– Podobno wybitny pisarz Ernest Hemingway zgromadził w swoim domu pokaźną kolekcję obrazów, które lubił pokazywać gościom. Pewnego razu odwiedził go człowiek, którego malarstwo niespecjalnie interesowało. Oglądał je bez przekonania, aż w końcu zatrzymał się przy jednym z nich i długo go analizował. Zaciekawiony Hemingway spytał gościa, czy obraz mu się podoba. Na co ten miał odpowiedzieć: tak, bardzo ładny mat w trzech posunięciach. Szachiści to specyficzna grupa ludzi – podsumowuje anegdotę prof. Stanisław Gawiejnowicz.

Profesor Stanisław Gawiejnowicz jest kierownikiem Pracowni Algorytmiki na Wydziale Matematyki i Informatyki UAM. Jego zainteresowania naukowe koncentrują się wokół teorii szeregowania zadań, teorii algorytmów, teorii złożoności oraz zastosowań algorytmiki. Jest autorem bądź współautorem kilkudziesięciu artykułów naukowych w wysokopunktowanych czasopismach, trzech monografii, wypromował trzech doktorów informatyki. Prywatnie zaś to fascynat szachów. W rankingu Międzynarodowej Federacji Szachowej (FIDE) odnotowany jest jako zawodnik posiadający 1761 punktów.

Jak wspomina, grać w szachy nauczył go tata. Początkowo grywali amatorsko, nie wiedząc o tym, że szachy mają bogatą literaturę. Wkrótce jednak, gdy syn odkrył jej istnienie, ojciec zaczął mieć coraz większe problemy, by wygrać. Do dziś w prywatnym księgozbiorze profesora zachowało się sporo książek o tematyce szachowej, w tym również utworów literackich. Jedną z perełek tego zbioru jest biuletyn turniejowy z autografami byłego mistrza świata, arcymistrza Michaiła Tala, oraz byłego wicemistrza świata, arcymistrza Dawida Bronsteina. Profesor posiada również komplety różnych wariantów szachów przywiezione z zagranicznych podróży naukowych, np. chińskie szachy z Tajwanu.

– Ładnych kilkanaście lat temu dwukrotnie startowałem w Mistrzostwach Europy w Szachach Szybkich – mówi. – To były duże imprezy, gromadzące jednorazowo kilkuset uczestników, w tym również sporo dzieci. Mam w pamięci ogromną halę na warszawskim Torwarze, a w niej dziesiątki  stolików z porozstawianymi na nich szachownicami i zegarami… Piękny widok – wspomina.

Profesor wspomina też pewne zdjęcie z tamtych czasów: jest na nim dziewczynka przy szachownicy, która gra ze starszym mężczyzną. Jest tak mała, że gdyby nie poduszka, na której siedzi, prawdopodobnie nie sięgałaby do szachownicy. Przez organizatorów ta para traktowana jest z jednakowym szacunkiem, oboje bowiem mają równe szanse na wygraną. Zdaniem profesora to zdjęcie dobrze ilustruje zawołanie FIDE: Gens una sumus – wszyscy jesteśmy jedną rodziną, wszyscy darzymy się takim samym szacunkiem.

– Jestem zwolennikiem nauki gry w szachy w szkole – mówi prof. Gawiejnowicz. – Szachy uczą systematycznej pracy, dyscypliny, kształtują charakter. Szachista musi obiektywnie oceniać swoje możliwości i na tej podstawie podejmować decyzje; jeśli się pomyli, poniesie porażkę. Po zakończonej partii najtrudniejsze jest uznanie wyższości przeciwnika, jeśli przegraliśmy, oraz bolesna analiza popełnionych błędów. Jednakże bez tej analizy żaden szachista nie zrobi postępów – trzeba wiele razy przegrać, by zacząć wygrywać… Szachy są także ciekawe poznawczo, występują w wielu dziedzinach nauki, sztuki i kultury: w filmach, literaturze, heraldyce, filatelistyce itd. Szachy mają także wiele własności interesujących od strony matematycznej oraz informatycznej. Krótko mówiąc, obcowanie z szachami przyniesie każdemu wiele korzyści.

Swoje pasje szachowe student Stanisław Gawiejnowicz rozwijał w sekcji szachowej AZS UAM – ta właśnie się tworzyła na uniwersytecie. Aby dostać się do drużyny, kandydat musiał dobrze zaprezentować się w turnieju.

– Graliśmy półgodzinne partie – dzisiaj nazwalibyśmy to szachami aktywnymi. Pamiętam, że szczęście mi sprzyjało, bo w ostatniej rundzie wygrałem z zawodnikiem, który w rankingu FIDE miał aż 2000 punktów. Mimo że mój rywal początkowo miał przewagę, ja na finiszu wykazałem większe opanowanie. Wygrana zapewniła mi dobrą pozycję w turnieju – wspomina naukowiec.

Profesor w szachowej sekcji AZS UAM grał jeszcze kilka lat, zdobył m.in. tytuł wicemistrza UAM i brał udział w Akademickich Mistrzostwach Polski. Po studiach podjął decyzję o rozpoczęciu pracy naukowej na UAM, do szachów jednak nadal go ciągnęło. Już jako pracownik naukowy zainteresował się szachami jako przedmiotem badań matematyki i informatyki.

– Jedna z pierwszych prac magisterskich, których byłem promotorem, dotyczyła programów do gry w szachy. W jej ramach powstał program szachowy, który wziął udział w Mistrzostwach Polski Programów Szachowych. Pewne kwestie konsultowaliśmy z niestety już nieżyjącym poznańskim arcymistrzem Włodzimierzem Schmidtem – to było bardzo ciekawe wyzwanie intelektualne – wspomina prof. Gawiejnowicz.

– Z punktu widzenia matematyki szachy to deterministyczna, czyli nielosowa, gra dwuosobowa z pełną informacją, o sumie zerowej. Każdy z grających posiada pełną informację o posunięciach drugiej strony i widzi stan całej szachownicy w odróżnieniu od np. brydża, gdzie gracze nie znają kart przeciwników. Wyrażenie „o sumie zerowej” oznacza, że w szachach jeden z graczy wygrywa tyle, ile przegrywa jego przeciwnik. Każda partia to albo wygrana jednego z graczy, albo remis.

Przez wiele lat zastanawiano się nad tym, czy szachy są grą skończoną – teoretycznie bowiem można sobie wyobrazić nieskończony ciąg posunięć. Dywagacje te, jak mówi prof. Gawiejnowicz, straciły na znaczeniu, gdy wprowadzono dwie reguły pozwalające uniknąć grania w nieskończoność. Pierwsza to tzw. reguła 50 posunięć, która mówi, że jeśli żaden z graczy przez 50 posunięć nie wykonał bicia, nie dokonał przemiany piona w figurę ani pozycja nie zmieniła swoich własności (np. nie stracono prawa do roszady, jeśli je posiadano), to po zgłoszeniu tego faktu sędziemu (tzw. reklamacja) orzekany jest remis. Druga reguła, to tzw. trzykrotne powtórzenie pozycji: jeśli zawodnik będący na posunięciu wykona takie posunięcie, po którym na szachownicy powstanie identyczna pozycja przynajmniej po raz trzeci i zgłosi reklamację sędziemu, partia kończy się remisem. Wg obecnych przepisów także sędzia może przerwać partię oraz uznać ją za remisową, jeśli obaj zawodnicy wykonali po 75 posunięć bez posunięć pionami oraz bez bicia, a żaden z nich nie zgłosił ww. reklamacji. Ponadto wprowadzono zegary, które odmierzają czas gry każdego z graczy.

Profesor Gawiejnowicz przechowuje w swojej prywatnej kolekcji egzemplarz mechanicznego zegara szachowego z lat 80. ubiegłego wieku. Jak mówi, o tym, że czas jest ważnym czynnikiem w grze, przekonał się osobiście.

To było w Poznaniu. Turniej odbywał się w budynku typu blaszak, a ponieważ na zewnątrz panował letni upał, w środku szybko zrobiło się gorąco i duszno. Warunki nie sprzyjały zatem graczom.

– Grałem z zawodnikiem, który dobrze rozegrał debiut, natomiast później, w dalszej części gry, przewagę zyskałem ja, aż do czasu, kiedy w naszą potyczkę wkroczył trzeci zawodnik, czyli czas. Graliśmy bardzo długo, wkrótce okazało się, że jesteśmy ostatnią grającą parą. Wokół nas zgromadzili się inni zawodnicy, którzy już skończyli swoje partie. Miałem 2 minuty, mój przeciwnik 20, ja miałem króla, wieżę i piona, on króla i wieżę – rozgrywaliśmy końcówkę wieżową. Wiedziałem, że mam wygraną pozycję, ale nie mogłem sobie przypomnieć, jak to się robi! Widzę, jak chorągiewka na zegarze podnosi się, czuję rosnący stres, liczę różne warianty i nic. Wokół naszego stolika coraz gęstszy tłum, za plecami słyszę głosy: dlaczego on nie wygrywa? A ja nie mogę znaleźć rozwiązania, które, jak mi się wydaje, wszyscy już znają. Nagle wpadłem na rozwiązanie – należało schować się królem za wieżę, by uniknąć szachowania – i ostatecznie po dramatycznej końcówce wygrałem na wiszącej chorągiewce. Była to jednak wielka walka z emocjami – coś, czego nie odczuwają np. komputery – opowiada badacz.

Od czasów, gdy komputer IBM o nazwie Deep Blue pokonał ówczesnego mistrza świata Garriego Kasparowa, a było to w maju 1997 r., wiele w szachach się zmieniło. Profesor zmiany te dzieli na pozytywne i negatywne. Tradycyjnie partia szachowa ma trzy części: debiut, grę środkową i końcową. Programy komputerowe w sposób wyczerpujący przeanalizowały pierwszy i ostatni etap gry, tworząc bazy, w których opisano wszystkie możliwe pozycje, i dla każdej podano najlepszy ruch.

– Człowiek właściwie nie ma szans, aby np. w końcówce wygrać z komputerem. Szanse na oryginalne, tzn. nieopisane w bazie, posunięcie daje jeszcze gra środkowa, z którą komputery radzą sobie trochę gorzej, gdyż liczba możliwych pozycji jest tak astronomiczna, że nawet komputer nie jest w stanie w czasie gry znaleźć najlepszego posunięcia. To w sumie smutna wiadomość, bo można domniemywać, że szachy jako gra, w której istniałyby niezbadane pozycje, kończą się! Co będzie, kiedy komputery wszystkie te pozycje przeanalizują? Z punktu widzenia teorii gra będzie rozwiązana. To może już nie być interesujące dla wielu graczy – zastanawia się prof. Gawiejnowicz.

Nieosiągalne dla przeciętnego szachisty są też rankingi, które osiągają komputery. Wspomniany wcześniej Garri Kasparow, 13. mistrz świata, zakończył grę z rankingiem ok. 2800 punktów i przez długi czas nikt nie zbliżył się do jego wyniku. Natomiast parę lat temu jeden z programów szachowych, Commodo, osiągnął 3300 punktów.

Kolejne zmiany, które wylicza prof. Gawiejnowicz, wiążą się z zasadami gry. FIDE skróciła czas przeznaczony na partię turniejową, zrezygnowano także z tzw. odkładania gry. Obie te zmiany uzasadniono obawą, że w trakcie przerw w grze zawodnicy mogliby analizować swoje pozycje za pomocą tzw. silników szachowych (np. Crafty, Shredder).

Współczesne szachy wiele zawdzięczają komputerom: tworzą one tzw. skojarzenia, mówiące, kto z kim gra w danej rundzie (np. ChessArbiter, ChessManager), zarządzają bazami partii szachowych (np. Fritz, Scid), obsługują serwery do gry w szachy (np. ChessBase, Chess.com) itd. Dziś wiele się mówi o możliwościach programów wykorzystujących sztuczną inteligencję, takich jak np. AlphaZero. Profesor jest wobec nich sceptyczny. Jak tłumaczy, działanie „tradycyjnych” programów szachowych oparte jest na algorytmach dokładnych, czyli takich, które sprawdzają, pośrednio lub bezpośrednio, wszystkie możliwe posunięcia i wybierają najlepsze spośród nich. Programy typu AlphaZero decyzje podejmują na podstawie tzw. heurystyk – algorytmów opartych na sieciach neuronowych, które wprawdzie dopuszczalne rozwiązania znajdują szybko, ale nie są one najlepsze z punktu widzenia teorii gry. Programy tego typu mogą osiągać bardzo dobre wyniki w grze sportowej, w których czynnik czasu ma istotne znaczenie, ale zdaniem badacza nie sprawdzą się, gdy będziemy szukać odpowiedzi na pytanie, jakie jest najlepsze posunięcie w danej pozycji.

– Szachy pełne są paradoksów. Mają wiele pozycji o ukrytych własnościach, sprzecznych z większością wcześniej poznanych prawidłowości. Jeśli w danym typie pozycji będą dominować te niestandardowe własności, to AI nie będzie moim zdaniem skuteczna. Na razie przewaga jest po stronie komputerów, ponieważ w ciągu sekundy mogą sprawdzić miliony pozycji. Człowiek niestety nie ma takich możliwości. Kto okaże się lepszy: człowiek czy maszyna – pokaże przyszłość.

zob. też Prof. UAM Edyta Juskowiak.Lubię zajmować się tym, co trudne