Arbeitsweise von Schachcomputern/ Programmen

Dugena

Hallo zusammen!

Bin absoluter Laie auf dem Gebiet und habe mal eine Frage zur Arbeitsweise von Schachcomputern/ Programmen: ich verstehe einfach nicht, daß ein Schachprogramm resp. Computer deutlich stärker als sein Autor (Programmierer) sein kann?!
Zwar kann ich noch nachvollziehen, daß die reine Prozessorleistung bei der Berechnung von Varianten dem menschlichen Gehirn überlegen ist, aber egal wie tief und schnell ein Computer auch rechnet, irgendwann kommt der Punkt, wo eine Stellung bewertet werden muß!

Wo kommt diese offensichtlich sehr gute Bewertung her? Hätte der Autor sie in seinen Programmen vornehmen können, wäre er doch mindestens so stark wie sein Programm (ist er ja aber nicht!)?

Wo ist mein "Denkfehler"?


Wäre Klasse, wenn mir das jemand erklären könnten, bzw. einen Link für mich hätte, wo meine Frage beantwortet wird

Liebe Grüße Dugena

Krennwurzn

Der Autor (Programmierer) könnte beispielsweise gut bewerten, aber schlecht rechnen!

Ein Kran kann auch wesentlich höhere Lasten heben als der Konstrukteur desselben, etc. etc

Gast5538

Die Bewertung selber hat natürlich der Programmierer festgelegt.
Aber wenn der versucht, wie die Engine bei jedem Zug zu rechnen, wie die Bewertung ist, dann überschreitet er die Zeit

Oder schaffst du z.B. 40 Züge in 2 Stunden, wenn du jedesmal...

1. den Wert aller Figuren zusammen addierst,
und 2. dann noch Stellungsbewertungen dazu rechnest usw...
und 3. das auch noch nach jedem gedachten Zug (du denkst ja im Voraus) machen musst?


Sonictroot

Mr. Ioso

Hallo Schachfreund

Dein Denkfehler ligt schon darin zu meinen das Schachprogramme eine "gute" Stellungsbewertung haben.

Ein durchschnittlicher Schachspieler dürfte über erheblich mehr reines Schachwissen als ein Spitzenprogramm verfügen.
Chrilly Donninger("Vater" der Nimzos + Hydra)sagte glaube ich mal "nehmen sie Awerbachs Endspielbuch "Bauernendspiele" her und geben 10% dessen was dort steht in ihr Schachprogramm ein und ihr Programm übertrifft alle derzeit auf dem Markt befindlichen Schachprogramme im Bauernendspielwissen deutlich".

Mit freundlichem Grusse

Mr. Ioso

schawipp

Diese Schlussfolgerung verstehe ich nicht ganz. Du kannst ja z. B. auch "bewerten", ob eine Zahl eine Primzahl ist oder nicht und das in einen Algorithmus für einen Computer umsetzen. Dennoch würde ich zu behaupten wagen, dass der Computer in wenigen Sekunden mehr Primzahlen zusammenbekommt als Du es in einem Monat schaffen würdest.

Damit meine ich, dass - selbst wenn die Stellungsbewertungsroutine des Computers recht rudimentär ist - dies durch geballte Rechenpower mehr als kompensiert wird.

MfG

schawipp

Walter E

Eine sehr gute, nicht allzu technische Auseinandersetzung der Thematik
findest du z.B. in einer Maturitätsarbeit des Schweizers Dominik Käser.

Die Grundsätze des Regelwerks selber - dessen laufende Differenzierung
macht einen bedeutenden Teil der Spielstärke moderner Programme aus -
sind schon seit Jahren bekannt, seine Formalisierungen erlauben es auch
schlechten Schachspielern, hervorragende Programme zu schreiben.
Falls du Engine-Autoren persönlich fragen willst, lohnt sich vielleicht
ein entspr. Posting im größten deutschen Computerschach-Forum CSS.

Gruss: Walter

Dugena

Zunächst mal vielen Dank für eure Denkanstöße Muß allerdings gestehen, daß ich noch immer nicht so richtig im Reinen mit dem Thema bin
Zumal eure Antworten doch in Recht unterschiedliche Richtungen zielen:

Ich ahne war Du sagen willst, aber meines Erachtens paßt Deine Beispielanalogie nicht wirklich: ein Schachprogramm hat es mit Stellungen zu tun, die zum Zeitpunkt der "Konstruktion" (sprich: dem Schreiben des Programms) nicht bekannt waren.
Dagegen läuft doch die Konstruktion eines Krans "straight-forward" und "deterministisch ab!

Die überlegene Rechenleistung des Computers hatte ich ihm ja zugestanden.
Es ist aber gerade Deine Feststellung, daß der Programmierer die Bewertung festlegt, die ich nicht begreife.
Denn diese Bewertung muß m.E. trotz der Vorteile bei der Rechenleitung des Prozessors immer noch saugut sein. Hätte gedacht z.B. auf GM Niveau. Der Programmierer hat aber kein GM Niveau?!
Wie erklärt sich diese Diskrepanz?

Wenn dem so wäre, würde sich zumindest meine Frage nicht stellen.
Dann hätte ich allerdings eine neue Frage: wenn am Ende der Berechnung einer Variante nicht die "Bewertung" steht, was macht das Programm stattdessen??

Ist der Algorithmus zur Berechnung einer Primzahl wirklich vergleichbar mit dem "Algorithmus" zur Berechnung und Bewertung einer Stellung?
Ich hätte mal gedacht, daß die Dinge kaum vergleichbar sind. Ersten stelle ich mir sehr einfach vor, aber wie sieht der "Algorithmus" zur Bewertung einer
Mittelspielstellung aus?
Beispiel: Ist der Nachteil des Doppelbauern langfristig durch die Iniatitive kompensiert? Was für eine schwierige Fragestellung, von der ich überhaupt nicht wüßte, wie sie "algorithmisch" zu greifen ist?!

Danke, das werde ich mir mal anschauen


Euer Dugena

Gast128

Nicht bei allen Programmen wird die Bewertung und Parameteraufstellung vom Autoren gemacht (siehe auch genetische Schachprogrammierung)

Mr. Ioso

Hallo

Natürlich wird jede stellung einer "Bewertung" unterzogen nur ist diese eben recht einfach gestrickt und nicht mit dem eines z.B. Grossmeister zu vergleichen der uhnmengen an positionellem Wissen besitzt.
Selbst die Besten Programme sind in erster Linie Materialisten.

Mit freundlichem Grusse

Mr. Ioso

Gast128

es gibt n programm, welches bei Suchtiefe 1 ne geschätzte Elo von ca. 2250 erreicht - wenn man es lange genug lernen lässt, denn das Programm nimmt ein eigene Parametereinstellung vor.

Lather

Also das Programm hätte ich gerne mal benannt. Oder meinst du damit sturzbetrunkene Großmeister?

Die Stellungsbewertung von Schachprogrammen ist tatsächlich nur eine primitve Summenbildung, die dann letztlich zu den bekannten "+0.13" führt. Dabei zählt "das Ding" aber nicht nur Material, sondern auch "Stellungsfaktoren" mit vorgegebener Gewichtung. Also beispielsweise +0.2 für das Läuferpaar oder -0.5 für einen isolierten Doppelbauern oder +0.2 für Turm auf einer offenen Linie. Das sind alles rein fiktive Beispiele, sollen aber das Prinzip verdeutlichen.
Die Algorithmen zur Findung von Punkten, an denen überhaupt eine genaue (!) Bewertung durchgeführt wird, macht dann viel von der Rechentiefe eines Programms aus. Außerdem sind die Engines problemlos in der Lage mittels mehrerer Threads sämtliche Kapazitäten der Hardware auszunutzen. Seit Dual- und Quadcore-Prozessoren üblich sind, können sie also doppelt bis viermal soviele Knoten pro Zeit durchrattern.

Für diejenigen ohne Programmierkenntnisse hier mal ein beispielhafter Vergleich, wie Computer und Mensch an einfache Probleme herangehen. Sicher kein sehr tolles Beispiel, vielleicht hat da jemand ein besseres.
Ist eine beliebige Zahl durch 6 teilbar?
Ein Mensch würde nach etwas Vorüberlegung die letzte Ziffer ansehen. Ist diese gerade, dann würde er die Quersumme bilden und wenn diese durch 3 teilbar ist, dann ist die Zahl durch 6 teilbar.
Software kann das in jedem Fall schneller als der Mensch leisten, kann aber immer nur das tun, was der Mensch ihr vorher eingebläut hat. Entweder ich führe die "menschliche Abfrage" in Programmcode durch oder ich lasse direkt Zahl modulo 6 rechnen und falls das 0 ergibt, dann war die Zahl teilbar. Letzteres ist vermutlich schneller und weniger fehleranfällig.

Was ich damit verdeutlichen will: Wenn es den Entwicklern von Schachsoftware möglich wäre, dem Programm mehr "Schachverstand" einzuimpfen während sie es dabei verbessern, dann würden sie das sicher tun. Meinem Kenntnisstand nach ist das auch die intensivste Forschungsstelle zur Zeit, aber bisher sind die "brutalen" Lösungen mit wenig Stellungsverständnis noch besser...

Gast128

die genetische Programmierung hat da bereits Wege eingeschlagen, die zwar noch nicht zu wirklich guten Programmen führten - aber vom Grundsatz her ganz anders als herkömmliche Schachprogramme sind.
Man setzt zB eine Anzahl von Parametern: Wertung der Figuren als Zahlenwerte (aber ohne die Werte zu bestimmen), Anzahl der Figuren, freie Felder - also viele verschiedene Kriterien, die man für relevant hält, aber ohne Werte dafür einzufügen. Dann lässt man mehrere Tausend dieser Engines, die anfangs auf gleichem Niveau sind, gegeneinander spielen - und/oder macht eine Auswertung von Partien, die vorher gründlich daraufhin untersucht werden müssen, dass sie nicht auf Zeit verloren wurden, oder extrem grober Fehler. Am Ende - so nach einem Jahr kommen sehr interessante Bewertungskriterien dabei heraus - die dann auch nicht wie bei primitiven Programmen statisch sein müssen - und aus rein empirischer Betrachtung mit technischer analyse dann gegeneinander aufgewogen werden.
Darüber hinaus kann man noch weiter gehen und Programme schaffen, die die Regeln eines Spiels gar nicht kennen und durch viele Spiele, die sie nachspielen erlernen. Bei genügend hoher Anzahl von ERfahrungswerten wäre beim Schach zB das Regelwerk fast egal, um eine Stellung mit Suchtiefe 1 zu bewerten - wäre aber jetzt sehr kompliziert das genauer zu erläutern.
Wenn ich Zeit habe suche ich heraus, welches Institut das eLO 2250 prog experimentel entwickelt hat und welches beinahe Positions"verständnis" hat.
Die entsprechenden Ressourceneinträge in die Programmierung wurde dabei vom Computer vorgenommen - nicht vom Menschen. - Die "software" schreibt sich dabei also quasi teilweise selbst.

Wahrscheinlich hier schon vielen bekannt und da es kostenlos öffentlich zur Verfügung gestellt wurde erwähne ich eine von vielen Arbeiten zu diesem Thema: " Dissertation
zur Erlangung des Grades eines
Doktors der Naturwissenschaften
der Universität Dortmund
am Fachbereich Informatik
von
Wolfgang Kantschik"

ist aber schon 4 Jahre alt - ist nicht das einzige zu dem Thema und hat sich bereits weiterentwickelt.

Lather

Ich verstehe deine Ausführungen und glaube auch gerne, dass da einiges rauszuholen ist. Eine Spielstärke von ELO 2250 bei Suchtiefe 1 halte ich aber für vollkommen unmöglich. Schach ohne Taktik gibt es nicht, ein klein wenig muss man in jeder Partie auch Varianten rechnen.

Also wenn du Zeit hast, würde mich ein Link zu dem besagten Programm interessieren, habe aber selbst grade Klausurphase. Insofern keine Eile!

Thomas Wallendik

Wenn die Bewertung der Programme soviel schlechter ist, bzw. die der Menschen soviel besser, warum verlieren dann auch schon Topgroßmeister gegen die Programme?

Bei Junior hatte der Autor Amr Ban ich glaub es war von JUni0r 8 auf Junior 9 sehr lange gebraucht mit dem Release, auf Nachfrage sagte er glaube ich, wenn ich das noch recht in Erinnerung habe, die meiste Zeit der Entwicklung für Junior 9 ging für eine bessere Bewertungsfunktion drauf. Deshalb glaube ich schon, daß eine Verbesserung der Bewertungsfunktion eines Schachprogrammes dieses vorwärts bringen kann.

Gruß


Thomas Wallendik

Gast5812

Weil die Programme tiefer rechnen.


Ja, und zwar weil Junior auch zu der Zeit schon taktisch sehr stark war. Daher musste dann wohl sein positionelles Spiel verbessert werden.



Das hat auch keiner bestritten. Trotzdem ist das Schachwissen von Schachprogrammen deutlich geringer als das von GMs.

lovo

Ich habe mal gelesen, dass die besten Schachprogramme eine taktische Spielstärke von über 4000 haben sollen; während ihr Schachwissen mittlerweile über 2000 liegt. Das ist zwar immer noch lausig wenig im Vergleich mit einem GM. Zeigt jedoch, wie schwer es ist, diesen "dummen" Maschinen etwas "Intelligenz" beizubringen.

Andererseits ist Strategie aber nichts anderes als eine Krücke, um die mangelnde menschliche Fähigkeit, taktisch präzise zu rechnen und zu spielen, zu überbrücken. Von daher sind die hauptsächlich taktisch orientierten Schachprogramme vielleicht doch auf dem besseren Weg zur schachlichen Perfektion!?

Gast5812

Man kann Spielstärke nicht in "taktische Spielstärke" und "strategische Spielstärke" aufteilen. Das Wichtige ist, dass Bewertung und Suche perfekt zusammenspielen, sodass gleichzeitig die Suche die taktischen Löcher der Bewertungsfunktion stopft und die Bewertungsfunktion die stategischen Schwächen der Suche überbrückt.


Vollständig ohne Strategie geht es auch für Schachprogramme nicht, da sie nicht tief genug dafür rechnen. Schalte in einem Schachprogramm Deiner Wahl alle positionellen Kriterien ab und gib ihm eine rein materialistische Bewertungsfunktion. Seine Stärke wird rapide abfallen. Im Übrigen halte ich "schachliche Perfektion" für etwas sehr Langweiliges. Stell Dir mal vor, Schach würde komplett ausanalysiert werden (natürlich als reines Gedankenexperiment). Man würde irgendeine Maschine 50 Jahre hinstellen und sie analysiert Schach vollständig aus und speichert das Ergebnis auf einen riesigen Datenträger (nochmal, ich weiß, dass das so natürlich nicht funktioniert!). Dabei kommt heraus, dass Schach bei beiderseitigem besten Spiel Remis ist. Dann lässt man sie gegen Menschen (oder auch gegen eine schwächere Schachengine) spielen und stellt fest, dass sie unter Umständen SCHLECHTER abschneidet als eine herkömmliche Engine. Warum? Nun, herkömmliche Engines von heute nutzen - genau wie die 'perfekte' Maschine - Fehler des Menschen konsequent aus. ABER um Fehler zu machen, müssen Menschen (und auch Engines) erst einmal in komplizierte Positionen kommen. Herkömmliche Engines 'benutzen' genau dazu ihre positionellen Kriterien, die ihnen sagen, wie sie es den Gegnern möglichst schwer machen können. Der 'perfekten' Maschine hingegen ist das egal - sie hat keine Bewertungsfunktion, sondern nur eine Information, ob eine bestimmte Stellung gewonnen, verloren oder Remis ist. So kann es passieren, dass sie 1.h4 e5 2.h5 d5 3.a4 spielt, einfach weil man das als Weißer theoretisch auch noch irgendwie Remis halten kann. Natürlich kann ihr Gegner nicht gegen sie gewinnen - da Schach theoretisch Remis ist, hat die 'perfekte' Maschine ja immer mindestens Remis. Aber der Gegner hat in einer solchen Eröffnung nun einmal - auch gegen eine perfekt spielende Maschine - gute Remischancen. So kann es vorkommen, dass die 'perfekte' Maschine nie verliert, aber auch selten gewinnt und damit im Vergleich gegen andere Engines oder Menschen (nicht im direkten Vergleich!) SCHWÄCHER abschneidet als andere Engines, weil diese eine geringe Remisquote gegen die anderen Engines oder Menschen haben. Somit kann es zu dem kuriosen Fall kommen, dass die 'perfekte' Maschine in einer der einschlägigen Enginewertungslisten nicht auf dem ersten Platz ist, obwohl alle anderen Engines nicht perfekt spielen.

Natürlich könnte man dieses Problem lösen, indem man der 'perfekten' Maschine eine Art Schwierigkeitsgradmesser für die Stellung einbaut, sodass sie immer Stellungen wählt, die für den Gegner möglichst schwierig zu spielen sind. Und genau diese Funktion hat in herkömmlichen Engines und auch bei Menschen die Strategie! Strategie ist die Fähigkeit, aus einer Remisstellung mehr als das Remis herauszuholen, indem man Stellungen anstrebt, die für den Gegner möglichst schwer zu spielen sind.

Gast128

@Lather - Du hattest recht - dummer Fehler meinerseits - die geschätzte Spielstärke wird mit 2000 angegeben - was ich allerdings selbst auch sehr ertaunlich finde - ich bin ja noch ne Weile hier im Forum und kann Dir, wenn Du es willst später dazu ne pdf-Datei schicken, deren Inhalt allerdings sehr speziell ist - aber ich gehe davon aus, dass Du trotzdem einiges daraus ziehst, selbst wenn es nicht Dein Studienfach wäre, was ich ja nicht weiß. Viel Erfolg bei Deinen Klausuren.

PS - Was Programmierer von kommerziellen und bekannten Schachprogrammen bisher geleistet haben, find ich übrigens enorm - Fritz, Hiarcs, Rybka ... . ich kann sie nicht alle aufzählen.

Ravenholm

Hallo Dugena und alle anderen,

ich hole mal interessante Beiträge wieder hoch.

der Programmierer muss gar nicht bewerten können. Er muss nur die Schachgrundregeln kennen, sehr gut programmieren können, Eröffnungsbücher eingeben können und sehr gut in Mathematik sein.
Die Programmierer von Stockfish verwenden zum Beispiel die Alpha-Beta-Suche, um gute Züge zu finden und die Bitboard Struktur zur Figurenanalyse.
Die Eröffnungsbücher verleihen der Maschine unüberwindbare Vorteile gegenüber dem menschlichen Spieler, der irgendwann in der Eröffnung einen Fehler macht.
Aus dieser fehlerhaften Stellung berechnet das Programm dann nach mathematischen Regeln der Alpha-Beta-Suche den besten Antwortzug.

Bitboard ? Wikipedia
Alpha-Beta-Suche ? Wikipedia

Gast128

naja - keres angriff fehlerhaft? noch keine engine gesehen, die darauf kommt - ich würde das vorsichtiger einschätzen, was GMs in Eröffnungen spielen und was engines dabei alles so verzapfen