En el ajedrez por computadora , un motor de ajedrez es un programa de computadora que analiza el ajedrez o las posiciones variantes del ajedrez y genera una jugada o lista de jugadas que considera más fuertes. [1] Un motor de ajedrez suele ser un back-end con una interfaz de línea de comandos sin gráficos ni ventanas . Los motores se utilizan generalmente con un front-end, una interfaz gráfica de usuario con ventana , como Chessbase o WinBoard.con el que el usuario puede interactuar a través de un teclado, mouse o pantalla táctil. Esto permite al usuario jugar contra múltiples motores sin tener que aprender una nueva interfaz de usuario para cada uno, y permite que diferentes motores jueguen entre sí. Muchos motores de ajedrez ahora están disponibles para teléfonos móviles y tabletas, lo que los hace aún más accesibles.
Historia
El significado del término "motor de ajedrez" ha evolucionado con el tiempo. En 1986, Linda y Tony Sherzer ingresaron su programa Bebe en el 4to Campeonato Mundial de Ajedrez Informático, ejecutándolo en "Chess Engine", su nombre comercial para el hardware de computadora de ajedrez [2] fabricado y comercializado por su compañía Sys-10, Inc. . [3] en 1990, los desarrolladores de Deep Blue , Feng-hsiung Hsu y Murray Campbell , escribían de dar a su programa un 'motor de búsqueda', aparentemente en referencia al software en lugar de hardware. [4] En diciembre de 1991, Computer-schach & Spiele se refirió al Fritz recientemente lanzado por Chessbase como un 'Schach-motor', la traducción al alemán de 'motor de ajedrez'. [5] A principios de 1993, Marty Hirsch estaba estableciendo una distinción entre programas de ajedrez comerciales como Chessmaster 3000 o Battle Chess por un lado, y "motores de ajedrez" como ChessGenius o su propio MChess Pro por el otro. En su caracterización, los programas de ajedrez comerciales tenían un precio bajo, tenían gráficos sofisticados, pero no ocupaban un lugar destacado en las listas de clasificación de la SSDF ( Asociación Sueca de Computadoras de Ajedrez ), mientras que los motores eran más caros y tenían clasificaciones altas. [6]
En 1994, Shay Bushinsky estaba trabajando en una versión inicial de su programa Junior . Quería centrarse en la parte del ajedrez en lugar de en los gráficos, por lo que le preguntó a Tim Mann cómo podía conseguir que Junior se comunicara con Winboard . La respuesta de Tim formó la base de lo que se conoció como el Protocolo de comunicación del motor de ajedrez o motores Winboard, originalmente un subconjunto de la interfaz de línea de comandos de GNU Chess . [7]
También en 1994, Stephen J. Edwards lanzó la especificación Portable Game Notation (PGN). Menciona que los programas de lectura PGN no necesitan tener un "motor de ajedrez completo". También menciona tres "interfaces gráficas de usuario" (GUI): XBoard , pgnRead y Slappy la base de datos. [8]
A mediados de la década de 2000, los motores se habían vuelto tan potentes que podían vencer incluso a los mejores jugadores humanos. En 2005, Michael Adams , uno de los 10 mejores jugadores del mundo en ese momento, fue derrotado por 5½ - ½ por Hydra , empatando sólo uno de los seis juegos. [9] Las coincidencias entre humanos y motores son ahora raras, y los motores se consideran cada vez más como herramientas de análisis en lugar de oponentes.
Protocolo de interfaz
Los motores comunes de Winboard incluirían Crafty , ProDeo (basado en Rebel ), Chenard, Zarkov y Phalanx.
En 1995, Chessbase lanzó una versión de su programa de base de datos que incluía Fritz 4 como motor independiente. Esta fue la primera aparición del protocolo Chessbase. Poco después, agregaron los motores Junior y Shredder a su línea de productos, incluidos los motores en el protocolo CB como programas separados que podrían instalarse en el programa Chessbase o en una de las otras GUI de estilo Fritz. Fritz 1-14 solo se emitieron como motores de Chessbase, mientras que Hiarcs , Nimzo, Chess Tiger y Crafty se han adaptado al formato de Chessbase a pesar de que eran motores UCI o Winboard. Recientemente, Chessbase ha comenzado a incluir motores de Interfaz Universal de Ajedrez (UCI) en sus programas de juego como Komodo , Houdini , Fritz 15-16 y Rybka en lugar de convertirlos en motores de Chessbase.
En 2000, Stefan Meyer-Kahlen y Franz Huber lanzaron la Interfaz Universal de Ajedrez , un protocolo más detallado que introdujo un conjunto más amplio de características. Poco después, Chessbase abandonó el soporte para los motores Winboard y agregó soporte para UCI a las GUI de sus motores y los programas de Chessbase . La mayoría de los motores principales son UCI en estos días: Stockfish , Komodo , Leela Chess Zero , Houdini , Fritz 15-16, Rybka , Shredder , Fruit , Critter , Ivanhoe y Ruffian.
A partir de 1998, la empresa alemana Millenium 2000 pasó brevemente de las computadoras dedicadas al ajedrez al mercado de software, desarrollando el protocolo Millennium Chess System (MCS) para una serie de CD que contienen ChessGenius o Shredder , pero después de 2001 dejó de lanzar software nuevo. [10] La empresa holandesa Lokasoft ha utilizado un protocolo de motor más antiguo, [11] que finalmente se hizo cargo de la comercialización de Rebel de Ed Schröder .
Incrementando la fuerza
Los motores de ajedrez aumentan continuamente su fuerza de juego. Esto se debe en parte al aumento de la potencia de procesamiento que permite realizar cálculos a profundidades cada vez mayores en un tiempo determinado. Además, se han mejorado las técnicas de programación, permitiendo a los motores ser más selectivos en las líneas que analizan y adquirir una mejor comprensión posicional. Un motor de ajedrez a menudo utiliza un vasto "libro" de aperturas previamente calculado para aumentar su fuerza de juego durante los primeros movimientos, hasta posiblemente 20 movimientos o más en líneas profundamente analizadas. [ cita requerida ]
Algunos motores de ajedrez mantienen una base de datos de posiciones de ajedrez, junto con evaluaciones previamente calculadas y mejores jugadas, en efecto, una especie de "diccionario" de posiciones de ajedrez recurrentes. Dado que estas posiciones se calculan previamente, el motor simplemente reproduce uno de los movimientos indicados en la base de datos, lo que ahorra tiempo de cálculo, lo que resulta en un juego más fuerte y más rápido.
Algunos motores de ajedrez usan tablas de finales de juego para aumentar su fuerza de juego durante el final del juego . Una base de mesa de finales incluye todas las posibles posiciones de finales con una pequeña cantidad de material. Cada posición se determina de manera concluyente como una victoria, una derrota o un empate para el jugador al que le toca moverse, y el número de jugadas hasta el final con la mejor jugada de ambos lados. La base de la tabla identifica para cada posición el movimiento que ganará el más rápido contra una defensa óptima, o el movimiento que perderá el más lento contra un ataque óptimo. Estas tablas están disponibles para todos los finales de ajedrez con siete piezas o menos (se excluyen las posiciones de finales triviales, como seis piezas blancas contra un rey negro solitario ). [12] [13]
Cuando las maniobras en un final para lograr una mejora irreversible requieren más movimientos que el horizonte de cálculo de un motor de ajedrez, no se garantiza que un motor encuentre el mejor movimiento sin el uso de una base de mesa de finales, y en muchos casos puede fallar la regla de los cincuenta movimientos como resultado. Muchos motores utilizan el cerebro permanente (que continúa calculando durante el turno del oponente) como método para aumentar su fuerza.
La computación distribuida también se utiliza para mejorar el código de software de los motores de ajedrez. En 2013, los desarrolladores del programa de juego de ajedrez Stockfish comenzaron a utilizar la computación distribuida para realizar mejoras en el código del software. [14] [15] [16] A junio de 2017[actualizar], se ha utilizado un total de más de 745 años de tiempo de CPU para jugar más de 485 millones de partidas de ajedrez, y los resultados se han utilizado para realizar pequeñas e incrementales mejoras en el software de juego de ajedrez. [17]
Limitar la fuerza de un motor
A finales de la década de 1990, los mejores motores se habían vuelto tan fuertes que pocos jugadores tenían la oportunidad de ganar un juego contra ellos. Para dar a los jugadores más oportunidades, los motores comenzaron a incluir configuraciones para ajustar o limitar su fuerza. En 2000, cuando Stefan Meyer-Kahlen y Franz Huber lanzaron el protocolo de Interfaz Universal de Ajedrez , incluyeron los parámetros uci_limitstrength y uci_elo, lo que permitió a los autores de motores ofrecer una variedad de niveles calificados de acuerdo con la calificación Elo , calibrada por una de las listas de calificación. La mayoría de las GUI para motores UCI permiten a los usuarios establecer esta calificación Elo dentro de los menús. Incluso los motores que no han adoptado este parámetro a veces tendrán un parámetro de fuerza ajustable (por ejemplo, Stockfish 11). Los motores que tienen un parámetro uci_elo incluyen Houdini , Fritz 15-16, Rybka , Shredder , Hiarcs , Junior , Zappa y Sjeng . Las GUI como Shredder , Chess Assistant , Convekta Aquarium, [18] Hiarcs Chess Explorer o Martin Blume's Arena [19] tienen menús desplegables para configurar el parámetro uci_elo del motor. Las GUI de la familia Fritz, Chess Assistant y Aquarium también tienen medios independientes para limitar la fuerza de un motor aparentemente basados en la capacidad de un motor para generar listas de movimientos clasificadas (llamadas multipv para 'variación de principio').
Comparaciones
Torneos
Los resultados de los torneos por computadora dan una idea de las fortalezas relativas de los motores de ajedrez. Sin embargo, los torneos no juegan un número de juegos estadísticamente significativo para una determinación precisa de la fuerza. De hecho, la cantidad de juegos que deben jugarse entre motores bastante igualados, con el fin de lograr importancia, asciende a miles y, por lo tanto, no es práctico en el marco de un torneo. [20] La mayoría de los torneos también permiten cualquier tipo de hardware, por lo que solo se comparan las combinaciones de motor / hardware.
Históricamente, los programas comerciales han sido los motores más fuertes. Si un motor amateur gana un torneo o tiene un buen rendimiento (por ejemplo, Zappa en 2005), se comercializa rápidamente. Los títulos obtenidos en estos torneos otorgan mucho prestigio a los programas ganadores y, por lo tanto, se utilizan con fines de marketing.
Los torneos actuales incluyen:
- Campeonato de motor de ajedrez superior (TCEC)
- Campeonato mundial de ajedrez informático (WCCC)
- Campeonato mundial de ajedrez de velocidad informática
- Campeonato de ajedrez informático de Chess.com (CCCC)
Los torneos históricos incluyen:
- Campeonato Abierto de ajedrez informático de Holanda
- Torneo de ajedrez informático por Internet (CCT)
- Campeonato Internacional de Ajedrez Informático de Paderborn
- Campeonato de ajedrez informático norteamericano
Calificaciones
Las listas de clasificación de motores de ajedrez tienen como objetivo proporcionar medidas estadísticamente significativas de la fuerza relativa del motor. Estas listas juegan varios juegos entre motores en plataformas de hardware estándar, por lo que las diferencias de procesador se descartan. Algunos también estandarizan los libros de apertura, en un intento de medir las diferencias de fuerza de los motores únicamente. Estas listas proporcionan no solo una clasificación, sino también márgenes de error en las clasificaciones dadas. Además, las listas de clasificación suelen jugar de forma continua, publicando muchas actualizaciones por año, en comparación con los torneos que solo se llevan a cabo anualmente. [ cita requerida ]
Hay una serie de factores que varían entre las listas de clasificación del motor de ajedrez:
- Control del tiempo. Los controles de mayor tiempo, como 40 movimientos en 120 minutos, son más adecuados para determinar la fuerza del juego en torneos, pero también hacen que las pruebas requieran más tiempo.
- Hardware utilizado. Un hardware más rápido con más memoria conduce a un juego más fuerte.
- El hardware y los sistemas operativos de 64 bits (frente a 32 bits) favorecen los programas basados en bitboard
- Multiprocesador frente a hardware de un solo procesador.
- Ponder en la configuración (análisis especulativo mientras el oponente está pensando) también conocido como cerebro permanente.
- Tamaños de la tabla de transposición.
- Abriendo la configuración del libro.
Estas diferencias afectan los resultados y dificultan las comparaciones directas entre listas de calificación.
Lista de clasificación | Control de tiempo (movimientos / minutos) | Año iniciado | Última actualización | Entradas de motor / plataforma | Juegos jugados | Los tres mejores motores | Clasificación |
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CCRL [21] | 40/40 [a] Reflexionar APAGADO | 2005 | 7 de noviembre de 2020 | 2,732 | 1,189,229 |
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CEGT [22] | 40/20 [b] Reflexionar APAGADO | 2006 | 8 de noviembre de 2020 | 1875 | 1.401.865 |
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IPON [23] | 5m + 3s ~ 16min / juego Ponder ON | 2006 | 15 de julio de 2018 | 208 | 546,430 |
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SSDF [24] | Torneo 40/120 (+20 movimientos / h) ¿ Reflexionar sobre ? | 1984 | 11 de julio de 2020 | 391 | 153,481 |
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- Tenga en cuenta que todos los listados de la tabla anterior solo cuentan la mejor entrada para una familia de motores determinada. Esto se hace para proporcionar la máxima diversidad.
Estas calificaciones, aunque se calculan mediante el sistema Elo (o métodos de calificación similares), no tienen relación directa con las calificaciones Elo de la FIDE ni con otras calificaciones de la federación de ajedrez de jugadores humanos. A excepción de algunos juegos de hombre contra máquina que la SSDF había organizado hace muchos años (cuando los motores estaban lejos de la potencia actual), no hay calibración entre ninguna de estas listas de clasificación y grupos de jugadores. Por lo tanto, los resultados que importan son los rangos y las diferencias entre las calificaciones, y no los valores absolutos. Además, cada lista calibra su Elo mediante un método diferente. Por lo tanto, no se pueden hacer comparaciones de Elo entre las listas.
En muchas listas de calificación faltan IPPOLIT y sus derivados. Aunque es muy fuerte y de código abierto , existen acusaciones de intereses de software comercial que se derivan de un binario desensamblado de Rybka . [25] Debido a la controversia , todos estos motores han sido incluidos en la lista negra de muchos torneos y listas de clasificación. Rybka, a su vez, fue acusado de estar basado en Fruit , [26] y en junio de 2011, la ICGA afirmó formalmente que Rybka se derivaba de Fruit and Crafty y prohibió a Rybka del Campeonato Mundial de Ajedrez de Computadora de la Asociación Internacional de Juegos de Computadora, y revocó sus victorias anteriores ( 2007, 2008, 2009 y 2010). [27] La ICGA recibió algunas críticas por esta decisión. [28] Rybka todavía se incluye en varias listas de clasificación de la sociedad. [ cual? ]
Las calificaciones de los mejores motores de ajedrez han mejorado en alrededor de 20 ELO por año desde la llegada de la lista de calificación CCRL en 2005, y el incremento anual no parece estar disminuyendo. [ cita requerida ] Con el debut en diciembre de 2017 del motor de ajedrez AlphaZero , basado en su espectacular récord de éxito contra Stockfish 8 que le otorga una calificación especulativa de aproximadamente 150 puntos más alta o 3575, se ha planteado la pregunta de cuál sería la calificación ELO de un motor que juega al ajedrez perfecto. El estadístico y maestro de ajedrez Ken Regan estima que, para más del grupo de jugadores humanos internacionales (FIDE), ese número podría ser 3600 ELO, aunque ese número no es directamente comparable con las clasificaciones de los motores. [ cita requerida ] Sin embargo, los pocos partidos hombre-máquina jugados desde 1997 han llevado a los teóricos [ ¿cuál? ] para reconocer que aparentemente se ha producido cierta deflación en las clasificaciones de los motores en relación con las escalas ELO humanas, que asciende a unos 100 puntos ELO. Eso significa, por ejemplo, que un humano tendría que tener una calificación de 100 puntos ELO más fuerte que un motor para lograr un juego comparable. [ cita requerida ]
Suites de prueba
Los motores se pueden probar midiendo su rendimiento en posiciones específicas. Típico es el uso de conjuntos de pruebas donde para cada posición dada hay un mejor movimiento para encontrar. Estas posiciones se pueden orientar hacia el juego posicional, táctico o de finales. El conjunto de pruebas de Nolot , por ejemplo, se centra en sacrificios profundos. [29] Los conjuntos de pruebas BT2450 y BT2630 miden la capacidad táctica de un motor de ajedrez y han sido utilizados por REBEL . [30] [31] También hay un conjunto de pruebas generales llamado Brilliancy que se compiló principalmente de Cómo reevaluar su libro de ejercicios de ajedrez . [32] La serie de pruebas estratégicas (STS) prueba la fuerza estratégica de un motor. [33] Otro conjunto de pruebas moderno es Nightmare II, que contiene 30 rompecabezas de ajedrez. [34] [ cita irrelevante ]
Kasparov versus the World (juego de ajedrez jugado con ayuda de computadora)
En 1999, Garry Kasparov jugó una partida de ajedrez " Kasparov versus the World " a través de Internet , alojada en MSN Gaming Zone . Ambos lados utilizaron asistencia informática (motor de ajedrez). El "Equipo Mundial" contó con la participación de más de 50.000 personas de más de 75 países, decidiendo sus movimientos por mayoría de votos . El juego duró cuatro meses, terminando después del movimiento 62 de Kasparov cuando anunció un jaque mate forzado en 28 movimientos encontrados con el programa de computadora Deep Junior . Los votantes del Equipo Mundial dimitieron el 22 de octubre. Después de la partida, Kasparov dijo: "Es el mejor juego en la historia del ajedrez. La gran cantidad de ideas, la complejidad y la contribución que ha hecho al ajedrez lo convierten en el más importante". juego jamás jugado ". [35]
Motores para variantes de ajedrez
Se han desarrollado algunos motores de ajedrez para jugar variantes de ajedrez , agregando el código necesario para simular piezas de ajedrez no estándar o para analizar el juego en tableros no estándar. ChessV y Fairy-Max , por ejemplo, son capaces de jugar variantes en un tablero de ajedrez de hasta 12 × 8 de tamaño, como el Ajedrez Capablanca (tablero de 10 × 8).
Sin embargo, para tableros más grandes, hay pocos motores de ajedrez que puedan jugar con eficacia y, de hecho, las partidas de ajedrez que se juegan en un tablero de ajedrez ilimitado ( ajedrez infinito ) prácticamente no se ven afectadas por el software de juego de ajedrez.
Interfaces gráficas de usuario
Xboard / Winboard fue una de las primeras interfaces gráficas de usuario (GUI). Tim Mann lo creó para proporcionar una GUI para el motor GNU Chess , pero después de eso, aparecieron otros motores como Crafty que usaban el protocolo Winboard. Finalmente, el programa Chessmaster incluyó la opción de importar otros motores Winboard además del motor King que estaba incluido.
En 1995, Chessbase comenzó a ofrecer el motor Fritz como un programa separado dentro del programa de base de datos de Chessbase y dentro de la GUI de Fritz. Poco después, agregaron los motores Junior y Shredder a su línea de productos, empaquetándolos dentro de la misma GUI que se usó para Fritz. A finales de la década de 1990, la GUI de Fritz podía ejecutar motores Winboard a través de un adaptador, pero después de 2000, Chessbase simplemente agregó soporte para motores UCI y ya no invirtió mucho esfuerzo en Winboard.
En 2000, Stefan Meyer-Kahlen comenzó a vender Shredder en una interfaz gráfica de usuario UCI separada de su propio diseño, lo que permitía importar motores UCI o Winboard.
Convekta de Chess Assistant y ChessPartner de Lokasoft también añaden la capacidad de importar motores Winboard y UCI en sus productos. Shane Hudson desarrolló la base de datos de información de ajedrez de Shane , una GUI gratuita para Linux, Mac y Windows. Martin Blume desarrolló Arena, [36] otra GUI gratuita para Linux y Windows. Lucas Monge entró al campo con la GUI gratuita de Lucas Chess. [37] Los tres pueden manejar motores UCI y Winboard.
En Android, Aart Bik salió con Chess para Android, [38] otra GUI gratuita, y Chess PGN Master [39] de Gerhard Kalab y Droidfish de Peter Osterlund [40] también pueden servir como GUI para motores.
La Wiki de Computer Chess enumera muchas GUI de ajedrez. [41]
Ver también
- Variantes de ajedrez
- Ajedrez de computadora
- Ajedrez por correspondencia
- Servidor de ajedrez de Internet
- Lista de software de ajedrez
Notas
- ^ También disponible: 40 movimientos en 4 minutos
- ^ También disponible: 40 movimientos en 4 minutos, 40 movimientos en 120 minutos
Referencias
- ^ blog.chess.com Creación de un motor de ajedrez desde cero (Parte 1: Conceptos básicos) , fecha del enlace 28 de junio de 2012
- ^ https://www.game-ai-forum.org/icga-tournaments/tournament.php?id=65
- ^ http://www.sys-10.com/
- ^ Feng-hsiung Hsu, Thomas Anantharaman, Murray Campbell y Andreas Nowatzyk. "Una máquina de ajedrez de gran maestro". Científico americano. Octubre de 1990.
- ^ Computer-schach & Spiele luego comenzaría a usar la palabra inglesa 'motor', por ejemplo. 1997 # 6 al describir a Fritz o Hiarcs .
- ^ "El verdadero valor del software de ajedrez". Informes de ajedrez informático. 1992-3. vol. 3 no. 2 página 22
- ^ http://tim-mann.org/history.html
- ^ http://www.thechessdrum.net/PGN_Reference.txt
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- ^ Computer-schach & Spiele.
- ^ http://www.lokasoft.nl/
- ^ http://tb7.chessok.com Sitio web de Lomonosov que permite al usuario registrado acceder a una base de tabla de 7 piezas y un foro con posiciones encontradas.
- ^ "¿Quién gana con esto? (Rompecabezas de ajedrez)" Una posición de ajedrez de ejemplo encontrada en la base de la mesa de ajedrez de Lomonosov.
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- ^ https://lucaschess.pythonanywhere.com/
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- ^ http://pgnmaster.kalab.com/
- ^ http://hem.bredband.net/petero2b/droidfish/index.html
- ^ http://computer-chess.org/doku.php?id=computer_chess:wiki:lists:gui_protocol_support_list
enlaces externos
- Libro de apertura políglota de Chess Engine para la GUI de WinBoard : un libro de apertura políglota de Chess Engine para WinBoard con un propósito general.
- Wiki de programación de ajedrez