Les Échecs Peuvent-Ils Survivre à l'Intelligence Artificielle ?

En août 2019, deux douzaines des plus forts joueurs d'échecs du monde se sont rencontrés pour un tournoi d'un genre nouveau. Les règles de base étaient impitoyables : Chaque joueur ne dispose que de quinze minutes par partie et doit disputer plusieurs fois des parties consécutives contre tous les autres joueurs. Les joueurs étaient éliminés par étapes jusqu'à ce qu'il n'en reste que deux, qui allaient jouer deux cents parties pour désigner le champion.

Les concurrents venaient du monde entier, mais une minorité non négligeable était américaine. Tous devaient faire face à l'attention constante des fans grâce à la diffusion en ligne du tournoi sur Twitch, un site de streaming. Un mois de jeu éreintant plus tard, un vainqueur est apparu : Stockfish 220818, l'ordinateur d'échecs le plus puissant à ce jour.

Alors que, dans de nombreuses compétitions d'échecs par ordinateur, les programmeurs humains se réunissaient en personne, dans le cadre du championnat d'échecs par ordinateur, les équipes ont soumis leur logiciel pour qu'il soit exécuté sur les serveurs de Chess.com, qui accueillait l'événement. Le flux Twitch a montré non seulement le jeu en direct, mais aussi "un aperçu en temps réel" du "processus de réflexion de chaque programme et des lignes qu'ils envisagent", selon un message annonçant le tournoi. Le site Web a organisé une seule partie à la fois, dos à dos, sans interruption pendant un mois.

En novembre, alors que l'univers des échecs regardait le match officiel du championnat humain à Londres, remporté par le Norvégien Magnus Carlsen, les ordinateurs - la véritable élite du jeu - jouaient toujours dans leur propre série continue de tournois en ligne.

Les ordinateurs d'échecs, également connus sous le nom de moteurs d'échecs, ont des personnalités différentes sur l'échiquier. Stockfish, un moteur open-source disponible gratuitement et maintenu par une communauté de programmeurs, a un style propre et positionnel, m'a dit Pete Cilento, rédacteur exécutif de Chess.com, par courriel. Leela Chess Zero, également connu sous le nom de Lc0, un autre moteur open-source, "joue un jeu plus intuitif et plus flou", a-t-il dit. "Il a gagné beaucoup de fans parce qu'il joue des échecs surhumains d'une manière humaine".

Houdini, développé par le programmeur Robert Houdart, a un style plus agressif et sacrificiel, c'est pourquoi il a été comparé aux grands joueurs de l'ère romantique. D'une certaine manière, ils sont humains : derrière chaque moteur se trouve une équipe de programmeurs, d'ingénieurs et d'experts en échecs.

Des décennies avant les voitures à conduite autonome ou Siri, les échecs étaient une obsession pour les chercheurs en IA, et parvenir à ce qu'un ordinateur batte un maître humain était leur graal. Aujourd'hui, vingt-deux ans après que Deep Blue d'IBM a choqué le monde en battant le champion du monde de l'époque, Garry Kasparov, les ordinateurs d'échecs ont laissé les humains dans la poussière.

La dernière génération de programmes, comme AlphaZero, développé par DeepMind, une société appartenant à Alphabet, fait des choses que même ses créateurs humains ne comprennent pas. Demis Hassabis, cofondateur et PDG de DeepMind, a décrit certains aspects du processus décisionnel d'AlphaZero comme une "boîte noire", par exemple la façon dont il évalue la valeur globale d'une tour par rapport à un chevalier. "Nous ne le savons pas vraiment".

L'impact des échecs informatiques sur le jeu - tel qu'il est encore pratiqué par les humains - a été double. Premièrement, les ordinateurs ont contribué à aplanir les échecs, en augmentant la compréhension pure du jeu au détriment de la créativité, du mystère et du dynamisme. Deuxièmement, ils se sont immiscés dans tous les aspects du jeu d'échecs, du jeu au plus haut niveau à l'étude amateur et à l'expérience du spectateur. Ces deux effets reflètent la façon dont les technologies émergentes changent notre mode de vie. Les échecs d'aujourd'hui sont une fenêtre sur l'avenir, lorsque l'apprentissage automatique sera appliqué à toutes sortes d'activités humaines.

"La Possibilité d'une Pensée Mécanisée"

Contrairement au poker - ou même au baseball, où une rafale de vent peut pousser une bonne balle à la faute - les échecs sont un jeu sans hasard. Son aspect dramatique doit venir de la créativité et de l'audace de ses joueurs. Mais en partie à cause des échecs informatiques, cette audace pourrait être de plus en plus difficile à trouver chez les joueurs humains.

La première machine à jouer aux échecs était tout sauf ennuyeuse. Le Turc, un meuble d'engrenages et de rouages construit vers 1770, présentait une figure grandeur nature vêtue de robes ottomanes qui pouvait déplacer mécaniquement les pièces d'échecs. "Le joueur d'échecs a résisté aux premiers joueurs d'Europe et d'Amérique, et suscite une admiration universelle", se vante une publicité de 1834. "Il bouge sa tête, ses yeux, ses lèvres et ses mains avec la plus grande facilité." Il a parcouru le monde en battant des joueurs réputés comme Benjamin Franklin et Napoléon, mais il s'est avéré par la suite que c'était un canular. A l'intérieur du meuble, un humain tirait les ficelles.

En 1950, la réalité était plus plausible, lorsque le pionnier de l'informatique Claude Shannon a écrit son article historique "Programming a Computer for Playing Chess". Les échecs semblaient être un jeu idéal pour la programmation, pensait Shannon. Ses règles sont clairement définies et il est difficile pour les humains de bien jouer. Il requiert également une compétence et une intelligence analytique considérables, raison pour laquelle la construction d'une machine à jouer aux échecs "nous obligera soit à admettre la possibilité d'une pensée mécanisée, soit à restreindre davantage notre concept de "pensée"". Les chercheurs et les observateurs en sont venus à considérer la compétitivité des ordinateurs d'échecs comme un indicateur de l'état général du domaine de l'intelligence artificielle.

Il a fallu attendre quelques décennies pour que les ordinateurs deviennent réellement utiles aux joueurs d'échecs humains. Garry Kasparov, qui est devenu champion du monde pour la première fois en 1985, a été l'un des premiers à utiliser les ordinateurs. Deux ans plus tard, il a utilisé une première version de ChessBase, une base de données qui permettait à un joueur de se préparer à une compétition en examinant les parties précédentes de son futur adversaire. ChessBase a aidé Kasparov à planifier un match au cours duquel il devait affronter simultanément huit joueurs allemands différents. Comme il l'écrit dans son livre Deep Thinking : Where Machine Intelligence Ends and Human Creativity Begins, "Avec seulement deux jours de préparation, je me sentais à l'aise pour aborder le match et j'ai gagné de manière écrasante, 7-1. C'est à ce moment-là que j'ai su que j'allais passer beaucoup de temps devant un ordinateur pour le reste de ma carrière."

Mais les moteurs d'échecs en tant que tels - des programmes qui jouent réellement le jeu - n'étaient alors pas encore assez bons pour Kasparov. "Même s'ils sont devenus beaucoup plus forts et sont devenus des adversaires dangereux au début des années 1990, les échecs qu'ils jouaient étaient laids et inhumains, pas très utiles pour un entraînement sérieux." Cela aussi allait changer. Utilisant à la fois des bases de données et des moteurs d'échecs, Kasparov s'est réinventé, passant en revue son répertoire et vérifiant la sagesse acquise contre une analyse froide.

Combattre pour un Match Nul :

Au fil des siècles, la connaissance des échecs s'est lentement accumulée par essais et erreurs, partie après partie. Les joueurs mémorisaient les séquences de coups fréquemment joués dont les résultats étaient bien connus. Et comme la mémoire humaine est limitée, des principes généraux se sont également développés, allant du plus simple ("un cavalier sur le bord est faible") au plus complexe. Au fil des centaines de milliers de parties jouées par les meilleurs joueurs, un énorme corpus théorique s'est développé.

Avec les moteurs informatiques, cette accumulation de connaissances humaines a été mise à l'épreuve. Les moteurs peuvent "voir" beaucoup plus loin dans la ligne hypothétique lorsqu'ils envisagent un coup possible, de sorte que de nombreuses positions qui semblaient jouables se sont révélées être sans issue. Le nombre de positions incertaines - dans lesquelles les deux joueurs pensaient avoir une chance de se battre - a commencé à diminuer.

Le Hongrois Judit Polgár s'est classé huitième au championnat du monde d'échecs en 2005 et a été pendant un temps la plus jeune personne à avoir atteint le titre de grand maître, à l'âge de 15 ans, battant de quelques mois le record de la légende américaine Bobby Fischer. "Quand j'étais enfant, je me préparais sur du matériel papier", m'a-t-elle confié lors d'un entretien téléphonique. "Plus tard, au début des années 2000, il était déjà très clair que si vous n'utilisez pas le moteur pour obtenir de l'aide ou des conseils, vous allez prendre du retard. C'était un combat pour moi, car je suis un joueur très créatif, et avec l'ordinateur, bien souvent, il me fait remarquer que j'ai peut-être des idées créatives, mais pas forcément bonnes."

Réduire le domaine de l'incertain est un objectif de l'intelligence artificielle de manière plus générale. L'analyse prédictive est désormais utilisée partout, de la médecine personnalisée aux tribunaux en passant par le contre-terrorisme, où les algorithmes peuvent parcourir des masses de données personnelles pour identifier des tendances et des menaces éventuelles. Lorsque des vies sont en jeu, cette certitude peut sembler un bien évident, même si elle peut entrer en conflit avec d'autres biens. Cependant, aux échecs, comme dans l'art, la musique et presque tout ce qui nous divertit, elle peut être directement contraire au but recherché, car savoir ce qui va se passer à l'avance tend à gâcher le plaisir. Les professionnels, à la recherche d'un quelconque avantage concurrentiel, n'avaient pas d'autre choix que d'adopter la nouvelle compréhension que les ordinateurs rendaient possible ; en fait, ils l'ont recherchée. Mais à quel prix ?

Dans les parties entre les meilleurs grands maîtres, les quinze premiers coups ou plus peuvent être préparés à l'avance par les concurrents, qui arrivent armés de la connaissance préalable du meilleur coup à chaque tour probable. Cette préparation a rendu plus difficile pour les joueurs d'élite de trouver un avantage. La phase d'ouverture du jeu est devenue une sorte de guerre de tranchées, un combat pour éviter de perdre du terrain. L'un des résultats de la préparation rigoureuse et de la proximité des niveaux de compétence des joueurs est que les parties nulles sont de plus en plus probables - une tendance qui semble avoir été à la hausse bien avant les moteurs d'échecs. Selon une analyse réalisée par le spécialiste des données Randy Olsen, les parties nulles sont devenues jusqu'à trois fois plus fréquentes depuis 1850. Bien qu'il ait constaté un léger déclin depuis 1990 environ, de nombreux commentateurs d'échecs soulignent la vérité générale selon laquelle une meilleure préparation, que les ordinateurs aident, ont rendu les parties nulles plus fréquentes dans les matchs de haut niveau.

Lors du match de championnat du monde 2018 entre Magnus Carlsen (Norvégien) et Fabiano Caruana (Américain), pour la première fois, il n'y a pas eu une seule victoire dans les parties régulières ; les douze se sont terminées par des parties nulles. Une ronde d'échecs rapides pour départager les joueurs, l'un des seuls moyens de garantir un vainqueur, a été nécessaire pour déterminer le vainqueur, Carlsen.

"Votre cerveau ne s'allumera pas"

Les parties nulles aux échecs ne sont pas forcément ennuyeuses ; elles peuvent passionner l'expert autant qu'un duel de lanceurs au baseball. Mais pour de nombreux amateurs d'échecs, une partie sans vainqueur est très insatisfaisante, notamment en raison de la façon dont les moteurs ont changé la façon dont les fans consomment le jeu.

Les retransmissions de parties importantes affichent désormais généralement l'analyse d'un moteur en même temps que l'échiquier. Si les pièces blanches ont un petit avantage, l'affichage peut indiquer +0,46 ; un avantage décisif pour les pièces noires peut être -2,00. Un tableau d'affichage permet à chacun, quel que soit son niveau de compétence, de savoir qui s'en sort le mieux.

Le tableau d'affichage préféré de nombreux spectateurs du récent championnat du monde entre Magnus Carlsen et Fabiano Caruana était une plateforme en ligne créée par le programmeur norvégien Steinar H. Gunderson. Le site web montrait l'échiquier en direct pour pratiquement toutes les parties de tournoi de Carlsen et fournissait une analyse par le moteur Stockfish, y compris la série de coups qui serait la meilleure et qui avait le plus de chances de gagner à un moment donné.

Les échecs en Norvège ont explosé en popularité avec l'ascension de Carlsen, le joueur le mieux classé au monde depuis 2011. "Les échecs à la télévision sont rendus possibles en Norvège pour deux raisons : l'une est que le Norvégien est là, et l'autre est l'analyse informatique", m'a dit Gunderson par téléphone. "Sans l'analyse informatique, le drame ne serait pas là de la même manière".

La plupart des amateurs d'échecs occasionnels ne peuvent espérer saisir une grande partie de ce qui se passe dans une partie entre deux grands maîtres. Les ordinateurs ont contribué à démocratiser la consommation d'échecs de haut niveau, en donnant à toute personne disposant d'une connexion Internet l'accès aux analyses d'échecs les plus approfondies de l'histoire. Il en résulte que les amateurs, qui regardent des parties accompagnées de l'analyse d'un moteur d'échecs, peuvent "connaître" le meilleur coup suivant mieux que les joueurs eux-mêmes - sans pour autant être capables d'en expliquer la logique. Les professionnels se plaignent de ce phénomène ; il est facile pour les téléspectateurs à la maison de critiquer Carlsen pour avoir manqué un coup recommandé par les moteurs, mais trouver ce coup sur l'échiquier est une toute autre tâche.

Alors que les ordinateurs d'échecs sont de plus en plus imbriqués dans le jeu à tous les niveaux, l'effet est à double tranchant pour les amateurs. Les moteurs d'échecs peuvent être un moyen inestimable pour les étudiants de vérifier leur jeu pour l'améliorer, ou ils peuvent servir de béquille. L'une des joies des échecs réside dans l'entraînement mental, en repoussant les limites de sa propre compréhension.

Pour les professionnels, l'histoire est plus compliquée. Dans de nombreux secteurs d'activité aujourd'hui, les conversations sur l'intelligence artificielle tournent souvent autour du chômage : Combien d'emplois l'IA va-t-elle créer, et combien va-t-elle en supprimer ? Mais pour ceux qui gagnent leur vie aux échecs, cet avenir est déjà là, car les échecs professionnels sont désormais en grande partie un exercice de gestion informatique. Les joueurs d'élite font tourner des moteurs 24 heures sur 24, orientant leur attention et comparant leurs différentes évaluations. Une partie du métier consiste à décider quand utiliser l'analyse informatique et quand s'en tenir à ses propres idées. "Le problème, c'est qu'il ne faut pas trop s'y fier", me dit par téléphone Maxime Vachier-Lagrave (France), actuellement sixième joueur le mieux classé au monde. "Si vous êtes habitué à regarder les lignes de l'ordinateur, votre cerveau ne se mettra pas en marche quand il sera temps de jouer une partie".

À mesure que les moteurs d'échecs se sont améliorés, les joueurs ont appris à les utiliser de nouvelles façons. Des idées qui semblaient violer les principes généraux d'antan pouvaient être rapidement testées sur l'ordinateur, et s'avérer finalement payantes au bout de nombreux coups. "Aujourd'hui, si une idée semble farfelue, si elle remet en question le processus de pensée humain, nous la prenons quand même en considération", explique Mme Vachier-Lagrave.

Échecs du Centaure :

Garry Kasparov a longtemps promu ce que l'on appelle les échecs "avancés" ou "centaures". Deux adversaires humains sont associés à des ordinateurs qu'ils peuvent consulter librement tout au long de la partie. Ces équipes homme-ordinateur sont meilleures que n'importe quel ordinateur jouant seul, bien que les moitiés humaines des meilleures équipes de centaures du monde ne soient pas toujours très bonnes aux échecs conventionnels. L'hybride homme-machine est une bête entièrement différente.

En effet, le modèle du centaure est devenu une façon à la mode de penser à l'avenir de l'intelligence artificielle en général. Selon ce point de vue, l'IA augmentera l'intelligence humaine plutôt que de la remplacer. Pour les joueurs d'échecs d'élite d'aujourd'hui, qui ont intégré les moteurs dans leur vie, cela semble déjà être vrai.

"Au début, les développeurs essayaient d'émuler le jeu humain", a déclaré Dirk Jan ten Geuzendam, rédacteur en chef du magazine New in Chess, lors d'un entretien téléphonique. "À un moment donné, nous avons atteint un niveau de jeu informatique où c'est devenu l'inverse. En fait, les humains essaient de suivre le processus de pensée des ordinateurs."

Cette inversion des rôles devient encore plus prononcée après certains développements spectaculaires récents dans la programmation des échecs. En 2017, le programme AlphaZero de DeepMind a démoli Stockfish, jusqu'alors le programme de jeu d'échecs le plus puissant, sans perdre une seule partie. Sur une centaine de parties, il en a gagné 28 et fait match nul 72. Lors d'une revanche en décembre dernier, sur un millier de parties, il a gagné 155 et perdu seulement 6.

"Il ne joue pas comme un humain, mais il ne joue pas non plus comme les moteurs informatiques", a déclaré Demis Hassabis, PDG de DeepMind, lors d'une conférence en 2017. "Il joue en quelque sorte d'une troisième manière, presque extraterrestre". Alors que les moteurs conventionnels comme Stockfish doivent être programmés avec certains principes généraux sur les éléments d'une position qui sont bons ou mauvais, AlphaZero n'a reçu que les règles de base des échecs, sans aucun préjugé humain. Dans un article de 2017, les créateurs du programme expliquent :

Les programmes de pointe sont basés sur des moteurs puissants qui recherchent plusieurs millions de positions, en tirant parti de l'expertise artisanale du domaine et des adaptations sophistiquées du domaine. AlphaZero est un algorithme générique d'apprentissage par renforcement - conçu à l'origine pour le jeu de Go - qui a obtenu des résultats supérieurs en quelques heures, en recherchant mille fois moins de positions, sans autre connaissance du domaine que les règles du jeu d'échecs.

À mesure que l'apprentissage automatique des programmes d'échecs devient plus avancé - en d'autres termes, moins humain - les joueurs espèrent pousser plus loin leur compréhension du jeu. Hassabis, par exemple, a déclaré lors de la conférence qu'il n'avait jamais su, avant de regarder comment AlphaZero joue, que le sacrifice de pièces pouvait être fait non seulement pour un avantage tactique à court terme, mais aussi pour un avantage positionnel à long terme.

La Gaffe est Humaine :

Les deux effets des ordinateurs d'échecs - une plus grande compréhension au détriment d'une moindre incertitude, et une imbrication des humains et des machines dans chaque partie du jeu - peuvent sembler aller dans des directions opposées. Les échecs d'aujourd'hui sont-ils devenus plus avancés, ou simplement plus "faciles" ? Ouvrons-nous de nouvelles voies de connaissance, ou perdons-nous une qualité essentielle ?

Les deux peuvent aller de pair. Le dynamisme même qui rend les échecs si fascinants est la même chose qui nous a incités à essayer de résoudre le jeu, en mettant tout notre savoir-faire technologique au service de sa magie et de son mystère. L'astuce consiste à accepter le nouveau avec l'esprit de l'ancien.

Il y a près d'un siècle, à une autre époque où les joueurs d'échecs s'inquiétaient de trop de parties nulles, le meilleur joueur du jeu était José Raúl Capablanca. Champion du monde de 1921 à 1927, le Cubain Capablanca était l'antithèse du joueur hyper-préparé d'aujourd'hui. Il a appris le jeu en regardant son père jouer, et a dit qu'il n'a jamais étudié les livres sur les variations d'ouverture.

"Les échecs ne pourront jamais atteindre leur apogée en suivant la voie de la science", dit une citation attribuée à Capablanca. "Faisons donc un nouvel effort et, avec l'aide de notre imagination, transformons la lutte de la technique en une bataille d'idées."

Les échecs sur ordinateur ne sont pas une bataille d'idées, mais d'ingéniosité de programmation et de puissance de traitement. Alors comment pourrions-nous tenir compte de l'avertissement de Capablanca aujourd'hui ? Après le match nul du dernier championnat du monde, certains, dont Magnus Carlsen, ont suggéré de modifier le format classique. En raccourcissant la durée des parties, on pourrait obtenir des résultats plus décisifs en encourageant une plus grande prise de risques.

Pour Bobby Fischer - champion du monde au début des années 1970 et dernier Américain à détenir le titre - une solution consistait à réintroduire l'incertitude. Dans une variante des échecs qu'il a créée, les pièces sont placées de manière aléatoire dans des positions différentes à chaque partie, ce qui rend inutile pour les joueurs de mémoriser à l'avance de longues séquences d'ouverture.

Avec des programmes de nouvelle génération comme AlphaZero, les compétitions sur ordinateur pourraient bien devenir le lieu où l'on joue les échecs les plus "intéressants" - du moins, les échecs les plus avancés, sans erreurs, et les plus difficiles à comprendre pour les humains. Mais la noble formulation de Capablanca selon laquelle les échecs sont une "bataille d'idées" dépend fondamentalement de la possibilité d'une erreur humaine. Lorsque nous jouons aux échecs, nous élaborons de grands plans, nous prenons des risques, nous tombons dans des pièges, nous succombons à la pression, nous psychologisons nos adversaires et nous faisons des sacrifices audacieux - tout cela sans savoir si cela sera payant.