Un problème d'échecs détient-il la clé de la conscience humaine?

04/04/2021 – L'Institut Penrose, du nom de son fondateur, le célèbre mathématicien philosophe Sir Roger Penrose, a conçu en 2017 un problème d'échecs qu'un humain peut facilement résoudre, mais qui reste(rait) insoluble pour l'intelligence artificielle. Se faisant, l'Institut prétend pouvoir donner des critères qui permettent de définir et ce qui distingue la conscience humaine. | Traduction d'un article en anglais de Frederic Friedel

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L'histoire a été révélée par Sarah Knapton, rédactrice scientifique du Telegraph, qui l'a publiée dans son journal. Elle y relate le lancement du nouvel institut Penrose, fondé par le professeur de mathématiques Sir Roger Penrose, qui a acquis une renommée mondiale en 1988 en travaillant sur les singularités des trous noirs avec Stephen Hawking (les deux ont reçu le prix Wolf de physique pour cela). Je n'ai pas réussi à trouver l'article original sur le site de l'Institut Penrose, mais Sarah Knapton le cite abondamment:

Le problème d'échecs - dessiné à l'origine par Sir Roger - a été conçu pour vaincre un ordinateur artificiellement intelligent (IA) tout en étant résoluble pour les humains. Les scientifiques de l'Institut Penrose invitent les lecteurs à trouver comment les Blancs peuvent gagner ou forcer la nulle, puis à partager leur raisonnement. L'équipe espère ensuite scanner le cerveau des personnes qui ont obtenu les meilleurs résultats ou qui ont eu des moments eurêka intéressants, pour voir si la genèse de la "perspicacité" ou de l'"intuition" humaine peut être repérée dans le cerveau.

Pouvez-vous résoudre ce problème?

 

Les scientifiques de l'Institut Penrose veulent savoir si vous avez trouvé la solution. Ils écrivent:

Le casse-tête ci-dessus peut sembler sans espoir pour les Blancs, avec seulement un ♔ et quatre ♙ restants, mais il est possible de faire match nul et même de gagner. Les scientifiques l'ont construit de manière à confondre un ordinateur d'échecs, qui considérerait normalement que les Noirs ont gagné. Cependant, un joueur d'échecs humain moyen devrait être capable de voir qu'une nulle est possible.

Un ordinateur d'échecs se débat parce que cela ressemble à une position impossible, même si elle est parfaitement légale. Les trois ♝ obligent l'ordinateur à effectuer une recherche massive de positions possibles qui va rapidement s'étendre à quelque chose qui dépasse toute la puissance de calcul de la planète Terre.

Il est conseillé aux personnes qui tentent de résoudre ce problème de se mettre dans une attitude calme et sereine pour remarquer comment la solution se présente à eux. Y a-t-il eu un éclair de lucidité? Avez-vous eu besoin de quitter l'énigme pendant un moment pour y revenir? L'objectif principal est de forcer une partie nulle, bien qu'il soit même possible de pousser les Noirs à commettre une erreur qui permettrait aux Blancs de gagner.

La première personne capable de démontrer la solution de manière légale recevra un prix bonus. Les humains, les ordinateurs et même les ordinateurs quantiques sont invités à jouer le jeu. Les solutions doivent être envoyées par courrier électronique à l'adresse suivante: puzzles@penroseinstitute.com.

L'article du Telegraph se trouve ici.

L'article du Telegraph a été repris par un certain nombre de médias. Dans Mashable, Lance Ulanoff écrit :

Il est difficile d'imaginer comment la partie en est arrivée là - il est encore plus difficile d'imaginer la suite, sans parler d'un scénario dans lequel quatre ♙ et un ♔ pourraient faire match nul, voire gagner cette partie. Pourtant, les scientifiques du tout nouvel Institut Penrose affirment que c'est non seulement possible, mais que les joueurs humains voient la solution presque instantanément, alors que les ordinateurs d'échecs échouent systématiquement à trouver le bon coup.

"Nous avons branché sur Fritz, l'ordinateur de pratique standard pour les joueurs d'échecs, qui a effectué trois quarts de milliard de calculs, 20 coups à l'avance sur cette position", explique James Tagg cofondateur et directeur de l'Institut Penrose, dont le but est de comprendre la conscience humaine à travers la physique. "Fritz donne une partie gagnante. Mais sa réponse est fausse!"

C'est en effet ce qu'on peut constater ci-dessus. Le calcul affiché par le plus ancien moteur que Frederic Friedel avait installé sur son ordinateur portable, Fritz 13, évalue la position à 31.72 ♟ d'avance pour les Noirs. Sur ChessBase India, Sagar Shah a vérifié ce résultat avec Houdini 5.01 Pro 64 bit, jusqu'à 34 demi-coupss plis dans une recherche avec quatre variantes en parallèle. Résultat: 24.91 ♟ d'avance pour les Noirs.

Il est vrai que les moteurs d'échecs afficheront des scores élevés en faveur des Noirs, en raison de l'avantage matériel d'une ♛, de deux ♜, de trois ♝ et d'un ♟. Ce qu'ils disent, c'est que les Noirs ont un énorme avantage matériel, qui devrait se traduire par une victoire (-+). Et ils continueront à déplacer leurs ♝, affichant une évaluation positive élevée jusqu'à ce que la règle des 50 coups approche et qu'ils voient qu'il n'y a aucune possibilité de forcer un déplacement de ♙. Peut-être que certains de nos lecteurs peuvent jouer la position et nous dire quand les meilleurs moteurs voient la futilité de continuer à bouger et affichent une évaluation = 0.00? Et à ceux qui possèdent encore de très vieux programmes d'échecs pourraient vérifier* si l'un d'entre eux capturera une ♜, afin de réduire légèrement le désavantage matériel - mais en perdant la partie. Merci d'envoyer vos réponse à paul.kohler@chessbase.com.

"Il est intéressant de noter, nous dit Frederic Friedel, que lorsque je retire deux ♝, mon ancien Fritz 13 voit la nulle en quelques secondes. Si  retire un seul ♝, il ne parvient pas à une évaluation de 0,00 dans un délai raisonnable."

Comment alors les humains procèdent-ils pour résoudre l'énigme en un éclair? Remarquons tout d'abord que la position est extrêmement artificielle, et donc la première chose que vous faites est de comprendre que les Noirs n'ont aucun coup légal sauf avec leurs ♝. Tout ce que les Blancs doivent faire pour défendre la position est de ne pas capturer les ♜ et de ne pas déplacer le ♙c6. Ils déplacent simplement leur ♔, principalement sur les cases blanches, et laissent les Noirs faire des coups de ♝ inutiles. Tout est sous contrôle, rien de contrariant ne peut advenir.

D'autre part, l'affirmation selon laquelle "il est même possible d'inciter les Noirs à commettre une erreur qui permettrait aux Blancs de gagner" semble extrêmement tirée par les cheveux. Les Noirs doivent déplacer leurs trois ♝ hors de la diagonale sensible et mettre leur ♚ en position de se faire mater, tandis que les Blancs avancent leur ♔ pour protéger ♙c, qui fait ensuite promotion (par exemple 1.♔f3 ♝e1 2.♔e4 ♝c1 3.♔d5 ♝a1 4.♔e6 ♝ec3 5.c7 ♚b7 6.♔d7 ♝f4 7.c8=♕#). La victoire des Blancs ne reposent pas sur leur intelligence stratégique, mais sur la volonté dépressive des Noirs de se faire mater!

De toute façon, il est trivialement facile pour les Blancs d'obtenir la nulle, et l'Institut Penrose a probablement reçu des centaines de solutions correctes soumises par des joueurs d'échecs de niveau moyen. Il est vrai que le souci des scientifiques est ailleurs. Ils disent s'intéresser au processus de pensée qui a conduit les gens à la solution - un moment soudain de génie ou le résultat de plusieurs jours de consternation? "Si nous découvrons en quoi les humains diffèrent des ordinateurs, cela pourrait avoir de profondes implications sociologiques", a déclaré Penrose au Telegraph. Mais en est-il vraiment ainsi?

Il existe des positions beaucoup plus élégantes et des exemples plus profonds qui montrent la différence entre la pensée humaine et la pensée informatique. En mars 1992,Frederic Friedel a publié l'étude suivante dans un magazine d'informatique, comme un défi lancé à toute machine:

[Event "La Strategie / CSS 3/92-29"] [Site "?"] [Date "1912.??.??"] [Round "?"] [White "Rudolph, W."] [Black "White to play and draw"] [Result "1/2-1/2"] [SetUp "1"] [FEN "3B4/1r2p3/r2p1p2/bkp1P1p1/1p1P1PPp/p1P1K2P/PPB5/8 w - - 0 1"] [PlyCount "11"] [EventDate "1912.??.??"] 1. Ba4+ $1 Kxa4 (1... Kc4 2. Bb3+ Kb5 3. Ba4+ Kc4 $11) 2. b3+ Kb5 3. c4+ Kc6 4. d5+ Kd7 5. e6+ Kxd8 6. f5 1/2-1/2

Vous savez probablement que vous pouvez lancer le moteur d'analyse Fritz sur notre échiquier JavaScript (et y déplacer les pièces). Vous pouvez maximiser le replayer, laisser la partie se jouer automatiquement, retourner l'échiquier et même changer le style des pièces dans la barre sous l'échiquier. En bas de la fenêtre de notation, à droite, il y a des boutons pour éditer (supprimer, promouvoir, couper des lignes, désannoter, défaire, refaire) sauvegarder, jouer la position contre les Fritz. Si vous passez la souris sur un bouton, vous verrez sa fonction.

Fritz & co. affichent un désavantage de huit ♙ pour les Blancs. Le premier coup correct est de sacrifier encore plus de matériel, ce qui est la seule façon d'obtenir une nulle. Il s'agit d'un test beaucoup plus pertinent, car les moteurs d'échecs, jouant le côté blanc, choisiront en fait la mauvaise stratégie et perdront la partie. Dans la position de Penrose, les ordinateurs pensent que les Blancs perdent, mais ils tiendront la nulle sans aucun problème (Friedel écrit cela sans avoir testé* des moteurs plus anciens et sans avoir essayé de les inciter à capturer une ♜ et à perdre la partie).

Ce petit passe-temps récréatif qui consiste à prendre les ordinateurs joueurs d'échecs pour des imbéciles a une longue histoire, qui sera racontée dans un prochain article. Mais cela devient de plus en plus difficile à admettrre car ces machines sont de plus en plus puissantes...

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