RYBKA DO HLOUBKY

Seriál o Rybce jsem psal velmi jednoduchým stylem, aby si ho mohli přečíst i obyčejní šachisté. Z toho důvodu jsem měl pochybnosti o posledním dílu, který byl přece jenom relativně dost odborný; několikrát jsem ho proto zjednodušoval a zkracoval. Proto mne příjemně překvapila diskuze pod touto částí; jak počtem příspěvků, tak jejich kvalitou a zasvěceností. Přišlo také několik zajímavých mailů.

Chyba v tabulce MS
Kopírováním jsem zanesl chybu do tabulky MS. Jak je vidět z návazností, Turin 2006 byl 14. WCCC. Tato chyba se také přenesla do tabulky výsledků. Omlouvám se.

Slabá proměna ve střelce
Zatímco slabá proměna v jezdce může mít opodstatnění v jeho odlišném chodu (typicky Ke8 Pd7 – Ke6 Db7, 1.d8J+!), tahy věže a střelce jsou podmnožinou tahů dámy. Jediným důvodem (vedle zesměšnění zarputilého soupeře) je tedy vynucení nebo zabránění patu. Tady je jedna „studie z partie“ od Maria Matouše.



Mario Matouš
Krabbé 60JT 2003, 4. čestné uznání
bílý vyhraje

Mario velmi dbá na řešitele. Jeho pozice jsou reálné, hra běží velmi přirozeně 1.h7 Dh1+ 2.Kb6 Dxh4 3.Se6+ Ka3 4.h8S!!, ale o to víc pak šokuje pointa. Nešlo 4.h8D Dxd4+! s patem. 4...Dg5 5.Sb2+ Kb4 6.Shc3 mat.
A pro fajnšmekry přidávám jednu z nejzajímavějších pozic na toto téma. Ta je sice od pohledu poněkud „umělá“, ale dobře řešitelná. Čas od času ji úspěšně používám na soustředění mládeže našeho oddílu; chovance vždy dost potrápí, ale nakonec – po odhalení pointy – i dobře pobaví.



A. Hurting
Schackvarlden 1943
bílý remizuje

1.a8S+! Kc8 2.b7+ Kd7 3.Dd5+ Ke7 4.De5+ Kf8 5.Dxg7+ Kxg7 6.h8S+! Kf8 7.g7+ Kf7 pat.
Rybka samozřejmě takovým pozicím nerozumí vůbec, což ji pro studiové analýzy značně degraduje.

Vývojový cyklus programu nebo spíš cash-flow?
Pan „updaty“ upozorňuje, že v začátcích programu je třeba víc updatů, než u starých zavedených verzí. To je částečně pravda, ale podstata problému je v něčem jiném.
Předpokládám, že třeba SMK i po dlouhých letech vývoje nefunguje tak, že by se celý rok poflakoval a pak 20 dní finišoval po nocích, aby holt měl zase novou verzi. I on průběžně experimentuje, přidává nové šachové znalosti, ladí hledací algoritmy a posouvá program po 5 ELO bodech dopředu. V principu by tedy mohl také poskytnout update každé dva měsíce. Jenže musí z něčeho žít a co by pak prodával? Celý rok tedy vylepšuje „do šuplíku“ a až se mu nashromáždí 50-80 ELO, může si dovolit jít na trh s novou verzí a zase něco vydělat. To asi Vašíkovi došlo poněkud později.

Nultahová heuristika a profylaxe
Heuristika je obecně jakási objevná (heuréka!) metoda řešení problému, která je sice prakticky užitečná, ale nemá obecnou platnost matematického algoritmu a občas proto i selhává.
Nultahovou heuritisku popsal pěkně „Pepa“. Vychází obecně z předpokladu, že ve většině šachových pozic je právo tahu výhodou. Zatáhnu tah A a nevidím, co by měl dělat soupeř. Proto – proti pravidlům – jeho tah vynechám (nulový tah) a udělám tak vlastně dva tahy za sebou. Když to nic moc nepřinese, prohlásím tah A za slabý, odpověďmi soupeře neztrácím vůbec čas a raději hned zkouším jiný můj tah B. Některé programy aplikují nulové tahy rekurzivně (opakovaně), což jim umožňuje velmi hluboký selektivní propočet.
Bude-li ovšem soupeř po tahu A v zugzwangu (česky v nevýhodě tahu), pak mi to zcela unikne. To bych totiž musel zjistit, že všechny jeho tahy vedou ke zhoršení pozice; ale podle heuristiky je přece vůbec nezkoumám!
„Skamarádit“ nultahy s zugzwangem je tedy jako smířit oheň s vodou. Fritz se o to pokouší se střídavými úspěchy už patnáct let. Obvykle se používají další heuristiky, podle kterých se může zugzwang vyskytnout jen v koncovkách s jednou figurou, to se pak nultahová heuristika vypíná. Ale šachy jsou příliš bohaté a záludné, zde je klasický příklad.



podle Bondarenka 1963
mat 3. tahem

Na diagramu je typická pozice, kde mat třetím tahem 1.Sd5! e4 2.Kh3! e3 3.Sxg2 vidíte možná okamžitě. Ne tak řada programů.
Vyzkoušejte starší „Fricky“. Legendární blicař 5.32 je úplně mimo. Sedmička mat vidí, osmička zase ne, desítka ano, jedenáctka ne. Pokud vám to vychází trochu jinak, máte některý z motorových updatů; i chování fritzovských podverzí se totiž často lišilo.
Zkoušku nesloží ani Zappa Paderborn, zatímco Zappa Mexico je v pořádku. Naum 2.2 najde, 3.0 nikoli. Loop nevidí hned v několika verzích. Bohužel nehezky propadá i můj oblíbenec Hiarcs, když výhru nenajde žádná novější verze 10, 11 nebo 12.
Rybka 2.32 je OK; zato Rybka 3 viditelně „zadrhne“. Sice jen jednu nebo dvě sekundy (podle kvality stroje), ale při obrovských rychlostech a vynucených tazích černého to znamená poměrně rozsáhlé tápání. To je důkaz, že bez nultahové heuristiky se neobejde ani Vašík. Nultahy vyloženě odmítal jen Richard Lang, mnohonásobný mistr světa v 80. letech minulého století.
Richard se už ale špičkovým PC šachem dávno nezabývá. Věnuje se tomu, co uměl nejlépe – úspornému šachovému programování malých zařízení. Svého ChessGenia vám nabídne prakticky ke každému telefonu nebo PDA www.chessgenius.com.
Jak jsem ukázal v diskuzi, nultahová metoda se nezrodila v hlavách programátorů. Podobně dávno uvažují někteří zkušení šachisté, kteří jen nepočítají varianty ale v určitých pozicích „myslí v obrázcích“.
Naproti tomu přirovnání k Nimcovičově profylaxi podle mého názoru moc nesedí. Nimcovič kryl „do zásoby“ strategicky důležité body. Vycházel přitom z jiné heuristiky, že totiž takto postavené kameny mají jakousi vnitřní harmonii, která zafunguje i poté, co se například pozice otevře. Souvislost s nultahovou heuristikou ovšem nevidím.

Monte Carlo
Metoda Monte Carlo spočívá v tom, že se z výchozí situace vnitřně v počítači sehraje velmi mnoho náhodných partií a z jejich výsledků se situace statisticky vyhodnotí. Říkám úmyslně „situace“ a ne pozice, protože metoda MC se v programování her léta používá například v backgammonu nebo pokeru.
V backgammonu se metoda obvykle nazývá rollout. Profesionální hráči mají doma několik počítačů, které prakticky nepřetržitě „rolloutují“ sehrané partie. Výsledky jsou pak hlavním studijním materiálem. Také pokerová literatura obsahuje nejrůznější pravděpodobnostní tabulky získané počítačovou emulací.
Možná už tušíte hlavní problém. Jde totiž o případy, kde padání kostek nebo rozložení karet vnáší do hry prvek náhody. Exaktní analýza je proto velmi obtížná nebo dokonce nemožná, zato „montecarlové“ partie se už z principu jedna od druhé významně odlišují.
Šachy jsou ale případ přesně opačný. Fritz umožnil už dávno příkazem Speciality >> Analýza >> Dohrávky nechat opakovaně dohrávat pozici, dokonce různými motory. Tato funkce se ale moc nepoužívala, protože bez náhodného prvku jsou partie často až příliš podobné.
Z toho důvodu má Rybka v motoru už od minulé verze zabudovanou funkci Randomizer, kdy hraje variabilně v zadaných mezích hodnocení. Její přesný popis najdete zde a zbytek je opravdu už jen záležitost rozhraní.
Analýzu Monte Carlo spustíte ve Fritzovi podobně jako dohrávání, tedy Speciality >> Analýza >> Monte Carlo. Zadáte hloubku, do jaké se má pozice dohrávat a kvalitu výsledného stromu (Úzký, Střední, Široký).
Zprvu jsem měl dojem, že funkce prostě nefunguje. Je ale třeba chvíli vydržet. „Přípravné práce“ totiž trvají až několik minut, kdy se zdánlivě nic neděje. Pak se najednou zavedou další motory a vysokou rychlostí se začne před vašima očima vytvářet strom.
Moji počáteční skepsi nakrátko zastínilo nadšení, jak chytře je ta věc realizována na vícejádrových počítačích. Tady se totiž nepoužije DeepRybka, jak by člověk při povrchní mechanické úvaze očekával. Místo toho se zavede zvolený počet single Rybek – až do počtu jader. Zatímco efektivita paralelního běhu DeepRybky je relativně slabá, při Monte Carlo se tak využijí jádra prakticky na sto procent.
Nicméně stejně je to asi nakonec nanic. Jirka Dufek mi napsal: Zkoušel jsem přes noc MC na mé korespondenční partii - a žádné relevantní výsledky jsem nedostal. Jen asi 14.000 nesmyslných partií, protože nedošlo k větvení v prvním půltahu - a to jsem dával volbu "broad". Z tohoto důvodu to vidím jako plošně nepoužitelné.
Také Pavel Háse soudí, že Monte Carlo a IDeA (z Aquaria) jsou jen hračky, které mohou být užitečné jen v určitých zvláštních pozicích.

Co je uvnitř Rybky?
Děkuji za podnětnou připomínku, že mnou uvedená délka EXE souboru verze 3 – 2.5M – je minimum v celém vývoji Rybky. Některé předchozí verze měly až 6M a updaty velmi kolísaly. Tento aspekt mi trochu unikl a ještě jasněji naznačuje, že většina toho místa bude skutečně jen maskovací výplň. Ale i malá část se dá smysluplně využít. Že jsou v Rybce rozsáhlé tabulky, proskočilo už několikrát – obvykle z ruských kruhů.
Rusové jsou velmi dobří v programování a zpětné analýze a mají na to zřejmě také dost času. Je docela s podivem, že dosud nevyrobili špičkové šachové motory; původ Strelky je přece jen poněkud problematický. Asi je to dáno především historickým zaostáváním v oblasti hardwaru.
Jedním z nejzajímavějších nápadů v diskuzi byla vzpomínka na Fritze 3, který obsahoval tabulky polí a kamenů. Fritz uměl rozeznat více než sto typických pěšcových konstelací (zablokovaná Francie, izolovaný pěšec,..). Konstelace měly svůj kód, který program při hře indikoval. Ke každé takové konstelaci si mohl uživatel připravit tabulku, kde každý typ kamene měl různou sílu na jednotlivých polích šachovnice. Tak – prakticky bez ztráty výpočetního výkonu – se program „naučil“ umisťovat figury na správná místa. Později tato možnost zmizela, údajně jako „oběť“ převodu pod Windows a do motorové koncepce. Fritz ale podobné struktury určitě používá a zdokonaluje i nadále, jen jeho autor Frans Morsche (Nizozemí) nechtěl, aby mu konkurence viděla do kuchyně. Podobné tabulky ostatně najdete i ve zdrojácích Fruitu.
Frans patřil do party Richarda Langa; také on začínal úspornými programy pro speciály Mephisto, kde se počítal každý bajt. To se přeneslo i do začátků jejich kariéry v PC-šachu. Motor Fritze 1 (fritz.bin) měl pouhých 29 kbajtů (setina Rybky3!), taktický 5.32 kolem 150kb. V prvním období „nabírání znalostí“ se verze 6-9 dostaly na 450k a nové 10-11 přibraly na 900 kb. Na rozdíl od Rybky je ale celý prostor skoro určitě využit účelně. Frans také velmi dbá, aby doplňování znalostí co nejméně brzdilo rychlý propočet; to jsme ostatně viděli při testování kN/s v základním článku.

Dovedu si představit, že je možné vytvořit asociace nejen na pěšcové řetězy, ale i na určité vzorky postavení kamenů.
Kramnik nedávno v rozhovoru uvedl, že musí denně vidět několik zajímavých pozic, které mu připravuje trenér. Tím si zdokonaluje jakousi knihovnu vzorků, umístěnou v mozku. V té pak při hře hledá analogie, často třeba i podvědomě.
Plnění tabulek by Vašík skutečně těžko dělal ručně. Už tvůrci DeepBlue popsali, že koeficienty oceňovací funkce vytvořili automatickým adaptivním procesem. Stručně řečeno, opakovaně „proháněli“ motorem databázi kvalitních partií, až dostali nejvyšší shodu s hranými tahy. Tak nějak lze jistě „vyladit“ i tabulky polí a kamenů.
V této souvislosti Jiří Dufek a Pavel Háse upozornili na roli Larry Kaufmana. Ten pracuje s Vašíkem už od verze 2.x, dokonce existovala speciální varianta 2.32 LK. O Larrym je navíc známo, že už delší dobu pracuje právě na podobných tabulkách.

Proč je tak dobrá
Pavel Háse píše: Základem úspěchu je zcela jistě prohlubování propočtu. Spusťte novou Rybku v jakékoliv pozici a pozorujte, jak se dostává do hloubky. Největší podíl zabere kontrola hlavní varianty a následuje rychlé odsekávání ostatních tahů. Zdá se, že tento poměr je mnohem lepší, než u konkurence. Druhá možnost je pozorovat, po jakých intervalech dokončí program jednotlivé hloubky. U Rybky se ten poměr obvykle pohybuje v intervalu 1,5-2,0, zatímco u konkurence většinou tak 1,9-2,5. Čím starší program, bez nových technik, tím hůře. Starý MChessPro potřeboval dokonce zhruba pětinásobek.
Tomu se říká selektivita a má samozřejmě i své nevýhody; může se přehlédnout silný, ale na pohled špatný tah. Tím by se vysvětlovalo, že na studie se Rybka příliš neosvědčuje.
Mladším čtenářům bych rád připomněl, že MChess Marthy Hirsche (USA) měl v počátcích PC šachu (přelom 80. a 90. let) podobně výlučné postavení, jako dnes Rybka. Marthy se nedávno nechal slyšet, že v roce 2009 dá k dispozici MChess jako UCI motor. Bude to jistě zajímavé srovnání. Pavel Háse je názoru, že s koeficientem kolem 5 nemá MChess dnes šanci a musel by být značně inovován.

Klonování a GNU licence
Diskuse o tom, zda je Rybka klonem Fruitu, neutichají a zapojily se do ní známé osobnosti jako Anthony Cozzie (Zappa), Christophe Théron (Tiger), Robert Hyatt (Crafty) nebo Chris Whittington (Superchess ještě na ZX Spectrum, Chess System Tal).

Dopis mladého programátora Zacha Wegnera (Questions for Vas) a přehledný srovnávací výpis části kódu obou programů do značné míry usvědčují Vašíka z toho, že Rybku napsal editováním Fruitu. Jeho dodatky a změny jsou ovšem tak značné, že už se asi o klasický klon skutečně nejedná.
Hodně se také diskutuje o tom, zda Vašík porušil tzv. GNU licenci Fruitu. Podrobnosti o GNU licenci si můžete přečíst česky na cs.wikipedia.org/wiki/GNU_General_Public_License.
Stěžejním bodem pro náš případ je, že zdrojové kódy mohou být sice volně upravovány a používány, šířeny však mohou být opět jen jako GNU. A to Rybka evidentně není.

Rybka a rozdělení světa
Jeden z diskutujících napsal, že zřejmě Vašíka nemám příliš rád. Nemyslím a koneckonců to ani není důležité. Ve skutečnosti mnoho lidí potřebuje svého „hrdinu“ a jeho kritika se jim nelíbí. To není na adresu diskutujícího, jde o celosvětový stav. Vážným zájemcům bych doporučil ke čtení dopis Sitwala Mungunda.
Autor z exotické Zambie se nezabývá technickými, ale spíš společenskými aspekty fenoménu Rybka a jeho text je mimochodem dobře hodnocen i na „rybím“ fóru.
Svět PC-šachu se rozdělil na „protivašíkovskou inkvizici“ a jeho obdivovatele. Členové inkvizice přestali programovat a testovat a místo toho na Talkchessu Vašíka napadají. Příznivci odešli z Talkchessu na Vašíkovo „rybí“ fórum, kde často diskutuje i sám autor Rybky.
Pravda je – jako vždy – samozřejmě někde uprostřed.
Vašík – díky jednomu, dvěma nápadům – stojí na ramenou několika generací programátorů a testerů. Ať už klonoval nebo ne, rozhodně od nich získal zadarmo tuny myšlenek, zkušeností a dokonce i hotových modulů. Sám se ale podělit nechce a jistá rozmrzelost zbytku světa je proto pochopitelná. Na druhou stranu podnikání a obchodování je stále drsnější; nápady se dobře platí, takže si na podobný vývoj musíme zvykat i v šachovém softu.


PŘEDCHOZÍ DÍLY
Rybka, Rybka, Rybka... volume 1. - Rybka přichází...
Rybka, Rybka, Rybka... volume 2. - Rybka je všude!
Rybka, Rybka, Rybka... volume 3. - Proč je vlastně tak dobrá?