Versla uw schaakcomputer!

Door: Frits Schalij

Drie jaar geleden schreef ik in de Raadsheer een stukje over dames vangen. Het ging over dames die midden op een vol bord opeens geen velden meer hebben en verloren gaan. Ik zie dit soort combinaties zelf altijd pas als het al te laat is en aan de hand van vele voorbeelden uit de grootmeesterpraktijk kon ik laten zien dat ik niet de enige hierin ben. Aan het eind van het stukje gaf ik nog enkele partijstellingen met dit thema als opgaven. Het idee van deze opgaven is dat je er zelf over nadenkt en ze probeert op te lossen. Door dit vaak te doen wordt je scherp in het zien van tactische mogelijkheden. Het is mijns inziens de beste manier om beter in het schaken te worden. Om het oplossen van deze opgaven te stimuleren loofde ik zelfs een mooie prijs uit voor de beste inzending. Tot mijn verbazing nam niemand de moeite om oplossingen in te sturen. Ik kreeg wel reacties dat schaakopgaven helemaal uit de tijd zijn omdat je met een computer schaakopgaves moeiteloos oplost. Dat is jammer. Van het laten oplossen van een schaakopgave door de computer is nog nooit iemand beter geworden!

Dat schaakproblemen uit de tijd zijn omdat de computer ze altijd moeiteloos oplost heeft me wel aan het denken gezet. Zijn er ook schaakproblemen die mensen beter oplossen dan computers? Natuurlijk bestaan er zulke problemen. Computers hebben ook zwaktes. Door te kijken naar de zwaktes van schaakcomputers is het niet moeilijk problemen te vinden die mensen beter oplossen dan computers.

Het onderdeel van een schaakcomputer dat de zetten berekent wordt een engine genoemd. Op mijn PC heb ik vier schaakengines geïnstalleerd: Stockfish, Fritz, Houdini en Komodo. Ik heb gezocht wat zwaktes zijn van schaakcomputers, bij iedere zwakte een paar stellingen gezocht en gekeken hoe goed mijn engines het doen op die stellingen. Helaas hebben we nog geen toegang tot Alpha Zero. Ik weet zeker dat Alpha Zero het bij sommige stellingen totaal anders doet.

De meest bekende  zwakte van schaakcomputers die gebaseerd zijn op de brute force methode is dat ze last hebben van het horizon effect: ze kunnen maar een beperkt aantal zetten vooruit kijken en daardoor kunnen ze geen lange termijn plannen maken. Hierdoor zijn ze erg slecht in het beoordelen van gesloten stellingen. Met het volgende probleem zal geen enkele schaker moeilijkheden hebben. Mijn schaakengines komen er echter niet uit:

Wit begint en maakt remise.

Wit kan een pionnenketen over het hele bord maken en zwart komt er niet meer doorheen. Zo’n pionnenketen over een groot deel van het bord wordt een Chinese Muur genoemd. Ik denk trouwens dat Alpha Zero dit probleem wel kan oplossen.  Interessant wordt het natuurlijk als er een Chinese Muur op het bord staat zonder dat het remise is. Zeg maar als de Chinese Muur afgebroken kan worden. In het begin van de twintigste eeuw was er een Hongaarse elektrotechnicus genaamd Ottó Bláthy (1860-1939). De meesten zullen Ottó Bláthy kennen als mede uitvinder van de elektrische transformator, de spanningsregelaar en de Wattmeter. In zijn vrije tijd was hij een fervent schaakcomponist en hij heeft enige faam verdiend met het componeren van extreme schaakproblemen. Eén van zijn problemen laat zien hoe je een Chinese Muur afbreekt.

Wit begint en wint.

Als zou je een schaakcomputer hier honderd jaar op laten rekenen, ik denk dat hij er niet uitkomt. Ik ben benieuwd trouwens of Alpha Zero hier uit komt.

Dit idee van het afbreken van een Chinese Muur is later ook door anderen uitgewerkt. Paul Lamford is een begrip in de Bridge wereld. Hij speelde vaak mee in het Britse team op WK’s. Ook schreef hij boeken over Backgammon. Als schaker is hij misschien minder bekend. Zijn belangrijkste wapenfeit als schaker is dat hij Wales vertegenwoordigde tijdens een paar Olympiades. Het volgende door hem gecomponeerde probleem maakt hem ook onsterfelijk in de schaakwereld. Ik vind dat zijn roem pas over is als een schaakcomputer dit probleem kraakt. Wit begint en wint. Houdini beoordeelt dit als +20.65 en vindt bijna alle zetten even goed. Voor de andere engines geldt ongeveer hetzelfde.

Wit begint en wint.

Bij Stockfish hebben ze het horizonprobleem proberen te verzachten door  meer aandacht te besteden aan veelbelovende zetten. Veelbelovende zetten zijn bijvoorbeeld iets slaan, schaak geven of een stuk naar een mooi veld zetten. Hierdoor  kan Stockfish varianten veel dieper doorrekenen. Een nadeel hiervan is dat zetten die worden gezien als minder belovend nauwelijks aandacht krijgen. In stellingen waarin veel zetten mogelijk zijn en de beste zet een zet is die door Stockfish als minder belovend wordt gezien zal Stockfish het moeilijk hebben. Over het volgende probleem doet Stockfish ruim 10 minuten, Komodo komt er in acceptabele tijd niet uit. Houdini lost het in een fractie van een seconde op en Fritz doet er anderhalve minuut over. Ik weet zeker dat de meeste schakers het beter doen dan Stockfish.

Wit geeft mat in acht zetten.Zoals gewoonlijk gaat zwart van boven naar beneden. De zwarte pionnen staan dus bijna allen op promoveren.

Deze eigenschap van Stockfish is een nog grotere handicap bij de volgende studie van Frédéric Lazard (1883-1948).

Wit begint en wint.

Houdini heeft hier minder dan een seconde voor nodig. Stockfish en Komodo heb ik na twee uur vergeefs rekenen uit hun lijden verlost.

Een andere zwakte van schaakcomputers is hun slechte beoordelingen van eindspelen. In eindspelen is de brute force methode soms hopeloos. Nu zijn er andere methodes om eindspelen te analyseren met computers. De meest succesvolle methode is de retrogade database methode: je maakt een database van alle posities waarin de uitkomst vastligt, bijvoorbeeld mat of twee kale koningen op het bord. En vervolgens voeg je alle stellingen toe die in één zet leiden tot een database positie. Dit herhaal je tot de database gevuld is met alle posities met een beperkt aantal stukken. Op deze manier hebben ze veel eindspelen kunnen kraken. Sommige schaakenginess zijn uitgerust met een deel van deze database. Andere niet. Alle engines beoordelen deze stelling van Gioachino Greco (ca 1600 – ca 1634) na enig rekenwerk correct.

Wit begint en maakt remise

Het eindspel van randpion(nen) met verkeerde loper is bij alle engines bekend. Interessant is ook deze studie van Evgenij Nikolaevich Somov Nasimovich (1910-1944). Wit moet remise maken. De oplossing van de auteur is erg fraai. Helaas hebben Houdini en Stockfish beiden een winstweg voor zwart gevonden. Stockfish maakt hierin een fout. Het eindigt in een dame tegen toren plus pion eindspel waarin de torenpartij een vesting kan bouwen. Dit eindspel wordt door Stockfish onterecht als gewonnen beschouwd. Eerst de studie zoals de auteur het bedoeld heeft.

De verbetering van Houdini en Stockfish staat bij de oplossingen. Een stuk complexer is de volgende studie van Frédéric Lazard.

Wit begint en maakt remise.

Na uren rekenen beoordeelt Houdini deze stelling als -12.56, Stockfish als -12.15.

Een laatste probleem van computers is dat ze niet out-of-the-box kunnen denken. De volgende mat in twee zetten zal een computer niet zelfstandig kunnen oplossen.

Wit geeft mat in twee zetten.

Een soortgelijk probleem, maar dan veel flauwer, is deze:

Wit geeft mat in één zet.

Van mijn vorige stukjes heb ik geleerd dat de inzendingsbereidheid op onze club nogal laag is. Ik zal dan ook niet vragen de oplossingen in te sturen in ruil voor een mooie prijs. Hier zijn de oplossingen, helemaal gratis en voor niks.

Voor meer artikelen zie schaakrubriek.