Российская ассоциация заочных шахмат


 

шахматы

 

 
 
РЕАБИЛИТАЦИЯ ГЕНИЯ

Шахматисты-заочники раньше играли, используя обыкновенную почту. Шахматисты, имеющие большой стаж игры по переписке, хорошо знают, что одна из серьезнейших проблем для них была сортировка и обработка присылаемых конвертов с ходами. Здесь каждый использовал свои методы работы с шахматной информацией.
Помимо обработки и сохранения присылаемых ходов, собирались базы данных шахматных партий, которые игрались ведущими шахматистами мира. Их надо было сортировать. Вести записи партий в тетрадях было неудобно, точнее неудобно было их как-то сортировать.  Наиболее опытные создавали различные таблицы или картотеки.
Записывать шахматную информацию в таблицы чрезвычайно удобно в сравнении с тетрадным методом, однако таблицы тоже не лишены недостатков. В частности, записанную в них информацию нельзя сортировать или отбирать. Ну как отсортируешь или отберешь данные, записанные порциями в строки таблицы? Приходится составлять новую запись, в которую переписывать нужную информацию повторно.

Утомляет, конечно… если только не записывать значащие информационные блоки на отдельные листы – карточки. Собирались огромные массивы карточек. Из карточек создавались картотеки.
 Записывать данные на одноразмерных карточках, которые складывать в пачку, – была чудо как хорошо.

 

Пачки карточек – надо же было их где-то хранить? Их складывали в специальные ящики.




В свою очередь ящики помещались в шкафы, в результате чего получалась картотека.
Картотеки использовались когда требовалось работать с большими базами данных. Работа с картотеками в самом деле располагала: находишь ящик, а внутри нужная карточка, причем карточку в любой момент можно вынуть, чтобы заменить на другую, точно так же можно вложить между двумя уже имеющимися карточками новую.

Чтобы быстрее находить в ящике нужные карточки, их перекладывали разделителями-индексами (мем-индексами). Как правило, мем-индексы выполнялись в виде карточек же, имеющих специальные выступы. В некоторых случаях в карточках, наоборот, делался надрез (тогда мем-индексы называли табами.

 

Для лучшей навигации пользовались скрепками, называемыми наездниками. Наездники отличались от индексных карточек тем, что их в любую минуту можно было снять с одной карточки и закрепить на другой.

Иногда разделители устанавливались не в карточках, а в самих ящиках.
От формы картотечного ящика зависит многое, поэтому они выпускались самых невообразимых форм и моделей. Спрос диктовал предложение. Существовало множество самых разнообразных картотек.





Помимо отдельных ящиков, для ведения картотеки догадались приспособить парты или конторки:




 

 

В ШАХМАТНОМ РОБОТЕ КЕМПЕЛЕНА ИСПОЛЬЗОВАЛИСЬ ПЕРФОКАРТЫ И СЧЕТНО-ПЕРФОРАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА

Одновременно с картотеками наиболее продвинутые шахматисты-заочники использовали перфокарты и разнообразную перфорационную технику (от простейших ручных селекторов до счетно-перфорационных машин).

Сделанная из тонкого картона, перфокарта представляет информацию наличием или отсутствием отверстий в определённых позициях карты.
Сам принцип перфорации – пробивания отверстий для кодирования данных – применил, как мы отмечали раньше,  Вольфганг фон Кемпелен в ткацком станке. Впоследствии перфорация начала использоваться  для обработки больших массивов данных.
Кемпелену поручали многие технические задания. Он первым начал выращивать лен в Банате, построил там суконную фабрику. На этот момент еще раз обращаю ваше внимание. На этой суконной фабрике Кемпелен и использовал перфорационную технику. Дело в том, что уже в 1728 г. французский ткач Фалкон изобрел ткацкий станок управлявшийся своеобразными перфокартами, направлявшими нити в зависимости от заданного узора.

Напомню, что он в 1786 стал председателем Венгерско-Трансильванской придворной канцелярии.
Для организации использования перфокарт  в канцелярской работе и назначили  Кемпелена.

Именно канцелярии и бухгалтерии стали в дальнейшем основными областями использования перфокарт вплоть до широкого распространения компьютеров. В нашей стране перфокарты впервые были применены в «интеллектуальных машинах» коллежского советника Семен Николаевич Корсакова в 1832 году и ,имели широкое распространение вплоть до 90-х годов XX столетия. Достаточно сказать, в США всё еще существовала компания Cardamation, поставлявшая перфокарты и устройства для работы с перфокартами до 2011 года.

Венгерско-Трансильванской придворной канцелярии. Таким образом, Кемпелен был хорошо знаком с перфокартами и возможностями их использования для решения множества задач.
Каковы же возможности перфокарт.
Возьмем самую простую перфокарту с краевой перфорацией.



Обратите внимание на цифры 7-4-2-1. Это ключ из четырех цифр с помошью которого на четырех отверстиях можно закодировать  9 каких-то понятий. На восьми отверстиях, соответственно, 99, на 12 - число 999, на 16 - 9 999, на 20 - 99 999, на 24 - миллион, на 28 - 9 миллионов, на 32 - 99 миллионов и так далее. То есть только по верхнему полю перфокарты можно закодировать 99 милиионов понятий.
То есть, на одной перфокарте можно закодировать практически бесчисленное множество шахматных позиций. А из множества перфокарт моментально можно получить нужную информацию чисто механически с помощью специального устройства - слектора. То есть достаточно просто создать, например, дебютную базу аналогичную дебютным книгам, которые сегодня используются в шахматных программах, реалезуемых на компьютере.

Например, мы можем закодировать в массиве из 1000 перфокарт 1000 шахматных партий. И чисто механически получать наиболее распространенные ответы на тот или иной ход в дебюте.

В Россию первые образцы перфорационной техники попали, по всей видимости, в 1896 г., когда американский инженер Герман Холлерит подписал контракт на поставку своих машин для проведения всероссийской переписи 1897 г. Но настоящий расцвет перфорационной техники наступил позже – с 1930-е гг., когда стандартные картотеки, казалось, начали себя изживать. Так продолжалось несколько десятилетий, хотя перфорационная техника всегда имела сильнейших конкурентов: как при своем появлении (картотеки и механические счетные устройства), так и – само собой разумеется! – во времена заката (электронные счетные устройства).

Сами перфокарты могли выглядеть – и выглядели, в зависимости от времен и моделей устройств, – различным образом.
Стандартная перфокарта:



Вот карты более ранние и более замысловатые:



Распространенным явлением были карты с краевой перфорацией.




Перфокарты в сравнении с обыкновенными карточками обладали существенными достоинствами, а именно их можно было отбирать, сортировать и вычислять, для чего использовались специальная перфорационная техника, соответственно сортировальные машины (сортировки) и табуляторы. Еще были перфораторы, предназначавшиеся для пробивки отверстий, и контрольники, позволявшие проверить пробивку.
Сортировать – точнее, выбирать карточки с нужными характеристиками, – можно было даже вручную, при помощи металлического стержня.



Хотя имелись специальные приспособления для выборки. Подобные приспособления назывались селекторами, и их было довольно много моделей.



Селекторы других моделей:



Совсем не похоже на приспособления для работы с обычными картотеками, не правда ли?
А вот более мощные приспособления для выборки и сортировки – сортировальные машины:




Далее – табуляторы:



 


 

Самое главное достоинство перфокарт, что с их помощью можно было создавать массивы данных и провдить механическим путем многоаспектный поиск по разным поисковы параметрам. То есть, перфокарты давали возможность создавать многаспектные информационн-поисковые системы.

Помимо традиционных перфокарт можно было использовать и так называетмые суперпозиционные перфокарты. Здесь поиск осуществлялся с помошью лучей света. Их ингда называли перфокарты на просвет.

Теперь давайте вспомним о том, что писал Эдгард По.

На крышку сундука во время сеанса устанавливается шесть свечей. Спрашивается, почему так много? Ведь для публики достаточно одной, максимум двух свечей, так как зрительное помещение и без того хорошо освещено. Если перед нами только машина, то ей, очевидно, не нужно не (только) такое количество света, но и освещение вообще. Кстати, на доске противника автомата стоит всего одна свеча. Первое напрашивающееся объяснение здесь состоит в том, что столь сильный свет позволяет человеку изнутри хорошо видеть доску сквозь прозрачный покров на груди «турка». Однако, если учесть еще расположение свечей, то тут же возникает другое объяснение. Свечи расположены по три с каждой стороны фигуры. Самые длинные из них наиболее удалены от зрителей. В середине находятся свечи на два дюйма короче, а самые близкие к публике меньше еще на два дюйма. Свечи, расположенные на одной горизонтали, также не одинаковы: с одной стороны они короче на три дюйма, чем с другой. Иначе говоря, все свечи имеют разную высоту. В итоге создается ослепляющий эффект, который затрудняет опознание сидящего внутри человека сквозь прозрачную материю на груди «турка».

Я бы дал другое объяснение наличию свечей на сундуке. Кемпелен вполне мог использовать суперпозиционные карты, карты на просвет. Для работы с ними и нужен был постоянный источни света.

Впрочем не столь важно, какое оборудование использовалось для работы с перфокартами. Кемпелен был выдающийся механик и изобретатель. Придумать техничесукую реализацию работы с перфокартами ему не составляло труда.

Важна была сама идея создания многоаспектного информационного поиска в массиве шахматных партий, реализованном на перфокартах, для определения лучшего хода шахматным автоматом.

Счетно-перфорамцонное устройство не компьютер. Написать шахматную программу для анализа позиции и использовать ее в счетно-перфорамцонной машине невозможно. А вот найти из массива перфокарт, на которых нанесены сходные позиции из шахматных партий, вполне возможно. Это как в компьютерных дебютных книгах. Вы имеете какую-то позицию, а компьютер выдает вам из массива шахматных партий ходы, которые делали матера в этой позиции. Компьютер в данном случае не анализирует позицию, а осуществляет информационно-поисковую задачу. С этой задачей и счетно-перфорационные устройста лего справляются.

Любая шахматная база - это множество партий. Каждую партию можно рассматривать как набор позиций, связанных путями. Соответственно, базу партий можно рассматривать как множество позиций, соединенных различными путями.
Вполне возможно, что какая-либо позиция встречается в различных партиях, но пути, ведущие к ней - различны. Естественно, существует несколько различных путей из любой позиции (другими словами, можно сделать различные ходы в одной позиции).
Таким образом, любую базу можно считать множеством партий или же деревом, т.е. набором позиций, связанных, различными путями.

Основу информационного обслуживания робота Кемпелена составляет информационный поиск ответного хода на ход противника в массиве перфокарт .

Для того, чтобы сделать поиск оперативным и рациональным он создает информационно- поисковую систему (ИПС) . Информационно-поисковая система - это совокупность информационно-поискового массива шахматных партий из перфокарт, информационно-поискового языка (ИПЯ). В качестве технического средства реализации поиска он использует созданный им перфоратор и селектор и привлекает людей, взаимодействующих с системой.

Информационно-поисковый массив и информационно-поисковый язык - одни из основных понятий современной информатики. Под информационно-поисковым массивом понимается упорядоченная совокупность документов или фактов, предназначенных для поиска, то есть конкретная информация, записанная на информационно-поисковом языке.

Информационно-поисковый язык - искусственный язык. С его помощью записывается в формализованном виде шахматная партия, иначе говоря - это средство систематизации шахматной информации. Такую запись можно рассматривать как предельно обобщенный поисковый образ шахматной партии.

Поисковый образ - это шахматная партия, выраженная на информационно-поисковом языке.

Синтаксис ИПЯ реализуется в структуре поискового образа. Поисковый образ составляют признаки, характеризующие различные свойства или особенности объекта поиска. В нашем случае объектом поиска являются шахматные партии. Многозначность поискового образа определяется содержательностью набора признаков. Из этого следует обязательное требование унификации - отбор основных, универсальных признаков, которые могут быть использованы при описании шахматной партии.

Информационные возможности любой ИПС закладываются на этапе создания ИПЯ, то есть при разработке структуры (дерева) описания данных и лексики. При моделировании поискового образа формируется набор признаков, которыми могут описываться объекты в системе, или, иначе говоря, поиск ответного хода в шахматной партии.

Массив сведений, предназначенных для информационного поиска и зафиксированных на ИПЯ в виде поисковых образов, представляет собой банк данных (информационно-поисковый массив) поисковой системы. ИПЯ определяет логическую структуру и лексику базы данных, а информационно-поисковый массив заключает в себе конкретную шахматную информацию.

Тип искомых сведений определяет вид информационного поиска и характер базы данных, то есть вид ИПС.

Кемпелен создает так называемую механизированную информационно-поисковую систему. В качестве носителей информации он используют перфокарты. Он опережает время и первым закладывает основы разарботки механизированных информационно-поисковых систем. При этом в качестве объекта создания такой системы он выбирает шахматы. Любопытно, что в дальнейшем основоположники современной компьютерной науки Клод Шеннон ( создатель теории информации(, Алан Тьюринг (математик, разработавший теорию программ и алгоритмов(, Джон фон Нейман (автор конструкции вычислительных устройств, которая до сих пор лежит в основе большинства компьютеров), Норберт Винер (математик, основатель кибернетики ) в качестве объекта исследований изучения возможности ЭВМ тоже выбрали шахматы.

Алан Тьюринг создал алгоритм для обучения машины игре в шахматы. В 1947 году он специфицировал первую шахматную программу. Одновременно с Тьюрингом этой задачей занимался еще один математик – Клод Шеннон. В 1949-1950 годах он обозначил главную проблему: с каждым ходом число вариантов продолжений будет расти. Исследователь выделил два способа перебора вариантов: А-стратегия, с перебором всех без исключения вариантов, и B-стратегия, отбрасывающая неподходящие варианты, исходя из шахматного опыта людей.

Первый компьютер был спроектирован фон Нейманом для ведения сложных расчетов при создании ядерного оружия. В 1950 году появился первый образец, способный производить 10000 операций в секунду. Любопытно, что одним из первых экспериментов с аппаратом стало написание шахматной программы.

Считается, счетно-перфорационные машины изобрел в конце XIX века американец Герман Холлерит. В них использовались перфокарты для хранения числовой информации.

щ   щ

Каждая такая машина могла выполнять только одну определенную программу, манипулируя с перфокартами и числами, пробитыми на них.  Счетно-перфорационные машины осуществляли перфорацию, сортировку, суммирование, вывод на печать числовых таблиц. На этих машинах удавалось решать многие типовые задачи статистической обработки, бухгалтерского учета и другие.

 Мне представляется, что утверждение о том, что счетно-перфорационные машины изобрел Герман Холлерит основано на том, что Г. Холлерит основал фирму по выпуску счетно-перфорационных машин, которая затем была преобразована в фирму IBM — ныне самого известного в мире производителя компьютеров. А изобретателем счетно-перфорационной машины является Кемпелен. Он и реализовал на практике работу этой машины в виде шахматного робота "Турок"/

Таким образом,  Кемпелен, будучи от Бога первоклассным механиком,  создал механическую игрушку " Турка", который могла передвигать фигуры на шахматной доске. А "мозгом" этой игрушки служили перфокарты с занесенными на них шахматными партиями. Чем больше массив шахматных партий и чем качественнее произведен отбор этих партий, тем сильнее мог играть автомат. Во всяком случае проблем в дебюте не должно было быть.
Что касается миттельшпиля или эндшпиля, то, естественно, количество вариантов здесь неисчислимо и закодировать на перфокартах все возможные варианты невозможно. Вот почему даже современные компьютеры не всегда находят лучшие ходы в той или иной ситуации.
Какой же был выход? Давайте вспомним, как описывали ход представления  шахматной игры робота "Турок" Эдгард По и Виктор Хенкин.
Вначале сеанса Кемпелен показывал всем, что внутри робота не спрятан человек. Он открывал дверцы сундука на котором стояла шахматная доска. Кроме механизмов которые двигали рукой робота и перфорационной машины, как нам теперь стало понятно, ничего не было. Зрители, естественно, пытались найти спрятанного там шахматиста.
Но давайте вспомним, что Виктор Хенкин в своем обзоре замечает, что в нескольких шагах от автомата находился небольшой столик. Во время демонстрации изобретатель ставил на него маленькую шкатулку, куда то и дело с таинственным видом заглядывал. На вопросы зрителей он отвечал, что в шкатулке находится "главный секрет", без которого автомат играть не может.
Кемпелен говорил чистую правду. В шкатулке находились перфокарты без которых автомат не мог играть.
Мы знаем, что Кемпелену ассестировали сильные шахматисты. Они то появлялись на сцене возле Хенкина, то исчезали. То есть, никто из них не сидел внутри сундука, а следил за ходом игры. Когда наступала необходимость в корректировке массива перфокарт, они это проделывали, выходя из зала.
За кулисами они могли в соответствии с создавшейся на шахматной доске позиции перекодировать перфокарты.  Клали новые перфокарты в шкатулку и заменяли ее на ту, которая была рядом с Кемпеленом. Они могли это делать и не таясь. Никто бы все равно не обратил внимание, а если бы и обратил, то не понял бы, что в руках у них набор перфокарт, столь нужных для игры робота. Обыватели о перфокартах знали тогда гораздо меньше, чем мы об устройстве микропроцессора или системной платы нашего компьютера.
Их взоры были устремлены на Турка, а мысли поглощены разгадкой тайны - куда же спрятан человек, который им управлял?
Когда приносились новые перфокарты, Кемпелен подходил к роботу и начинал его заводить ключом. Одновременно он вводил в робот новый массив перфокарт, подготовливаемый ассистентами в процессе игры в зависимости от складывающейся позиции..


Кемпелен мог бы и не делать тайны из своего шахматного автомата. И без этой таинственности виртуозная механика его шахматного автомата  заслуживает восхищения. А его метод использования перфокарт для создания шахматных баз и реализации информационно-поисковой системы делает его предтечей современного шахматного робота и программирования.
Достаточно сказать, что сама идея  программирования была заложена почти сто лет спустя двадцативосьмилетней графиней Августой Адой Лавлейс,  дочерью знаменитого поэта Байрона.  Она автор единственной научной работы – примечаний к переведённой ею с итальянского на английский язык статьи об аналитической машине Бэббиджа. И за это ее имя навсегда осталось в истории вычислительной математики и вычислительной техники. А идеи использования перфокарт  также были использованы только спустя почти сто лет Беббиджем при создании аналитической машины, которая по существу явилось родоначальницей компьютерной эры.
Да, тайны могло и не быть, но тайна движет миром, как писал великий французкий писатель Оноре де Бальзак. Таинственность и театральность представления была необходима Кемпелену для привлечения внимания публики к его шахматному автомату. Ведь даже сегодня, в XXI веке, когда робототехникой никого не удивишь, все с восхищением смотрят на играющий шахматный робот.

 Премьер-Министр России Дмитрием Анатольевичем Медведевым во время чемпионата мира по шахматам среди женщин в Сочи играет с шахматным роботом.

А представляете, какое это было зрелище тогда, в XVIII веке!

Таким образом, есть все основания полагать, что Кемпелен не был великим мистификатором, а был великим механиком, заложившим основы шахматной робототехники.

Почему же его так упорно обвиняли в мистификации? Мне представляется, все дело в том, что почти до конца XX века люди не верили в возможность создания машины, которая обыгрывала бы человека в шахматы. Из гроссмейстеров первым в это поверил чемпион мира М.М. Ботвинник, который не только поверил в это, но и сам серьезно занимался разработкой шахматного комьютера более 30 лет своей жизни.

Оосзнание возможность создания шахматного робота пришла только с появлением мощных персональных компьютеров. Когда появились мощные шахматные компьютеры, шахматные программы, которые играли сильнее самых рейтинговых шахматистов, о мысь о возможности использования перфокарт для решения шахматных задач просто никому не приходила в голову. Эту идею осознал и реализовал только Компелен.

 

Как мы знаем, после смерти Кемпелена шахматный автомат купил Мельцель и некоторое время демонстрировал его в разных городах. Как и Кемпелен, Мельцель был прирожденным изобретателем. Он создал пангармоникон  - механический орган наподобие шарманки с цилиндрическими валиками, который имитировал звучание всех инструментов военного оркестра,  механически воспроизводил несколько популярных произведений, нанесенных изобретателем на валики. То есть идеи перфокартного метода для него были близки. Поэтому ему на составило труда освоить шахматный робот. К тому же он увлекался шахматами.

 

Сегодня шахматной робототехникой активно занимается отец двенадцатой чемпионки мира по шахматам Александры Костенюк, заслуженныйо тренер России по шахматам Константин Костенюк.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

Для желающих вступить в РАЗШ заполните следующую форму:

ФОРМА ЗАПОЛНЕНИЯ ПИСЬМА
Напиши свою фамилию, имя, отчество
Обратный e-mail (почтовый ящик)
Напишите заявление и о себе
Число на картинке


На ваш почтовый адрес придет ответное письмо от меня с указанием на следующий урок.

© 2014 год. РАЗШ. Охраняется законом об авторских правах.