Hoe superieur kan een schaakcomputer zijn? Een telraam met brute kracht

De uitslag van de recente krachtmeting tussen Kasparov en Deep Blue was nog 4-2 voor de mens.

Toch waren vooral de prestaties van de schaakcomputer Deep Blue indrukwekkend. De schakende mens zal het spel uiteindelijk van de computer gaan verliezen. Maar als denker is het ding mislukt: wat niet slim is, kan alleen maar sterk zijn.

Zevenendertig zetten had de zacht snorrende machine met de naam Deep Blue nodig om schaakkoning Kasparov, die de menselijke soort verdedigde, tot capitulatie te dwingen. De honderden toeschouwers in het Conventie Centrum van Philadelphia krompen ineen. Nederigheid leek de enig passende houding bij deze gebeurtenis die volgens het tijdschrift Time “het einde van de beschaving zoals wij die kennen” inluidde.

Niets zou na die tiende februari 1996 nog hetzelfde zijn: als de machine de mens te slim af kon zijn, kon dat - net als de splijting van het eerste atoom - niet zonder gevolgen blijven. Newsweek schreef dat de verloren partij harder aankwam dan een schok: “Het was de apocalyps.”

Toen het nieuws per telefoon doordrong tot de zolder van Jaap van den Herik in Pijnacker, vulde diens huis zich met gejuich. De professor in de schaakcomputerkunde rende de trap af en speelde de zetten van Deep Blue voor aan zijn vrouw Letty, die weinig van schaken snapt.

“Dit zijn mijn gloriedagen”, zegt de 48-jarige wetenschapsman.

“Hier heb ik al die jaren op gewacht.”

NRC Handelsblad drukte een sussend commentaar af: Kasparov had zich al in de tweede partij hersteld en won de Mens versus Machine-tweekamp uiteindelijk met 4-2. Nog even en de mens zou het weliswaar afleggen tegen de computer, maar wat dan nog? Er zou geen reden voor onbehagen zijn. Want “de computer is geen buitenaards wezen”, maar “een kleine helper van de mensheid” die, verstopt in televisies, ovens en camera's, slaafs onze commando's opvolgt.

In Nederland werd de opwinding van Van den Herik slechts in beperkte kring gedeeld. De hoogleraar informatica (aan de universiteiten van Leiden en Maastricht) heeft vele critici.

Sommigen zien hem als een natuurvorser die in koude kernfusie gelooft, een alchemist op zoek naar de formule van goud.

Van den Herik wil kunstmatige intelligentie opwekken - met als dieper doel het doorgronden van de werking van het menselijk brein. Hij wil machines uitvinden die kunnen denken: computers die kunnen schaken, want schaken ìs denken, althans dat zijn we geneigd te geloven. “Ik schaak beter dan jij, dus ik denk beter dan jij”, placht wijlen grootmeester Hein Donner te zeggen. Wat het fruitvliegje is voor de genetica, dat zou de schaakcomputer voor het vakgebied van de kunstmatige intelligentie moeten zijn.

Al in de jaren zeventig voorspelde Van den Herik dat machines voor het jaar 2000 beter kunnen schaken dan mensen. Sinds de match Kasparov - Deep Blue twijfelt bijna niemand meer aan de aanstaande hegemonie van de schaakcomputer. De vraag is niet langer of, maar wanneer de menselijke wereldkampioen niet meer tegen de machine opkan. Volgend jaar al, bij de revanche? Of niet eerder dan in 2010, zoals Kasparov inschat?

Het gelijk van de hoogleraar ligt binnen handbereik, maar vraag hem of computers kunnen denken, en hij antwoordt: “Ze kunnen schaken.”

Balletje-balletje

In 1950, vier jaar voor zijn dood, schreef de wiskundige Alan Turing: “I propose to consider the question: Can machines think?” en hij verzon er een experiment bij, de zogeheten Turing-test, op grond waarvan hij zijn eigen vraag prompt met ja beantwoordde. Bij de Turing-test dient een proefpersoon er door het stellen van vragen achter te komen welke van zijn twee onzichtbare tegenspelers een mens is en welke een machine. Lukt hem dat niet, dan vertoont die machine kennelijk intelligent gedrag. Turing voorspelde dat het praten over denkende machines aan het eind van de eeuw zou zijn ingeburgerd.

Zijn assistent dr. I. J. Good ging een stap verder en bedacht de Ultra Intelligente Machine, het brein dat opduikt in Stanley Kubricks film 2001 - A Space Odyssey en in het boek De Hoofdinspecteur en de Ultra Intelligente Machine van Stefan Themerson.

Twee whisky drinkende heren steken daarin een dialoog af over deze “laatste uitvinding die de mens hoeft te doen” - en die zal leiden tot een “explosie van intelligentie”.

“Een fantastisch boek”, vindt Jaap van den Herik. Hij had het zijn oudste dochter Seada op haar vijftiende cadeau gedaan in de hoop dat ze dan zou begrijpen “waar papa zich mee bezig houdt.” Tot dan toe heette het dat haar vader zijn geld verdiende met een spelletje. Geen balletje-balletje, maar toch. In werkelijkheid probeerde hij computers zo te leren schaken dat ze, Turing indachtig, dezelfde zetten zouden kiezen als een mens.

Lukt dat, zo schreef hij in 1983 in zijn proefschrift, dan heb je een instrument in handen om theorieën over het menselijk denken, in casu het schaakdenken, te toetsen en zo nodig bij te stellen.

Van den Herik was niet bepaald de eerste die het schaakbord tot onderzoeksveld verhief, en dat is niet verwonderlijk.

Mensen denken dat ze zich onderscheiden van andere dieren doordat ze kunnen denken en zo ook is de drang om uit te blinken in dat denken typisch menselijk.

Als een machine kan schaken, zo claimden de grondleggers van het vakgebied kunstmatige intelligentie in 1950 dan is òf het bestaan van “gemechaniseerd denken” aangetoond, òf we zullen onze notie van wat denken is moeten bijstellen.

Schaakspelende machines spreken al eeuwen tot de verbeelding. In 1769 zorgde de van oorsprong Hongaarse apparatenbouwer Wolfgang von Kempelen voor veel sensatie met zijn schaakautomaat, de Turk, die de Koning van Engeland versloeg.

Bijna niemand wist hoe het ding werkte, behalve de stiefzoon van Napoleon, die het geheim voor 30.000 franc had gekocht: in het gevaarte zat een mens verstopt.

De Turk kreeg navolging in automaten met namen als Ajeeb en Mephisto, die ook op bedrog berustten, en ging een eigen leven leiden in de verhalen van Edgar Allan Poe. De eerste echte schaakspelende machine was te bewonderen op de wereldtentoonstelling van 1914 te Parijs.

Dit apparaat van Spaanse makelij slaagde erin om met alleen een koning en een toren de vijandelijke koning mat te zetten.

Pas na de Tweede Wereldoorlog kon het machineschaak met hulp van de nieuw ontdekte vacuümbuizencomputer een hoge vlucht nemen, al kostte het in het begin de nodige moeite om een programma te schrijven dat de paarden niet van het bord liet springen. Maar daarna ging het snel. In de jaren vijftig en zestig had het artificiële intelligentie-onderzoek zich toegespitst op het oplossen van schaakproblemen. Tijdens de Koude Oorlog ontstond er zelfs een wedloop: onderzoekers van het Los Alamos-project in New Mexico, wier taak het was atoombommen te bouwen, spelden de Pravda op zoek naar berichten over de voortgang van de Russen.

Met de ontwikkeling van het machineschaak drongen zich nieuwe vragen op. Kunnen computers meer dan alleen rekenen?

Kunnen ze hun schepper verslaan? Kunnen ze leren en zo ja, waarvan? Van hun eigen fouten?

Van klassieke partijen? Van de ervaring van grote schakers? De Groningse psycholoog A. D. de Groot had in 1946 in Het Denken van den Schaker al aangetoond dat grootmeesters blindvaren op hun intuïtie. “De schaakspeler is een ander type mensch dan de problemist, hij is strijdvaardiger en speelzuchtiger”, schreef De Groot. Konden de programmeurs (problemisten bij uitstek)

hun computers geen intuïtie en strijdlust meegeven?

Fritz

Frans Morsch (43) vindt dat onzin. “Een computer is geen persoonlijkheid.” Morsch is wereldkampioen computerschaak, dat wil zeggen: zijn schepping met de naam Fritz bleek vorig jaar in Hongkong het sterkste van alle schaakprogramma's.

Het PC'tje met het schijfje van Morsch versloeg zelfs Deep Blue Prototype, een kast van een machine. Het was een wapenfeit waaraan Deep Blue sponsor IBM zo min mogelijk herinnerd wil worden. “David verslaat Goliath”, schreven de schaakbladen.

Maar Morsch is een bescheiden man. “Ik wist zeker dat Fritz ging verliezen maar ineens maakte Deep Blue een fout. Dat kon een mens zien. Om te winnen moest Fritz een pion offeren. Zes minuten dacht hij na...

ik zat gespannen naar het scherm zat te turen, maar dat ding beseft natuurlijk niet dat het een kritiek moment is. En toen deed hij de zet die ik wilde dat hij zou doen.''

Zijn werkend leven brengt Morsch door tussen half uitgepakte computerdozen en losse schaakstukken. Een hoek van zijn kantoor in Leiderdorp is gereserveerd voor halters en werktuigen om de conditie op peil te houden. De dag dat de computer voorgoed van de mens wint mag wat hem betreft nog jaren op zich laten wachten. Want als het zover is verliest het schaakspel op slag zijn aantrekkingskracht.

“Net als de zaak O. J. Simpson na de uitspraak van de jury.”

Morsch heeft zo'n zestig schaakcomputers op de markt, die in prijs verschillen van een paar tientjes tot een paar duizend gulden. Hij leeft ervan. Als student natuurkunde te Delft was hij met programmeren begonnen. Dat was in “de tijd dat je je eigen boxen en versterkers bouwde” - de jaren zeventig.

Gegrepen door het idee dat je een kunstmatige brein kon scheppen las hij alle science-fiction literatuur waarin machines zich ontpoppen tot intelligente wezens, die zich tegen hun makers keren.

Toch gaf hij geen krimp toen-ie voor het eerst een partij verloor van zijn eigen schepping.

“Daar doe je het nou juist voor”, zegt hij droogjes. “Als ik nu tegen Fritz speel word ik weggevaagd. Nee, dat is niet gek. Je hoeft ook helemaal niet goed te kunnen schaken om een sterk programma te kunnen schrijven.

De beste schaakprogrammeurs zijn middelmatige schakers.''

Beroepsschakers hebben lange tijd neergekeken op computerfreaks die de pretentie hadden een superieur schaakbrein te scheppen uit louter nullen en eentjes. Nog in 1980 zei Jan Timman dat een schaakcomputer nooit het meestersniveau zou ontstijgen. In 1983 schreef zijn collega Hein Donner: “De computer kan helemaal niet schaken en zal dat ook nooit kunnen, althans de eerste tweeduizend jaar niet.” De schaakmachine noemde hij een illusie, in stand gehouden door academici en zakenlieden. “Een goed geslaagd volksbedrog, iets dat machtig en hulpeloos tegelijk is. Als de God van weleer.” Machines speelden in die tijd dan ook belabberd schaak. In 1985 veegde Kasparov de vloer aan met de 32 beste schaakcomputers ter wereld door ze in een simultaanwedstrijd met 32 - 0 te verslaan.

Maar tegen de moderne schaakcomputers zijn nog maar weinig spelers opgewassen.

“Die jongens die tegenover Fritz plaatsnemen hebben de grootste moeite om hem de baas te blijven”, zegt Morsch. “Ze hebben geen idee hoe hij werkt. Maar het is een heel eenvoudig, puur mechanisch gebeuren. De computer is een slaaf die precies doet wat je hem opdraagt. Ik stop er algoritmen in, dat is alles. Met kunstmatige intelligentie heeft het in ieder geval niets te maken.”

Is de proeftuin van de artificiele intelligentie een dorre akker, waar niets op wil groeien? Van den Herik: “De wetenschappelijke oogst van de ontwikkeling van de schaakcomputer valt inderdaad een beetje tegen. Zeker in vergelijking met de hooggespannen verwachtingen van de jaren '60 en '70.”

“Oogst?! Welke oogst?”, zegt Morsch. “De oogst is nul.”

Volgens Morsch is er van de belofte dat het schaken per computer inzicht zou verschaffen in de werking van het menselijk denken niets terechtgekomen.

In zijn Maastrichtse werkkamer gaat Van den Herik er eens goed voor zitten. Hij kan dat allemaal uitleggen. Er zijn twee methoden om een computer schaken te leren. Ten eerste: zoveel mogelijk stellingen uittellen door gebruik te maken van domme rekenkracht. En ten tweede: het toepassen van de strategieën, ervaring en intuïtie van schaakgrootmeesters (de selectieve methode). In zijn proefschrift van 1983 voorspelde Van den Herik dat die tweede weg zou voeren naar het onbetreden domein “van de meer intelligente modulen”. De selectieve methode is uitgeprobeerd, onder meer door de vorig jaar overleden Russische wereldkampioen Botwinnik, die het schaakspel zag als een “inexact probleem”. Maar zonder noemenswaardig resultaat.

De domme rekenaars bleken de sterkste schakers. Het geheim van Fritz zit hem in de efficiënte wijze waarop het programma omgaat met de beschikbare rekencapaciteit (door alleen de interessante stellingen door te rekenen). Deep Blue moet het vooral hebben van de 256 parallel geschakelde chips, die elk per seconde een miljoen stellingen 'bekijken'. Een van de geestelijke vaders van Deep Blue, Feng-Hsiung Hsu, heeft zijn bijnaam Crazy Bird niet te danken aan zijn schaakinzicht, maar aan zijn lange tijd voor onmogelijk gehouden ideeën over de chiptechnologie.

“De techniek heeft bij het kraken van het schaakspel een grotere rol gespeeld dan ik had gedacht”, zegt Van den Herik. “De nadruk is op brute force komen te liggen.”

De verwachtingen over de prestaties van Deep Blue, waar IBM meer dan zes jaar research & development in heeft gestopt, waren er niet minder om. Zou de botte kracht van de machine, een log ding dat in de staat New York stond opgesteld, ver van Kasparov in Philadelphia iets verfijnds of slims kunnen voortbrengen? Zelfs de weerman van CNN droeg bij aan het spektakel door te beweren dat de lange tijd dood gewaande schaker Bobby Fischer in het apparaat verstopt zat.

Morsch vraagt zich echter in alle ernst af of er in die enorme hoeveelheid samengebalde rekenkracht niet “spontaan een vonk van genialiteit” kan ontstaan “net als in science-fictionverhalen waarbij een machine ineens intelligent gedrag gaat vertonen. Dat is in zekere zin ook wat er is gebeurd. Deep Blue rekent zo diep dat hij vaak op dezelfde zetten uitkomt die een mens zou doen. Dat lijkt intelligent gedrag, maar dat wil nog niet zeggen dat de machine ook intelligent ís.” Anders gezegd: de computer doet zich slimmer voor dan hij is. Kasparov zelf zei: “Deep Blue heeft kwantiteit in kwaliteit veranderd.”

Bang

Schaakexperts zijn geneigd de nederlaag van Kasparov in de eerste partij toe te schrijven aan diens weigering om zijn stijl aan te passen. Van een gewaagd en intimiderend spel wordt de computer niet warm of koud, die is behept met de spreekwoordelijke stalen zenuwen. Pas toen de wereldkampioen in de laatste partij op de achilleshiel van Deep Blue speelde, kwam de zwakheid van de computer aan het licht: bij afwachtend tegenspel heeft Deep Blue te weinig eigen ideeën.

Grootmeester John van der Wiel, in 1995 winnaar van het AEGON Mens tegen Computer-toernooi in Den Haag, wordt wel de “dompteur van de schaakcomputer” genoemd.

Volgens hem is schaken tegen een computer “een ander spelletje dan tegen een mens”. Toch tonen suffe rekenaars als Deep Blue steeds meer durf en creativiteit wat bijna menselijk aandoet. Dat wil zeggen: ze nemen meer - berekende - risico's en ze produceren soms zetten waarvan mensen in vervoering raken.

“Hoe beter de programma's hoe meer het spel van de computer gaat lijken op dat van de mens”, zegt Morsch.

Voor sommige schaakliefhebbers die de eerste partij van Deep Blue in Philadelphia volgden via het Internet en die niet konden zien wie met wit speelde en wie met zwart, was het onderscheid tussen mens en computer inderdaad nog nauwelijks te maken.

Zij weigerden in het 'gestuntel' van zwart de hand van Kasparov te herkennen. Toen Reuter meldde dat Deep Blue, spelend met wit, de partij had gewonnen, raakten ze totaal in de war. Wie was nou mens en wie machine?

Onbedoeld had Deep Blue de Turing-test doorstaan, en daarmee volgens Turings opvatting intelligent gedrag vertoond.

Maar begrijpt de schaakcomputer het spel ook? De menselijke hersenen en de parallel geschakelde chips lijken langs totaal verschillende wegen tot hetzelfde resultaat te komen.

Uitgerekend Kasparov beweert dat zijn machinale tegenstander ook bang kan zijn. “Een computer voelt de angst pas van heel dichtbij”, zei hij vorig jaar in deze krant. “Wij beelden ons het gevaar heel vaak slechts in.

Als je al je stukken rond de koning van je tegenstander zet en de uiterste waarheid is dat er niets dreigt, dan zal de computer zich tóch verdedigen.''

Volgens Van den Herik is hier sprake van projectie: de wereldkampioen probeert het gedrag van de machine in menselijke termen te vangen. “Maar over de belevenis van de computer weten we nog steeds niets.” Hij is geneigd de filosoof Putnam gelijk te geven, die heeft gezegd dat als het spoor van een mier op het strand lijkt op een karikatuur van Winston Churchill, dat nog niet wil zeggen dat die mier kan tekenen.

Gewichtheffen

'De ontwikkeling van de schaakcomputer doet denken aan een geslaagde operatie waarbij de patiënt, het schaakspel zelf, uiteindelijk zal overlijden. Met nog meer domme kracht van de computer zal het spelverloop bij voorbaat vast staan, en de uitkomst ook. Net als bij boter-kaas-en-eieren (altijd remise) of vier-op-een-rij (altijd te winnen door wie begint). Het schaakspel zou van zijn voetstuk tuimelen. Maar Van den Herik rekent op een kladje uit waarom hem dat in de praktijk onmogelijk lijkt: het analyseren van het totaal aantal mogelijke stellingen (zo'n 10 tot de macht 45), zou met een computer die een miljoen maal zo snel is als Deep Blue 10 tot de macht 21 eeuwen duren.

Het schaakspel is dus in theorie ten dode opgeschreven. Wie kan tellen, kan schaken, je hoeft er niet slim voor te zijn. Wie de werking van het menselijk brein wil onderzoeken, zal op het schaakbord geen antwoorden vinden - vijftig jaar research ten spijt. En de computer? De computer is een heel mooi en heel geavanceerd telraam, maar een telraam is het.

Zullen er in de toekomst nog beroepsschakers zijn? Frans Morsch verwacht dat de markt voor zijn produkten zal instorten en dat hij over vijf of tien jaar een andere baan moet zoeken. Van den Herik zegt dat hij zelf met plezier zal blijven schaken “want hardlopen doe ik ook met plezier”. Ook zullen er nog toernooien georganiseerd worden.

“Maar schaken zal een indirecte competitie worden. Mens tegen ding, net als gewichtheffen.”

Onderzoekers die zich met kunstmatige intelligentie bezighouden zoeken een veilig heenkomen, weg van het schaakbord.

Ze richten zich inmiddels op terreinen waar geen exacte regels gelden. Van den Herik en de zijnen onderzoeken nu de rechtspraak. De computer op de stoel van de rechter, dat is het streven.

De hoogleraar: “Is niet een rechtsprekende computer in beginsel onfeilbaarder, objectiever en dus sacraler dan een rechter?”

Je moet er een beetje in geloven, maar dat is dan ook Van den Heriks aanpak: iets afdwingen door erin te geloven. Zijn maatschappij is maakbaar.

Vraag hem waar het schip van de kunstmatige intelligentie strandt en hij antwoordt: “Computers kunnen schaken, lezen, rechtspreken, beslissingen nemen en in principe kunnen ze ook preken schrijven, maar of die preken dan ook 'bezield' zijn - daarbij zet ik mijn vraagtekens.” Hij denkt niet dat computers kunnen geloven, dat is te hoog gegrepen. “In laatste instantie zou niet de kunst van het denken, maar het vermogen om te geloven de mens van de computer onderscheiden.”

Maar voor het zover is moet eerst de denkende machine nog worden uitgevonden.