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Xadrez por computador: do Deep Blue ao Stockfish e à IA

Como um computador joga, como o Deep Blue venceu Kasparov e por que os motores de hoje são tão fortes que nenhum humano ganha deles.

Também chamada:Computer chess、Chess engine、Motor de xadrez、Engine de xadrez、Deep Blue、Stockfish、AlphaZero

Hoje você pode jogar no celular contra um computador mais forte que o campeão mundial, mas algumas décadas atrás isso era sonho de cientista. Este artigo vai dos primeiros programas no papel até o Deep Blue, o Stockfish e a IA, e também conta de onde vêm os adversários deste site. Se quiser se testar contra o computador antes, dá para jogar xadrez online grátis agora mesmo.

Tudo começou com programas no papel

Em 1950, o matemático americano Shannon publicou um artigo que, pela primeira vez, discutia a sério "como fazer um computador jogar xadrez". A ideia dele: calcular cada lance possível alguns lances à frente, dar uma nota para cada posição e escolher o lance com a melhor nota. Essa ideia continua sendo a base do xadrez por computador até hoje.

Mais ou menos na mesma época, o matemático britânico Turing também escreveu um programa de xadrez, mas os computadores da época não conseguiam rodá-lo. Então ele mesmo seguia o programa com papel e lápis, passo a passo, e muitas vezes levava meia hora para calcular um único lance.

O Deep Blue vence o campeão mundial

O Deep Blue, da IBM, era um computador construído só para jogar xadrez. Em 1996 ele enfrentou pela primeira vez o campeão mundial Kasparov e, apesar de ganhar uma partida, perdeu o match por 2 a 4. Em 1997, depois de melhorado, jogou de novo e venceu por 3,5 a 2,5. Foi a primeira vez que um computador derrotou um campeão mundial em exercício num match oficial.

Na sexta e decisiva partida, Kasparov jogou de pretas a Defesa Caro-Kann e errou a ordem dos lances no sétimo lance:

As pretas jogam h6 para expulsar o cavalo, mas o Deep Blue simplesmente entrega o cavalo em e6. O rei preto fica preso no centro e nunca mais consegue rocar.

Esse sacrifício de cavalo já tinha sido estudado na teoria de aberturas: com o erro de ordem das pretas, as brancas trocam um cavalo por um ataque duradouro. As pretas ficam com um cavalo a mais, mas o rei não para de apanhar, e Kasparov abandonou no lance 19:

Aqui Kasparov abandonou. A dama, a torre e os bispos brancos miram o rei preto, e o cavalo preto vai cair a qualquer momento.

Como um computador joga

Calcular à frente: a busca

O computador lista tudo: "eu jogo isto, o adversário responde aquilo, eu jogo outra coisa…", como uma árvore que não para de crescer. Um bom motor corta logo os galhos claramente ruins e gasta o tempo nos lances promissores, por isso consegue olhar dezenas de milhões de posições por segundo.

Dar nota: a avaliação

Em certa profundidade ele precisa parar e dar uma nota para a posição: quem tem mais material, se o rei está seguro, se a estrutura de peões é boa, se as peças estão ativas. A nota costuma ser medida em "peões": +1 quer dizer que as brancas têm uma vantagem de mais ou menos um peão.

Saber a resposta de cor: as tablebases de finais

Quando sobram sete peças ou menos no tabuleiro, o computador nem precisa calcular: o resultado de todas essas posições já foi calculado e guardado num banco de dados chamado tablebase de finais. Nos artigos de finais deste site, os resultados foram conferidos numa tablebase.

AlphaZero e as redes neurais

Em 2017, o AlphaZero, da DeepMind, sabendo só as regras, jogou milhões de partidas contra si mesmo e em poucas horas aprendeu a superar o motor mais forte da época. Num match de 100 partidas, ganhou 28, empatou 72 e não perdeu nenhuma.

O estilo do AlphaZero lembra muito o humano: gosta de sacrificar material pensando no longo prazo e de colocar as peças em casas ativas. Depois, o projeto de código aberto Leela Chess Zero refez tudo com o mesmo método para que qualquer pessoa pudesse usar.

Stockfish: o motor mais forte de hoje

O Stockfish é um motor gratuito e de código aberto, melhorado por voluntários do mundo inteiro. Desde 2020, além da busca tradicional, ele usa uma pequena rede neural para avaliar as posições, e isso o deixou ainda mais forte. Hoje ele vence quase sempre as competições entre computadores e é muito mais forte que qualquer jogador humano.

Uma IA que joga como gente: Maia

O motor mais forte não ajuda muito o iniciante: ele é forte demais, e quando perde de propósito faz lances estranhos que nenhuma pessoa faria. Uma equipe de pesquisa da Universidade de Toronto criou o Maia, treinado com uma enorme quantidade de partidas de pessoas reais. O objetivo não é ganhar, e sim adivinhar "o que uma pessoa deste rating jogaria aqui". Por isso ele comete os mesmos erros que as pessoas e parece mais natural de enfrentar.

Os adversários deste site

Os quatro níveis deste site usam exatamente esses dois tipos de IA: Iniciante, Intermediário e Avançado são o Maia, e Mestre é o Stockfish. Todos rodam no seu navegador, sem conectar a nenhum servidor. Para saber a que rating cada nível corresponde mais ou menos, veja rating Elo e títulos; para escolher o nível, leia os adversários e os níveis.

Perguntas frequentes

Alguém ainda consegue vencer o computador mais forte?

Numa partida normal, é quase impossível. Os melhores motores são muito mais fortes que o campeão mundial, e até para um grande mestre arrancar um empate já é uma grande conquista.

Como os profissionais usam o computador?

Principalmente para preparar aberturas e revisar as próprias partidas. Num torneio oficial, usar um computador durante a partida é trapaça grave e dá desclassificação.

O que aconteceu depois com o Deep Blue?

Depois do match de 1997, a IBM aposentou o Deep Blue, e ele nunca mais jogou. Um dos seus gabinetes foi parar no acervo de um museu.

Mãos à obra

Se quiser sentir como é ser esmagado por um motor, vá jogar xadrez online e escolha Mestre. Se preferir algo mais tranquilo, escolha Iniciante ou Intermediário e veja que erros uma IA que imita pessoas comete.

Pratique em uma partida