Computer lernt Brettspiele beim Zusehen

Lukasz Kaiser, Student an der Université Paris Diderot, hat ein Computersystem entwickelt, das Brettspiele durch die Beobachtung von Partien erlernen kann. Dazu kommen verschiedene Logiksysteme und eine künstliche Intelligenz zum Einsatz. Bei einigen Spielen konnte der selbstlernende Rechner bereits über menschliche Gegner triumphieren.

Auf einem Rechner mit Singlecore-CPU und lediglich vier Gigabyte Arbeitsspeicher hat Kaiser die erste Version des Systems entwickelt. Insgesamt fünf verschiedene Brettspiele konnte die künstliche Intelligenz bereits erlernen: „Vier Gewinnt“, „Gomoku“, „Tic-Tac-Toe“, „Breakthrough“ und „Pawn Whopping“. Für Kaiser sind Brettspiele „ein natürliches Model vieler interaktiver Szenarios der echten Welt, was das Resultat in einem breiten Kontext signifikant macht.“

Rechner mathematisiert Regelwerk

Wie Wired berichtet, benötigt der Rechner nur rund 60 Sekunden um das Video eines Spiels zu verarbeiten. Über relationale Berechnung erkennt er die Reihen, Spalten und Diagonalen des Bretts. Unterschiedliche Logikansätze werden herangezogen, um die einzelnen Züge der Kontrahenten zu analysieren. Sie erlauben das Erstellen einer Formel, die die Regeln des Spiels mathematisiert. Eine universelle Computerintelligenz für Spiele zeichnet schließlich dafür verantwortlich, gültige von ungültigen Zügen zu unterscheiden und eine Taktik zu entwerfen, die zum Sieg führt.

Auch wenn komplexere Spiele, wie etwa Schach, von dem System noch nicht bewältigt werden können, geht Kaiser davon aus, dass sich dieses Verfahren generalisieren und auf andere Aufgabenstellungen anwenden lässt. Der Forscher will das digitale Hirn nun verbessern, um es auch hierarchische Ordnungen, Strukturen und probabilistische Formeln erkennen zu lassen. Das Verfahren könnte in Zukunft Bedeutung bei der Entwicklung autonom agierender Roboter erlangen.

Traditioneller Mensch-Maschine-Wettkampf

Künstliche Intelligenzen gegen menschliche Spieler antreten zu lassen, hat bei Brettspielen wie Schach bereits eine lange Tradition. 1979 wurde von Bell der erste große Schachcomputer mit dem Namen „Belle“ entwickelt. Vor 15 Jahren konnte schließlich mit „Deep Blue“ erstmals ein digitaler Spieler einen menschlichen Großmeister unter Turnierbedingungen entthronen. Am 11. Mai 1997 musste sich der Russe Gary Kasparow in sechs Partien mit 2,5:3,5 geschlagen geben (pressetext berichtete: http://www.pte.com/news/20120512003 ).

Paper zur Forschungsarbeit: http://liafa.jussieu.fr/~kaiser/pub/learning_games_descriptive_complexity.pdf