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ディープ・ブルーは、コンピュータ科学者のフェンシオン・シューが設計した、チェスをプレイするためのカスタマイズされたIBM RS/6000 SPスーパーコンピュータです。[ 2 ]これは、通常の時間制限で現役の世界チャンピオンに勝利した最初のコンピュータであり、マッチに勝利した最初のコンピュータでもあります。開発は1985年にカーネギーメロン大学でChipTestという名前で始まりました。その後IBMに移り、最初はDeep Thoughtと改名され、1989年に再びDeep Blueと改名されました。1996年には、世界チャンピオンのガルリ・カスパロフとの6局マッチで使用され、1勝2引き分け3敗でした。1997年にアップグレードが行われ、6局の再戦で2勝3引き分けでカスパロフを破りました。ディープ・ブルーの勝利は人工知能の歴史におけるマイルストーンとみなされており、いくつかの書籍や映画の題材となっています。
カーネギーメロン大学の博士課程に在籍していた頃、Feng-hsiung HsuはChipTestという名前でチェスをプレイするスーパーコンピュータの開発を始めた。このマシンは1987年に北米コンピュータチェス選手権で優勝し、Hsuと彼のチームは1988年に後継機であるDeep Thoughtを開発した。 [ 3 ] [ 4 ] 1989年に博士号を取得した後、HsuとMurray CampbellはIBM Researchに入社し、世界チェスチャンピオンを倒せるマシンを作るプロジェクトを続けた。[ 5 ]同僚のThomas AnantharamanはIBMに短期間参加したが、金融業界に移り、プログラマーのArthur Joseph Hoaneが後任となった。[ 6 ] [ 7 ] IBM Researchの長年の従業員であるJerry Brodyは、その後1990年にチームに加わった。[ 8 ]
ディープ・ソートが1989年にカスパロフに2ゲーム連続で敗れた後、IBMはチェス・マシンの名称変更コンテストを開催し、優勝したのはピーター・フィッツヒュー・ブラウンが提出した「ディープ・ブルー」 [ 9 ]で、これはIBMの愛称「ビッグ・ブルー」をもじったものだった。[ b ]縮小版のディープ・ブルーがグランドマスターのジョエル・ベンジャミンと対戦した後、[ 11 ]シューとキャンベルはベンジャミンがディープ・ブルーのオープニング・ブックの開発に役立つ専門家だと判断したため、ガルリ・カスパロフとのディープ・ブルーの試合の準備を支援するために彼を雇った。[ 12 ] 1995年、ディープ・ブルーのプロトタイプが第8回世界コンピュータ・チェス選手権に出場し、Wchessと引き分けた後、第5ラウンドでフリッツに敗れたが、白番だった。[ 13 ]
現在、ディープブルーを構成していた2つのラックのうちの1つは、以前は情報化時代に関する展示で展示されていた国立アメリカ歴史博物館に所蔵されており[ 14 ]、もう1つのラックは1997年にコンピュータ歴史博物館に収蔵され、革命展の「人工知能とロボット工学」ギャラリーに展示されている[ 15 ] 。ディープブルーについては、ディープブルーの開発者であるFeng-hsiung Hsuによる『Behind Deep Blue: Building the Computer that Defeated the World Chess Champion』など、いくつかの書籍が出版されている[ 16 ] 。
前身のディープ・ソートが1989年にガルリ・カスパロフに敗れた後、ディープ・ブルーはカスパロフとさらに2回対戦した。1996年2月10日から17日にかけて行われた最初の対局の第1局で、ディープ・ブルーは、通常の持ち時間で現役の世界チャンピオンにチェスで勝利した最初の機械となった。しかし、カスパロフは続く5局のうち3局に勝ち、2局を引き分け、最終的にディープ・ブルーを4対2で破った。[ 17 ] [ 18 ]
ディープ・ブルーのハードウェアはその後アップグレードされ、[ 4 ] [ 19 ] [ c ] 1997年5月に再びカスパロフと対戦する前に速度が2倍になり、6局の再戦で3½対2½で勝利した。ディープ・ブルーは、カスパロフが序盤で自分のポジションを確保できなかったため、決定的なゲームに勝利し、標準的なチェストーナメントの時間制限下での試合で現役の世界チャンピオンを破った最初のコンピュータシステムとなった。 [ 21 ] [ 22 ] 1997年にカスパロフを破ったディープ・ブルーのバージョンは、通常6～8手、場合によっては20手以上探索した。[ 23 ]デビッド・レヴィとモンティ・ニューボーンは、先読みのプライ（半手）が1つ増えるごとに、プレイの強さが50～70 Eloポイント増加すると推定している。[ 24 ]
2回目の対戦の第1局の44手目で、カスパロフは知らなかったが、ディープ・ブルーのコードのバグにより、意図しないループに陥り、ランダムに選択された有効な手を取ることでループから抜け出した。[ 25 ]カスパロフはこの可能性を考慮に入れず、一見無意味な手を「優れた知能」によるものだと誤って解釈した。[ 22 ]その後、カスパロフは次のゲームでパフォーマンスが低下したが、[ 25 ]これはディープ・ブルーの不可解な手による不安が原因だと否定している。[ 26 ]
敗北後、カスパロフは、機械の動きに時折異常な創造性が見られると述べ、第2局では人間のチェスプレイヤーが機械のために介入したことを示唆した。IBMはこれを否定し、人間の介入はゲームの間にのみ行われたと述べた。[ 27 ] [ 28 ]カスパロフは再戦を要求したが、IBMは勝利後にディープ・ブルーを解体しており、再戦を拒否した。[ 29 ]ルールでは開発者がゲームの間にプログラムを修正することが認められており、開発者らは、この機会を利用して、試合中に明らかになったコンピュータのプレイの弱点を強化したと述べた。カスパロフは機械のログファイルの印刷物を要求したが、IBMは拒否した。ただし、同社は後にログをインターネット上に公開した。[ 30 ]
1997年のトーナメントでは、ディープブルーチームに70万ドルの優勝賞金、カスパロフに40万ドルの準優勝賞金が授与された。カーネギーメロン大学は、ディープブルーチームにさらに10万ドルを授与した。これは、1980年にコンピュータ科学教授のエドワード・フレドキンが、現役の世界チェスチャンピオンを破った最初のコンピュータプログラムに贈るために創設した賞である。[ 31 ]
カスパロフは当初ディープ・ブルーを「異星人の敵」と呼んだが、後に「目覚まし時計と同じくらいの知能しかない」と軽視した。[ 32 ]マーティン・エイミスによれば、ディープ・ブルーと対戦した2人のグランドマスターは、「壁が迫ってくるようだ」という点で意見が一致した。[ 33 ] [ 34 ]シューはIBMとは独立してディープ・ブルーの設計を使用する権利を持っていたが、カスパロフの再戦の申し出も独自に断った。[ 35 ] 2003年のドキュメンタリー映画『ゲームオーバー：カスパロフとマシン』は、IBMが不正行為をしたというカスパロフの主張を調査した。この映画では、インタビューを受けた何人かが、IBMのディープ・ブルーへの投資は株価を上げるための試みだったと述べている。[ 36 ]
ディープブルーの勝利後、AI専門家のオマール・サイードは、人間にとっては非常に簡単だがコンピュータがマスターするのは非常に難しいことを意図した新しいゲーム、アリマーを設計しました。 [ 37 ] [ 38 ]しかし、2015年にコンピュータは強力なアリマープレイヤーを打ち負かすことができることが証明されました。[ 39 ]ディープブルーの勝利以来、コンピュータ科学者は、競争コミュニティを持つ他の複雑なボードゲームのソフトウェアを開発しました。AlphaGoシリーズ（AlphaGo、AlphaGo Zero、AlphaZero）は、2016年から2017年にかけてトップの囲碁プレイヤーを打ち負かしました。[ 40 ] [ 41 ]
ディープブルーの開発者であるキャンベルのようなコンピュータ科学者は、チェスをプレイすることが人工知能の有効性を測る良い指標であると信じており、IBMは世界チャンピオンのチェスプレイヤーに勝つことで、大きな進歩を遂げたことを示した。[ 4 ] AIの歴史を通じて、ゲームプレイは人工知能プログラムの能力を実証し[ 42 ] [ 43 ] 、その限界について議論するために使用されてきた。[ 44 ] ゲームプレイが他のアプリケーションに役立つかどうか疑問視する人もいた。[ 45 ]
ディープブルーは、毎秒2 億の局面を評価する能力を持ち、 [ 46 ]正式な試合で世界チェスチャンピオンと対戦した最初のコンピュータでしたが、[ 4 ]当時最先端のエキスパートシステムであり、チェスの達人やコンピュータ サイエンティストによって定義され、微調整されたルールと変数に依存していました。対照的に、Leela Chess Zeroなどの現在のチェス エンジンは、通常、強化学習システムを使用してニューラル ネットワークを訓練してプレイし、人間の専門家によって定義されたルールに依存するのではなく、独自の内部ロジックを開発します。[ 40 ]
2006年11月に行われたディープフリッツと世界チェスチャンピオンのウラジーミル・クラムニクの対局では、このプログラムはデュアルコアのIntel Xeon 5160 CPU を搭載したコンピュータシステム上で動作し、毎秒800万局面しか評価できなかったが、ヒューリスティックスのおかげで中盤で平均17～18プライ（半手）の深さまで探索し、4対2で勝利した。[ 47 ] [ 48 ]
Deep Blue はAIX オペレーティングシステム上で動作し、チェス プレイ プログラムがC言語で記述されていました。評価関数は当初、多くの未決定パラメータ (たとえば、安全なキングの位置が中央のスペースの優位性と比べてどの程度重要かなど) を含む汎用的な形式で記述されていました。これらのパラメータの値は、数千のマスター ゲームを分析することによって決定されました。評価関数はその後 8,000 個の部分に分割され、その多くは特殊な局面用に設計されていました。オープニング ブックには 4,000 を超える局面と 700,000 のグランドマスターゲームが収録され、エンド ゲーム データベースには多くの 6 ピース エンド ゲームとすべての 5 ピース以下のエンド ゲームが含まれていました。「拡張ブック」と呼ばれる追加のデータベースには、グランドマスターがプレイしたゲーム全体が要約されています。このシステムは、毎秒 2 億のチェス ポジションの検索能力と拡張ブックの要約情報を組み合わせて、オープニング ムーブを選択します。[ 49 ]
2回目の試合の前に、プログラムのルールはグランドマスターのジョエル・ベンジャミンによって微調整された。オープニングライブラリはグランドマスターのミゲル・イレスカス、ジョン・フェドロヴィッチ、ニック・デ・フィルミアンによって提供された。[ 50 ]カスパロフがディープ・ブルーの他のゲームを研究して対戦相手をよりよく理解することを許可してほしいと要求したとき、IBMは拒否したため、カスパロフはコンピュータのゲームプレイに慣れるために多くの人気のあるPCチェスゲームを研究することになった。[ 51 ]
Deep Blueは、記号AIの例であるアルファベータ探索アルゴリズムを並列化するためにカスタムVLSIチップを使用しました[ 52 ]。[ 53 ]このシステムのプレイの強さは主に計算能力から得られました。それはIBM RS/6000 SPで、30個のPowerPC 604eプロセッサと、チェスをプレイするエキスパートシステムを実行するために設計された480個のカスタム600nm CMOS VLSI 「チェスチップ」、およびVLSIのパッチングを可能にするためのFPGA（最終的には使用されなかった）をベースとした大規模並列アーキテクチャを持つスーパーコンピュータで、すべて2つのキャビネットに収められていました。チェスチップは、移動生成器、スマートムーブスタック、評価機能、および探索制御の4つの部分から構成されています。移動生成器は、ミニチュアのチェス盤である8×8の組み合わせ論理回路です。 [ 54 ] [ 55 ] [ 56 ] [ 57 ]
1997年、ディープブルーは再びアップグレードされ、 TOP500リストによると259番目に強力なスーパーコンピュータとなり、並列高性能LINPACKベンチマークで11.38 GFLOPSを達成した。ディープブルーは1秒間に2億個の位置を評価することができ、1996年版の2倍となった。[ 58 ]