Achilleas Zographos
2017
25
Ludwig — program koji kombinuje šah i muziku
Prvi kompjuterski šahovski programi razvijeni su početkom pedesetih godina prošlog vijeka. Pioniri u toj oblasti bili su Alan Turing (1912–1954) i Claude Shannon (1916–2001). Naučnici su bili veoma zainteresovani za istraživanje mogućnosti Artificial Intelligence (AI). Šah je bio idealan model za takva istraživanja. Od tada šahovski programi nikada nisu prestali da postaju brži i jači.
„Ludwig“ je naziv programa koji je razvio Matthias Wüllenweber iz ChessBase, više od pola vijeka nakon tih prvih pokušaja. Sljedeći članak predstavlja skraćenu verziju teksta sa njihovog zvaničnog sajta, koja opisuje projekat. Tekst datira iz 2006. godine. Svjetski prvak u to vrijeme bio je Vladimir Kramnik.
Da li šah i muzika imaju nešto zajedničko? Može li Fritz komponovati muzičke aranžmane? Iznenađujući odgovor na ova pitanja glasi — „da!“
To je na impresivan način pokazao Matthias Wüllenweber tokom izuzetnog predavanja održanog u National Art Gallery u Bonn, gdje je predstavio naš najnoviji softverski projekat: Ludwig. Da-da-da-daaa!
Kako se šahovsko programiranje primjenjuje na muziku
[…] Šah ima mnogo zajedničkog sa muzikom. Ali možda ne na način na koji obično razmišljamo. Šah je povezan sa komponovanjem muzike zato što se muzika može programirati na veoma sličan način kao što se programira šah. Iznenađeni?
Šef programerskog odjeljenja kompanije ChessBase (i jedan od osnivača kompanije) je Matthias Wüllenweber, fizičar po struci, koji je 1987. godine napisao prvi profesionalni program za šahovsku bazu podataka. Godine 1991. direktno je učestvovao u razvoju Fritz-a, programa koji je kasnije igrao protiv svjetskog prvaka Vladimira Kramnika.
Matthias je takođe i amaterski muzičar. Veoma dobro svira klavir, uz tečnu improvizaciju u klasičnom i modernom stilu. Svira i nekoliko drugih instrumenata, doduše sa manje vještine, ali sa velikim entuzijazmom. Najnoviji među njima je flauta, koju sa velikim interesovanjem pokušava da nauči u slobodno vrijeme.
Prije nekoliko godina Matthias je počeo da eksperimentiše sa komponovanjem muzike. Ne sa olovkom i sjedeći za klavirom, već pomoću računara. Počeo je da piše algoritme i programski kod koji su pomagali u pronalaženju harmonskih i ritmičkih aranžmana za određenu melodiju. Tokom tog rada otkrio je da može koristiti mnoge tehnike poznate iz kompjuterskog šaha: pretragu stabla grubom silom, evaluaciju pozicija, odsijecanje i „pruning“, kao i niz drugih algoritama. Ubrzo program više nije samo pomagao muzičaru — već je samostalno komponovao muziku.
[…] U međuvremenu, ChessBase je razvio potpuno funkcionalan program za komponovanje muzike, prikladno nazvan „Ludwig“. Matthias Wüllenweber ga je predstavio široj publici u National Art Gallery tokom događaja Man vs Machine — sasvim adekvatno, jer je veliki njemački kompozitor Ludwig van Beethoven rođen i živio u Bonn.
Objašnjenje pretrage stabla kod šahovskog programa…
i slične pretrage koju koristi Ludwig
Govoreći pred brojnom publikom koja ga je slušala sa vidljivim divljenjem, Matthias Wüllenweber objasnio je mehanizme koje zajednički koriste Ludwig i Fritz. Naravno, tom prilikom puštao je i neke od ranih kompozicija programa — od klasične muzike do balada i pop melodija, u različitim stilovima koje je moguće izabrati. Zanimljivo je da su te kompozicije nastajale „u hodu“, baš kao što Fritz igra (ili „komponuje“) partiju šaha. […]
Postoji i veoma zanimljiv intervju na KARL, u kojem Matthias Wüllenweber (MW) objašnjava Johannes Fischer (JF) neke tehničke detalje u vezi sa sličnostima između procesa pronalaženja muzičkih nota i šahovskih poteza.
JF: „Kako možete naučiti računar šta je lijepo, melodično i harmonično?“
MW: „Postoje paralele između šaha i muzike. U šahu možete jednostavno preuzeti određene stvari iz udžbenika, kao što je, na primjer, pravilo kvadrata u pješačkim završnicama. I u muzici postoji mnogo knjiga o tome kako komponovati. Važno je da se to za računar može relativno dobro izraziti brojevima.“ […]
JF: „Jednom ste govorili o zajedničkoj matematičkoj osnovi muzike i šaha. U čemu se ona sastoji?“
MW: „Naravno, u šahu nije moguće izraziti napad na kraljevoj strani parcijalnom diferencijalnom jednačinom, ali mnoge stvari mogu se prilično dobro kvantifikovati. Može se reći da određena pozicija ima određenu vrijednost i da se pravila mogu izraziti brojevima. Ludwig funkcioniše na isti način — kroz pristup izražavanja apstraktnih pravila pomoću brojeva.“
Matthias Wüllenweber zatim nastavlja objašnjenje Pitagorinog sistema štimovanja i zaključuje:
„Dakle, postoji jednostavan matematički model za proučavanje muzičke harmonije, a taj model mi djeluje izuzetno zbog svoje jasnoće i ljepote.“
(Nastaviće se)