Tammen mestarit Marion Tinsley ja Chinook

Shakinpelaajat voivat väitellä siitä, kuka on kaikkien aikojen paras pelaaja. Kasparov, Karpov ja Fischer saanevat ainakin ääniä. Tammen pelaajilla samaa iloa ei ole, sillä Marion Tinsleyn voittoputki on vertaansa vailla, lajissa kuin lajissa.

Tinsleyn 50 vuoden uran aikana kokemat tappiot mahtuvat yhdelle sivulle. Vuoden 1951 jälkeen Tinsley hävisi kokonaista viisi peliä eikä yhtään ottelua. Tinsley ehti kyllästyäkin tammen pelaamiseen, mutta palasi parinkymmenen vuoden tauon jälkeen takaisin huipulle.

Tasapelien tammi

Tammi on shakkia nuorempi ja yksinkertaisempi ja ehkä siksi jäänyt vähälle huomiolle. Maineestaan huolimatta tammi on kaukana helposta, huipputasolla peli on monimutkainen ja syvällinen. Tammessa on kuitenkin puutteensa, jotka osaltaan ovat aiheuttaneet kilpatammen suosion rapistumista. Pahin vika on tasapelien yleisyys. Mestaruusotteluissa pelataan usein 40 peliä, joista vain muutama yleensä päättyy muuten kuin tasapeliin.

Yleinen harhaluulo oli, että tammi on ratkaistu. Pelin ratkaiseminen tarkoittaa sitä, että on löydetty jokin tapa pelata, joka johtaa varmaan lopputulokseen. Ristinolla esimerkiksi on triviaali ratkaista. Pelin voi aina pakottaa päättymään tasan; kumpikaan pelaaja ei voi voittaa, ellei toinen pelaa huonosti.

Chinook

Merkittävin tammitietokone, tammen Deep Blue, on Chinook. Chinookin valtakausi oli 1990-luvulla, jolloin kone voitti Yhdysvaltain mestaruuden pari kertaa. Chinook voitti useimmat suurmestarit ja taisteli myös Marion Tinsleytä vastaan. Chinook onnistui voittamaan Marion Tinsleyn yksittäisissä peleissä – sekin on jo huikea suoritus – ja otteluvoittokin kävi lähellä. Valitettavasti Tinsley menehtyi vuonna 1995, eikä Chinook ehtinyt koskaan voittaa Tinsleytä. Todennäköisesti voitto olisi tullut ennemmin tai myöhemmin. Tinsley oli innoissaan Chinookista, sillä kukaan muu ei ollut tarjonnut vastaavaa haastetta vuosikausiin.

Chinook jäi eläkkeelle 1996. Nykyiset tammiohjelmat ovat parempia kuin parhaat ihmiset ja Chinook, jo konetehon lisääntymisen ansiosta. Parhaimmillaan Chinook pelasi 16 150-megahertzistä prosessoria ja gigan muistia käyttävällä SGI:n koneella. Nykykoneilla on käytössään merkittävästi tehokkaammat resurssit.

Chinook ratkaisi tammen

Yksi Chinookin vahvuuksista oli sen loppupelitietokannat. Kokonaisessa tammipelissä on valtavasti mahdollisia siirtoja (Chinookin kehittäjän laskelman mukaan suuruusluokka on 10¹⁸). Kun laudalla olevien nappuloiden määrä vähennetään vaikkapa neljään, jäljelle jää vain noin seitsemän miljoonaa erilaista asetelmaa. Niiden laskeminen on jo paljon helpompi juttu

Chinook pistettiinkin laskemaan kaikki mahdolliset asetelmat – ensin neljällä nappulalla, sitten viidellä ja niin edelleen. Vuonna 1994 Chinookilla oli kahdeksan siirron loppupelit laskettuna. Tehtävä ei ollut yksinkertainen silloisilla tietokoneilla. Chinook-tiimi kehittikin uusia tehokkaita menetelmiä suurien tietokantojen pakkaamiseen ja käsittelyyn. Vaikka Chinook on eläkkeellä, tiimi jatkoi loppupelitietokantojen rakentelua ja lopulta, vuosien työn jälkeen, sai tammen ratkaistua.

Tammessa täydellinen peli johtaa tasapeliin. Chinookia ei yksinkertaisesti ole mahdollista voittaa. Sellaista todellisella pelaamisella saavutettavaa tilannetta ei ole, josta Chinook ei pystyisi vähintään pakottamaan tasapeliä. Tammea pelaavien ihmisten kannalta tämä ei tietenkään ole mikään ongelma, sillä ratkaisu on kaukana ihmisten – edes Marion Tinsleyn – kyvyistä.

Vaihtoehtojen karsimisen vaikeus

Eräs merkittävä haaste kaikissa pelejä pelaavissa ohjelmissa on hakujen karsiminen. Vaikka tietokone voikin laskea miljoonia asemia vaivatta, useimpien pelien monimutkaisuus on silti liikaa. Tammenkin asemien laskeminen on liian hidasta tehtäväksi pelin aikana. Go on 361 pisteen laudallaan aivan omaa luokkaansa.

Koneen pitääkin osata erottaa lupaavat asemat turhista. Ihmiset ovat hakupuun karsinnassa todellisia mestareita, mutta valitettavasti kyse on sellaisesta tiedosta, jota on erittäin vaikea siirtää tietokoneen ymmärtämään muotoon. Jos jokin asetelma vain tuntuu paremmalta kuin toinen, miten tietokoneen saa ymmärtämään eron?

Ohjelman keskeinen osa on evaluaatiofunktio, joka määrittelee, kuinka arvokas jokin asema on. Hyvän evaluaatiofunktion rakentaminen vaatii pelin syvällistä tuntemusta. Chinookin evaluaatiofunktion rakentaminen oli jatkuva prosessi. Ohjelman mokaillessa yritettiin tunnistaa, mistä arviointivirhe johtuu ja korjata se. Evaluaatiofunktion rakentajan täytyy huomioida valtava määrä yksityiskohtia, joiden ymmärtäminen ei ole ihmisillekään helppoa. Tehokaskaan hakeminen ei kuitenkaan auta, jos kone arvioi asemat väärin.

Monissa peleissä ihmisten asema on jo uhattuna, ellei jo menetetty. Peleistä saa onneksi nauttia ihmisten kesken, vaikka tietokoneelle häviäisikin. Paljon on lisäksi pelejä, joissa tietokoneella ei tule aivan heti olemaan mitään mahdollisuuksia. Jos kuitenkin haluaa kokeilla tammimestaria vastaan pelaamista, Chinook löytyy netistä.

Lähteet

Jutun lähteenä olen käyttänyt Wikipedian lisäksi Chinookin luojan Jonathan Schaefferin kirjaa One Jump Ahead – Challenging Human Supremacy in Checkers, joka on mielenkiintoista luettavaa peleistä ja niitä pelaavista tietokoneista kiinnostuneille. Kirjasta on ilmestynyt marraskuussa 2008 uusi laitos, One Jump Ahead – Computer Perfection in Checkers, joka oletettavasti sisältää tuoreimmat tapahtumat (alkuperäinen kirja ilmestyi jo 1997).

Tämä artikkeli ilmestyi alunperin Enter-lehdessä vuonna 2005. Tähän olen muokannut ja päivittänyt juttua. Alunperin kun kirjoitin jutun, arveltiin, että tammi saadaan ratkaistua vuoteen 2010 mennessä. Sittemmin Schaeffer on kollegoineen siirtynyt ahdistelemaan ihmisiä pokerin parissa: Polaris-pokeriohjelma päihitti kesällä 2008 pokeriammattilaisia kaksinpelissä. Moninpeliä Polaris ei vielä hallitse.