличие от тренера, они уже над своими партиями поработали. Здесь на помощь и приходит компьютер. Мы пропускаем через аналитический модуль партии в режиме полного анализа. Формально и на это нужно много времени, на самом деле это не наше время, а компьютерное. Мы во время анализа можем заниматься другими делами – в том числе и работой на компьютере, возможно – даже анализом тех же самых партий! Мы получаем ключевые моменты партии с точки зрения компьютера. В них будет много ошибок, прежде всего в эндшпиле (поэтому, кстати, автоматический анализ разумно начинать не с последних ходов – не только позиции, где оценка очевидна, но и ходы после перехода в эндшпиль, можно отбросить, и сэкономить при этом уйму времени). Очень много ошибок будет в позициях интуитивного плана, где ни компьютер, ни человек рассчитать варианты не в силах. Со стратегией сложнее, чем это обычно представляют. Дело в том, что стандартные моменты – перевес в пространстве, дефекты пешечной структуры и т.п. заложены в оценку позиции и машина учитывает их не хуже человека.
Простой пример, приведенный из партии, сыгранной еще в 1996г.

Deep Blue - Каспаров
Нью-Йорк 1996

23. d5! Rxd5 24. Rxd5 exd5 25. b3!

И современные программы также легко находят данный вариант.
Используя данную Алехиным оценку игры Эйве, можно сказать – машина "тоже стратег". Те нюансы в оценке позиции, которые учитывал, скажем, Петросян и тот же Алехин, компьютер учесть не в состоянии. Беда в том, что и мы на это не способны. Все же опытный шахматист внесет в компьютерный анализ поправки. Например, компьютер оценивает позицию на основе материального перевеса одной из сторон. Мы же чувствуем, что в этой позиции инициатива противника этот материал более чем компенсирует. Даже если мы не сможем сами доказать это вариантами, то с помощью компьютера докопаемся до истины. Да еще, в отличие от компьютера, мы можем учесть и психологические факторы. Ведь вполне возможно, что объективно недостаточная для равенства жертва оправдана практически. Или, скажем, черные имеют мощного коня на d4 – а этому фактору все программы придают важное значение - и компьютер за счет этого считает их позицию лучшей. А мы видим, что это конь не имеет никакого влияния на ход игры. В любом случае компьютер дает нам неплохой черновик, который мы можем отредактировать. Здесь уместно вспомнить об ответе Б.Вайнштейна, бывшего секундантом Бронштейна, на вопрос, не ошибется ли он в анализе отложенных партий: "Обязательно ошибусь. Но одно дело найти вариант, а другое дело его поправить".

Добавим свои поправки к результатам компьютерного анализа – и мы готовы к диалогу с учеником. Наверняка мы сможем отметить какие-то моменты, им упущенные. А если раз за разом будет получаться, что он видит гораздо больше вас, то, наверно, стоит подумать о том, не поискать ли для него тренера более высокой квалификации.
Только не следует ограничиваться работой с компьютером. Найдя по дереву интересующую позицию и посмотрев партии, постарайтесь найти те из них, которые прокомментированы в книгах или журналах. Какие-то выводы вы, просматривая партии на компьютере, уже сделали. Добавив к своим оценкам объяснения комментатора, вы (точнее, ученик, но и вы заодно) лучше разберетесь в данном варианте. Второе – подготовка к партиям. Не удержусь, чтобы не процитировать С. Шипова: "Подготовка к очередному сопернику на турнире благодаря большим базам превращается в чисто компьютерную задачу. Предположим, завтра вам предстоит встреча с опасным конкурентом. Что делать? Сначала по базе находите все его партия, сыгранные нужным цветом. Затем надо по партиям выявить слабые места соперника, наметить вариант для игры, в котором у него неважные результаты или неверная (на ваш взгляд) трактовка позиции и который удобен для вас по дебютным предпочтениям. Далее, при наличия времени, следует немного проанализировать возникающие на выходе из дебюта позиции с помощью игровых программ. И все - партнер у вас в кармане! Если он следует своим прежним курсом, вы как минимум получите по дебюту солидный перевес… во времени! А если подготовка была действительно качественной, то и по позиции тоже". К этому добавить нечего, кроме того, что для анализа партий, лучше использовать не СА, а ChessBase, или сильную игровую программу.
Мы уделили основное внимание использованию компьютеров для анализа. Важное значение имеют обучающие программы. Возможность самостоятельной работы ученика, разыгрывание, а не решение позиций, скорость работы с материалом – не надо отвлекаться на расстановку позиции. И все в режиме диалога с обучающимся. Плюсов множество. Однако есть серьезный недостаток – работа проходит не с доской и фигурами, а с диаграммой. Тоже полезно, но все же не то. Но вот как описывал еще двадцать лет назад работу специализированного шахматного компьютера М. Ботвинник: "Обыкновенная доска и обычные фигуры. Но компьютер сам передвигает фигуры, они скользят по доске — их передвигает расположенная под доской магнитная система. Когда перемещается конь, то другая фигура, если она мешает коню, отступает в сторону и пропускает коня, а затем становится на свое место". Представьте, что кто-нибудь смог бы объединить обычный персональный компьютер с таким устройством. Шахматная доска, работающая под управлением установленной на ПК программы, помогла бы устранить основной недостаток обучающих (и не только) программ.

Нужно было бы рассказать об использовании в обучении возможностей интернета (в сборнике приведены образцы учебных материалов), но даже одна эта тема требует отдельного рассмотрения. Оставим ее и множество других аспектов использования для других – или на следующий раз.

Вверх