En ajedrez por computadora , un motor de ajedrez es un programa informático que analiza posiciones de ajedrez o variantes de ajedrez y genera un movimiento o lista de movimientos que considera más fuertes. [ 1 ]
Un motor de ajedrez suele ser un sistema de backend con una interfaz de línea de comandos, sin gráficos ni ventanas . Generalmente, los motores se utilizan con un frontend, una interfaz gráfica de usuario con ventanas , como Chessbase o WinBoard , con la que el usuario puede interactuar mediante teclado, ratón o pantalla táctil. Esto permite al usuario jugar contra varios motores sin tener que aprender una nueva interfaz para cada uno, y también permite que diferentes motores jueguen entre sí.
Actualmente, muchos programas de ajedrez están disponibles para teléfonos móviles y tabletas, lo que los hace más accesibles.
Historia
El significado del término "máquina de ajedrez" ha evolucionado con el tiempo. En 1986, Linda y Tony Scherzer presentaron su programa Bebe en el 4.º Campeonato Mundial de Ajedrez por Computadora , ejecutándolo en "Chess Engine", su marca para el hardware de la computadora de ajedrez [ 2 ] fabricado y comercializado por su empresa Sys-10, Inc. [ 3 ] Para 1990, los desarrolladores de Deep Blue , Feng-hsiung Hsu y Murray Campbell , escribían sobre dotar a su programa de un "motor de búsqueda", refiriéndose aparentemente al software más que al hardware. [ 4 ] En diciembre de 1991, Computer-schach & Spiele se refirió al recientemente lanzado Fritz de Chessbase como un "Schach-motor", la traducción alemana de "máquina de ajedrez". [ 5 ] A principios de 1993, Marty Hirsch estableció una distinción entre los programas de ajedrez comerciales, como Chessmaster 3000 o Battle Chess, por un lado, y los "motores de ajedrez", como ChessGenius o su propio MChess Pro, por otro. En su caracterización, los programas de ajedrez comerciales eran de bajo precio, tenían gráficos sofisticados, pero no figuraban en los primeros puestos de las listas de clasificación de la SSDF ( Asociación Sueca de Computadoras de Ajedrez ), mientras que los motores eran más caros y sí tenían clasificaciones altas. [ 6 ]
En 1994, Shay Bushinsky trabajaba en una versión preliminar de su programa Junior . Quería centrarse en la parte de juego de ajedrez en lugar de en los gráficos, así que le preguntó a Tim Mann cómo podía lograr que Junior se comunicara con Winboard . La respuesta de Tim sentó las bases de lo que se conoció como el Protocolo de Comunicación de Motores de Ajedrez o motores Winboard, originalmente un subconjunto de la interfaz de línea de comandos de GNU Chess . [ 7 ]
También en 1994, Stephen J. Edwards publicó la especificación de Notación de Juego Portátil (PGN). En ella se menciona que los programas de lectura de PGN no necesitan tener un "motor de ajedrez completo". También se mencionan tres "interfaces gráficas de usuario" (GUI): XBoard , pgnRead y Slappy, la base de datos. [ 8 ]
A mediados de la década de 2000, los programas de juego se habían vuelto tan potentes que podían vencer incluso a los mejores jugadores humanos. Salvo con fines de entretenimiento, especialmente utilizando programas con recursos limitados, los enfrentamientos entre humanos y programas son ahora poco frecuentes; estos últimos se consideran cada vez más herramientas de análisis que oponentes.
Un artículo de 2024 publicado en el British Journal of Psychology demostró que la introducción de los motores de ajedrez basados en PC e internet en la década de 1990, y más recientemente las redes neuronales y el aprendizaje profundo, ha mejorado progresivamente la calidad de las decisiones tomadas por los ajedrecistas de élite. Esto ha tenido un efecto más pronunciado en los jugadores jóvenes y un efecto más gradual en los campeones consagrados. [ 9 ]
Protocolo de interfaz
Entre los motores de Winboard más comunes se encuentran Crafty , ProDeo (basado en Rebel ), Chenard, Zarkov y Phalanx.
En 1995, Chessbase lanzó una versión de su programa de base de datos que incluía Fritz 4 como motor independiente. Esta fue la primera aparición del protocolo Chessbase. Poco después, añadieron los motores Junior y Shredder a su catálogo, incluyendo motores con protocolo CB como programas independientes que podían instalarse en Chessbase o en otras interfaces gráficas de usuario (GUI) de estilo Fritz. Los motores Fritz 1-14 solo se publicaron como motores Chessbase, mientras que Hiarcs , Nimzo, Chess Tiger y Crafty se adaptaron al formato Chessbase, a pesar de ser motores UCI o Winboard. Recientemente, Chessbase ha empezado a incluir motores de la Interfaz Universal de Ajedrez (UCI) en sus programas de juego, como Komodo , Houdini , Fritz 15-16 y Rybka, en lugar de convertirlos a motores Chessbase.
En el año 2000, Stefan Meyer-Kahlen y Franz Huber lanzaron la Interfaz Universal de Ajedrez (UCI) , un protocolo más detallado que introdujo un conjunto más amplio de funciones. Poco después, Chessbase dejó de dar soporte a los motores Winboard y añadió soporte para UCI a las interfaces gráficas de usuario (GUI) de sus motores y a sus programas de Chessbase. Actualmente, la mayoría de los motores más importantes utilizan UCI: Stockfish , Komodo , Leela Chess Zero , Houdini , Fritz 15-16, Rybka , Shredder , Fruit , Critter , Ivanhoe y Ruffian.
Desde 1998, la empresa alemana Millenium 2000 pasó brevemente de las computadoras de ajedrez dedicadas al mercado del software, desarrollando el protocolo Millennium Chess System (MCS) para una serie de CD que contenían ChessGenius o Shredder , pero después de 2001 dejó de lanzar nuevo software. [ 10 ] Un protocolo de motor más antiguo ha sido utilizado por la empresa holandesa Lokasoft, [ 11 ] que finalmente se hizo cargo de la comercialización de Rebel de Ed Schröder .
Aumento de la fuerza
Los programas de ajedrez mejoran continuamente su nivel de juego. Esto se debe, en parte, al aumento de la capacidad de procesamiento, que permite realizar cálculos cada vez más complejos en un tiempo determinado. Además, las técnicas de programación han mejorado, lo que permite a los programas ser más selectivos en las líneas que analizan y adquirir una mejor comprensión posicional. Un programa de ajedrez suele utilizar un extenso "libro" de aperturas previamente calculado para aumentar su nivel de juego en las primeras jugadas, llegando incluso a 20 o más en líneas analizadas en profundidad.

Algunos programas de ajedrez mantienen una base de datos de posiciones, junto con evaluaciones y mejores jugadas calculadas previamente; en efecto, una especie de "diccionario" de posiciones recurrentes. Dado que estas posiciones están precalculadas, el programa simplemente ejecuta una de las jugadas indicadas en la base de datos, ahorrando así tiempo de cálculo y resultando en un juego más rápido y efectivo.
Algunos motores de ajedrez utilizan tablas de finales para aumentar su fuerza de juego durante el final de partida . Una tabla de finales incluye todas las posiciones posibles con una pequeña cantidad de material. Cada posición se determina de forma concluyente como victoria, derrota o empate para el jugador cuyo turno es mover, y el número de movimientos hasta el final con el mejor juego para ambos bandos. La tabla identifica para cada posición el movimiento que ganará más rápido contra una defensa óptima, o el movimiento que perderá más lentamente contra un ataque óptimo. Estas tablas están disponibles para todos los finales de ajedrez con siete piezas o menos (se excluyen las posiciones de finales triviales, como seis piezas blancas contra un solo rey negro ). [ 12 ] [ 13 ]
Cuando las maniobras en un final para lograr una mejora irreversible requieren más movimientos que el horizonte de cálculo de un motor de ajedrez, este no tiene garantizado encontrar la mejor jugada sin el uso de una base de datos de finales, y en muchos casos puede incumplir la regla de los cincuenta movimientos . Muchos motores utilizan la capacidad de cálculo permanente (continuar calculando durante el turno del oponente) como método para aumentar su potencia.
La computación distribuida también se utiliza para mejorar el código de software de los motores de ajedrez. En 2013, los desarrolladores del programa de ajedrez Stockfish comenzaron a utilizar la computación distribuida para realizar mejoras en el código de software. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] A junio de 2017 , se han utilizado más de 745 años de tiempo de CPU para jugar más de 485 millones de partidas de ajedrez, y los resultados se han utilizado para hacer pequeñas e incrementales mejoras al software de juego de ajedrez. [ 17 ] En 2017, se presentó el motor AlphaZero , que utilizaba una red neuronal profunda para evaluar posiciones, aprendiendo en modo autónomo a través del juego independiente y la auto-mejora. AlphaZero ganó a Stockfish ese mismo año, después de lo cual Stockfish se actualizó modificando su evaluador de posiciones ajustado manualmente para incorporar evaluaciones basadas en redes neuronales. La forma actual de Stockfish se considera excepcionalmente fuerte y capaz de una partida de ajedrez casi perfecta. [ 18 ] En 2019, el autor de Ethereal, Andrew Grant, inició el marco de pruebas de computación distribuida OpenBench, basado en el marco de pruebas de Stockfish, [ 19 ] [ 20 ] y ahora es el marco de pruebas más utilizado para motores de ajedrez.
Limitar la fuerza de un motor
A finales de la década de 1990, los mejores motores de ajedrez se habían vuelto tan fuertes que pocos jugadores tenían posibilidades de ganarles. Para darles más oportunidades, los motores comenzaron a incluir ajustes para regular o limitar su fuerza. En el año 2000, cuando Stefan Meyer-Kahlen y Franz Huber lanzaron el protocolo de Interfaz Universal de Ajedrez (UCI), incluyeron los parámetros uci_limitstrength y uci_elo, lo que permitió a los autores de motores ofrecer una variedad de niveles clasificados según la puntuación Elo , calibrada por una de las listas de clasificación. La mayoría de las interfaces gráficas de usuario (GUI) para motores UCI permiten a los usuarios configurar esta puntuación Elo en los menús. Incluso los motores que no han adoptado este parámetro a veces tienen un parámetro de fuerza ajustable (por ejemplo, Stockfish 11). Algunos motores que tienen un parámetro uci_elo son Houdini , Fritz 15-16, Rybka , Shredder , Hiarcs , Junior , Zappa y Sjeng . Las interfaces gráficas de usuario (GUI) como Shredder , Chess Assistant , Convekta Aquarium, [ 21 ] Hiarcs Chess Explorer y Arena de Martin Blume [ 22 ] tienen menús desplegables para configurar el parámetro uci_elo del motor. Las GUI de la familia Fritz, Chess Assistant y Aquarium también tienen medios independientes para limitar la fuerza de un motor, aparentemente basados en la capacidad de un motor para generar listas de movimientos clasificadas (llamadas multipv por 'variación de principio').
Comparaciones
Torneos
Los resultados de los torneos informáticos ofrecen una perspectiva de la fuerza relativa de los motores de ajedrez. Sin embargo, los torneos no cuentan con un número estadísticamente significativo de partidas para una determinación precisa de la fuerza. De hecho, el número de partidas que se necesitarían jugar entre motores de nivel similar para alcanzar significancia estadística asciende a miles, lo que resulta impracticable en el contexto de un torneo. [ 23 ] La mayoría de los torneos también permiten cualquier tipo de hardware, por lo que solo se comparan combinaciones de motor/hardware.
Históricamente, los programas comerciales han sido los motores de ajedrez más potentes. Si un motor amateur gana un torneo o tiene un buen desempeño (por ejemplo, Zappa en 2005), se comercializa rápidamente. Los títulos obtenidos en estos torneos otorgan gran prestigio a los programas ganadores y, por lo tanto, se utilizan con fines de marketing. Sin embargo, tras el auge de proyectos de computación distribuida gestionados por voluntarios , como Leela Chess Zero y Stockfish , y de plataformas de prueba como FishTest y OpenBench a finales de la década de 2010, los programas libres y de código abierto han desplazado en gran medida a los programas comerciales como los motores más potentes en los torneos.
Lista de torneos
Los torneos actuales incluyen:
- Campeonato de los Mejores Motores de Ajedrez (TCEC)
- Campeonato de Ajedrez por Computadora de Chess.com (CCC)
Entre los torneos históricos se incluyen:
Calificaciones
Las listas de clasificación de motores de ajedrez buscan proporcionar medidas estadísticamente significativas de la fuerza relativa de cada motor. Estas listas simulan múltiples partidas entre diferentes motores. Algunas también estandarizan las aperturas, los controles de tiempo y el hardware informático que utilizan, con el fin de medir las diferencias de fuerza exclusivamente entre los motores. Estas listas ofrecen no solo una clasificación, sino también márgenes de error en las puntuaciones obtenidas.
Las clasificaciones en las listas, aunque calculadas mediante el sistema Elo (o métodos de clasificación similares), no guardan relación directa con las clasificaciones Elo de la FIDE ni con las clasificaciones de jugadores humanos de otras federaciones de ajedrez. Salvo algunas partidas entre humanos y máquinas que la SSDF organizó hace muchos años (cuando los motores de ajedrez estaban lejos de su nivel actual), no existe ninguna correlación entre estas listas de clasificación y los grupos de jugadores. Por lo tanto, lo que importa son las posiciones y las diferencias entre las clasificaciones, y no los valores absolutos.
IPPOLIT y sus derivados no aparecen en muchas listas de clasificación . Aunque son muy potentes y de código abierto , existen acusaciones por parte de empresas de software comercial de que se derivaron de un binario desensamblado de Rybka . [ 24 ] Debido a la controversia , todos estos motores han sido vetados de muchos torneos y listas de clasificación. Rybka, a su vez, fue acusado de basarse en Fruit , [ 25 ] y en junio de 2011, la ICGA afirmó formalmente que Rybka se derivaba de Fruit y Crafty y lo prohibió en el Campeonato Mundial de Ajedrez por Computadora de la Asociación Internacional de Juegos de Computadora, y revocó sus victorias anteriores (2007, 2008, 2009 y 2010). [ 26 ] La ICGA recibió algunas críticas por esta decisión. [ 27 ] A pesar de todo esto, Rybka todavía está incluido en muchas listas de clasificación, como CCRL y CEGT, además de Houdini , un derivado del derivado de IPPOLIT Robbolito, [ 28 ] y Fire, un derivado de Houdini. Además, Fat Fritz 2 , un derivado de Stockfish, [ 29 ] también está incluido en la mayoría de las listas de clasificación.
Diferencias entre listas de clasificación
Existen varios factores que varían entre las listas de clasificación de los motores de ajedrez:
- Número de juegos. Cuantos más juegos se utilicen al probar cada motor, mayor será la significación estadística .
- Fórmulas utilizadas para calcular el Elo de cada motor.
- Control de tiempo :
- Los periodos de tiempo más prolongados son más adecuados para determinar el nivel de juego en un torneo, pero también hacen que las pruebas sean más largas o que los resultados sean menos significativos desde el punto de vista estadístico.
- Los controles de tiempo incremental son más adecuados para determinar la fuerza de juego en los torneos, ya que estos suelen utilizar controles de tiempo incremental, pero muchas listas de clasificación utilizan controles de tiempo cíclicos/repetitivos.
- Controles de tiempo consistentes en toda la lista de calificación frente a diferentes controles de tiempo para cada prueba. Esto último resulta en una significancia estadística menor que lo primero porque los diferentes controles de tiempo son un posible factor de confusión . Esto es particularmente problemático para CCRL porque CCRL utiliza controles de tiempo cíclicos/repetitivos (40/15) y controles de tiempo incrementales (15"+10') en su lista CCRL 40/15, pero mantiene ambos controles de tiempo en la misma lista. [ 30 ]
- Oponentes utilizados en las pruebas de motores.
- Algunas listas de clasificación solo prueban un motor contra la versión más reciente de cada motor oponente, mientras que otras listas de clasificación prueban un motor contra la(s) versión(es) de cada motor oponente más cercana(s) en elo al motor que se está probando.
- La mayoría de las listas de clasificación no prueban cada motor de la lista contra todos los demás motores de la lista en un formato de torneo todos contra todos . Esto provoca distorsiones en las listas de clasificación, especialmente para CCRL y CEGT. [ 31 ]
- Hardware utilizado:
- Un hardware más rápido con más memoria se traduce en un mejor rendimiento en el juego.
- El hardware y los sistemas operativos de 64 bits (frente a los de 32 bits) favorecen los programas basados en placas de bits .
- El hardware que utiliza conjuntos de instrucciones modernos como AVX2 o AVX512 favorece a los motores que utilizan vectores y funciones intrínsecas vectoriales en su código, algo común en las redes neuronales .
- Las unidades de procesamiento gráfico favorecen los programas con redes neuronales profundas .
- Hardware multiprocesador frente a hardware de un solo procesador.
- Hardware consistente en toda la lista de clasificación frente a hardware diferente para cada prueba. Esto último resulta en una significancia estadística menor que lo primero porque el hardware diferente es un posible factor de confusión . Esto es particularmente problemático para CEGT porque participan varios evaluadores, cada uno con su propio hardware único, en las pruebas de cada motor en CEGT. [ 32 ] El mismo problema surge en CCRL . [ 33 ]
- Reflexionar sobre las situaciones (análisis especulativo mientras el oponente está pensando), también conocido como Cerebro Permanente.
- Tamaños de la tabla de transposición.
- Configuración de la interfaz gráfica de usuario.
- Configuración del libro de apertura.
Estas diferencias afectan a los resultados y dificultan las comparaciones directas entre las listas de clasificación.
Lista de listas de clasificación
Las listas de clasificación y las organizaciones que las elaboran actualmente incluyen:
- Listas de clasificación de ajedrez por computadora (CCRL)
- CCRL Blitz 2+1
- CCRL 40/15
- CCRL FRC
- Gran Torneo de Motores de Ajedrez (CEGT)
- CEGT Blitz
- CEGT 40/20
- CEGT 40/120
- CEGT 3"+1'
- CEGT 5"+3'
- CEGT 25"+8'
- Ajedrez por computadora Stefan Pohl (SPCC)
- Lista de clasificación de motores de ajedrez para Mac (MCERL)
- Ajedrez de Ipman
- Ajedrez Ipman AMD Ryzen 9 7945HX
- Ajedrez Ipman Intel i9 7980XE
- Ajedrez Ipman Intel i7 13700H
- SSDF
Las listas de clasificación históricas y las organizaciones que las elaboran incluyen:
- Listas de clasificación de ajedrez por computadora (CCRL)
- Archivo CCRL 40/2
- Lista de clasificación de FastGM (FGRL)
- FGRL 4"+2.4"
- FGRL 30"
- Ajedrez de Ipman
- Ajedrez Ipman i7 970
- Ajedrez Ipman Intel i7 11800H
- Ajedrez Ipman i7 2670QM
- Lista de ajedrez de Ipman i3 M380
- Ajedrez Ipman i7 5960x
- PUNTO
- Lista de clasificación de Gambit (GRL)
- Lista de clasificación de FastGM (FGRL)
- FGRL 1"+0.6'
- FGRL 10"+6'
- FGRL 60"+15'
- FGRL de 16 núcleos frente a RTX 2070
- Lista de Clasificación Anti-Empate (ADRL)
- ADRL Blitz
- ADRL 40/120
conjuntos de pruebas
Los motores se pueden probar midiendo su rendimiento en posiciones específicas. Lo típico es el uso de conjuntos de pruebas donde para cada posición dada hay un mejor movimiento que encontrar. Estas posiciones pueden estar orientadas al juego posicional, táctico o de final de partida. El conjunto de pruebas Nolot , por ejemplo, se centra en sacrificios profundos. [ 34 ] Los conjuntos de pruebas BT2450 y BT2630 miden la capacidad táctica de un motor de ajedrez y han sido utilizados por REBEL . [ 35 ] [ 36 ] También hay un conjunto de pruebas general llamado Brilliancy que fue compilado principalmente de How to Reassess Your Chess Workbook . [ 37 ] El Strategic Test Suite (STS) prueba la fuerza estratégica de un motor. [ 38 ] Otro conjunto de pruebas moderno es Nightmare II que contiene 30 problemas de ajedrez. [ 39 ]
Kasparov contra el mundo (partida de ajedrez jugada con ayuda de la computadora)
En 1999, Garry Kasparov disputó una partida de ajedrez llamada "Kasparov contra el Mundo" por Internet , organizada por MSN Gaming Zone . Ambos jugadores utilizaron la ayuda de un programa informático (motor de ajedrez). El "Equipo Mundial" contó con la participación de más de 50 000 personas de más de 75 países, que decidieron sus movimientos por mayoría simple . La partida duró cuatro meses y finalizó tras el movimiento número 62 de Kasparov, cuando anunció un jaque mate forzado en 28 movimientos, hallado con el programa informático Deep Junior . Los miembros del Equipo Mundial dimitieron el 22 de octubre. Tras la partida, Kasparov declaró: "Es la mejor partida de la historia del ajedrez. La enorme cantidad de ideas, la complejidad y la contribución que ha hecho al ajedrez la convierten en la partida más importante jamás jugada". [ 40 ]
Motores para variantes de ajedrez
Algunos programas de ajedrez se han desarrollado para jugar variantes de ajedrez , añadiendo el código necesario para simular piezas no estándar o para analizar partidas en tableros no estándar. ChessV y Fairy-Max , por ejemplo, son capaces de jugar variantes en un tablero de ajedrez de hasta 12×8, como el ajedrez Capablanca (tablero de 10×8).
Sin embargo, para tableros más grandes, hay pocos motores de ajedrez que puedan jugar de manera efectiva, y de hecho, los juegos de ajedrez jugados en un tablero de ajedrez ilimitado ( ajedrez infinito ) no son tocados prácticamente por el software de ajedrez, aunque teóricamente un programa que utilice un algoritmo derivado de MuZero podría manejar un espacio de estados ilimitado .
Interfaces gráficas de usuario
XBoard / Winboard fue una de las primeras interfaces gráficas de usuario (GUI). Tim Mann la creó para proporcionar una GUI al motor de ajedrez GNU , pero posteriormente aparecieron otros motores como Crafty que utilizaban el protocolo Winboard. Con el tiempo, el programa Chessmaster incluyó la opción de importar otros motores Winboard además del motor King, que ya venía incluido.
En 1995, Chessbase comenzó a ofrecer el motor Fritz como un programa independiente dentro de su base de datos y de su interfaz gráfica de usuario (GUI). Poco después, añadieron los motores Junior y Shredder a su catálogo, integrándolos en la misma GUI que utilizaban para Fritz. A finales de la década de 1990, la GUI de Fritz permitía ejecutar motores Winboard mediante un adaptador, pero después del año 2000, Chessbase simplemente añadió compatibilidad con motores UCI y dejó de invertir mucho esfuerzo en Winboard.
En el año 2000, Stefan Meyer-Kahlen comenzó a vender Shredder con una interfaz gráfica de usuario (GUI) UCI independiente , diseñada por él mismo, que permitía importar motores UCI o Winboard.
Convekta's Chess Assistant y Lokasoft's ChessPartner también añadieron la capacidad de importar motores Winboard y UCI a sus productos. Shane Hudson desarrolló Shane's Chess Information Database , una interfaz gráfica gratuita para Linux, Mac y Windows. Martin Blume desarrolló Arena, [ 22 ] otra interfaz gráfica gratuita para Linux y Windows. Lucas Monge entró en escena con la interfaz gráfica gratuita Lucas Chess. [ 41 ] Las tres pueden manejar motores UCI y Winboard.
En Android, Aart Bik lanzó Chess for Android, [ 42 ] otra GUI gratuita, y Chess PGN Master de Gerhard Kalab [ 43 ] y Droidfish de Peter Osterlund [ 44 ] también pueden servir como GUI para motores.
La Wiki de Ajedrez por Computadora enumera muchas interfaces gráficas de usuario (GUI) de ajedrez. [ 45 ]
Véase también
Notas
Referencias
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Enlaces externos
- Libro de aperturas políglotas de Chess Engine para la interfaz gráfica de usuario WinBoard - Un libro de aperturas políglotas de Chess Engine para la interfaz gráfica de usuario WinBoard con fines generales (de aprendizaje).
- Wiki de programación de ajedrez
- Motores de ajedrez
- ajedrez por computadora