Sciencemag.cz
Doporučujeme
Modifikovaná pravidla prý mohou sloužit jako výzva pro šachové programy i pro výuku kvantové fyziky.
Na úvod dovolte malou osobní vzpomínku. V bohnické psychiatrické léčebně se v minulosti konal festival Bohnické babí léto (něco jiného, než známější akce Mezi ploty, ale zhruba v tom smyslu) a na ní též šachová simultánka. Pořadatelé a jejich známí zde hráli proti návštěvníkům i pacientům, přičemž to druhé bylo pochopitelně mnohem zábavnější. Právě zde jsem se setkal s člověkem, který mi nejprve vysvětlit své názory na pozice, kde jsou obě strany v patu, a poté zmínil kvantový šach. Jak však dodal, to už je přechod mezi šachy a částicovou hrou. Na můj dotaz upřesnil, že to jsou hry, kdy prosti sobě bojují částice a antičástice.
Druhé setkání s kvantovými šachy: Na počátku letošního roku počítače triumfovaly nad nejlepšími lidskými hráči v pokeru. Podobně jako u Go k tomu byly potřeba programy využívající metod umělé inteligence, všechny ty neuronové sítě a strojové učení. Na triumf nad šachovými velmistry naproti tomu stačila šachovým programům už asi před 15 lety hrubá síla… Jsou tedy šachy hrou v nějakém ohledu hloupější?
V souvislosti s diskusemi herní umělé inteligenci jsem byl upozorněn na modifikaci pravidel, která vytváří takzvané – ano, kvantové šachy. Cílem této úpravy pravidel je způsobit, aby se příslušný strom možností hry větvil přímo ďábelským způsobem. Pokud by zde počítače měly triumfovat nad lidmi, nepostačí jim k tomu proto hrubá síla, ale bude se prý muset přikročit k nějakým modelům vycházejícím spíše z lidského myšlení, rozpoznávání obecných struktur, geometrických vzorů apod. Samozřejmě za předpokladu, že kvantové šachy někoho zaujmou, programátory nebo i lidské hráče.
Co vlastně kvantové šachy obnášejí a jaká má hra pravidla? Úvod najdete třeba ve videu na webu Chess24, kde s tvůrcem hry fyzikem Chrisem Cantwellem hovoří IM Anna Rudolf; Cantwell zde mimochodem působí jako vědec ze seriálu Teorie velkého třesku. Pravidla kvantového šachu lze jistě konstruovat i jinak, Cantwell zde nicméně pracuje se dvěma klíčovými pojmy kvantové fyziky. Jedním je superpozice (tedy částice/figurka může být ve „více stavech současně“, kdy každé možnosti je přiřazena určitá pravděpodobnost), druhým pak kolaps vlnové funkce (při pozorování, respektive „měření“, jak se tomu říká ve videu výše). V kvantových šachách může člověk hrát tahy klasické i kvantové, kde do hry vstupují pravděpodobnosti. Mat se dává sebráním krále, pěšci tahají pouze normálně a ke „kolapsu vlnové funkce“, tedy převodu kvantové pozice zpět na klasickou (všechny figurky mají jednoznačně určená místa), dochází v okamžiku vzniku nějakého „konfliktu“. Kvantový tah v Cantwellově podání znamená, že figurka může táhnout dvakrát, ovšem s pravděpodobností 50 % přitom zůstane na původním místě. (Poznámka: kvantový tah sem a zpět znamená, že figurka bude se 100 % na původním místě, takže, jak se zdá, kvantové šachy nebudou znát nevýhodu tahu.)
Abychom si to nějak představili konkrétně. Bílý dejme tomu zahájí kvantovým tahem jezdce b1, skočí na d5 (2 tahy). Figurka nyní stojí s pravděpodobností 50 % na b1 a s pravděpodobností 50 % na d5. Černý teď může zahrát třeba kvantový tah 1… Jf6-d5, čímž dochází ke kolizi, tedy vstupu více figur na jediné pole, a musíme začít házet kostkou. Nejprve zjistíme, zda bílý jezdec stojí na d5 nebo na b1. Stojí-li na d5, může být sebrán. Nakonec tedy máme po 1. tahu na 25 % původní pozici, na 25 % pozici s bílým jezdcem na d5 a černým na g8, na 25 % s černým jezdcem na d5 a bílým na b1, na 25 % s černým jezdcem na d5 a bílým jezdcem sebraným. O tom, jaká možnost se realizuje, rozhoduje stejně jako při kolapsu vlnové funkce náhoda – hodíme kostkou, respektive použijeme nějaký počítačový generátor náhodných čísel.
Dejme tomu, že po 1.Jc3-d5 černý zahraje normální nekvantový tah 1…e5. Nyní bílý může zkusit 2.Jf6-e8, čímž bere krále a vyhrává. Hodíme kostkou, bílý vítězí ve 25 % případů (50 % z 50 %). A tak dále. Důležité je, že stromeček variant se hrozně rychle větví, celé to má být strašně náročné na výpočetní sílu; programy pro hraní kvantového šachu by proto měly být nějak chytřejší, nevystačí jen s počítáním variant, ale měly by nějak abstraktně přemýšlet o obecnějších principech pozice. Chtělo by se říct jako lidé, až na to, že ti, až na naprosté výjimky, zrovna o kvantových šachách dosud nedumají…
Cantwell uvádí, že kvantové šachy by mohly mít ještě jeden přínos, mimošachový. Kdyby je děti hrály od malička, prý by si navykly na principy kvantové fyziky a tato disciplína by jim pak byla mnohem srozumitelnější, mnohé paradoxy by vůbec jako paradoxy přestaly být vnímány.
Samozřejmě o tom, že by se hra nějak ujala, lze pochybovat, a to ať už bychom „kvantový princip“ do pravidel implementovali jakkoliv. Významnější popularitu si nezískaly prakticky žádné modifikace a varianty šachů, asi proto, že takové sudoku, Rubikova kostka nebo go je elegantnější (jistěže krajně subjektivní názor) svou úsporností. Na šachách fascinuje hlavně obrovská historie za nimi, množství teorie, partií starých mistrů i partií vlastních. Modifikovat šachy znamená o to všechno přijít (jistě, Fischerovy šachy neanulují třeba principy věžových koncovek), v případě kvantového šachu prakticky totálně. Pak je otázka, proč už rovnou nehrát něco úplně jiného, s jednoduššími pravidly. Ale třeba se mýlím a i kvantové šachy si své místo na slunci najít dokáží…
Psáno pro Šachový týdeník
