Desarrollo y optimización de motores de ajedrez

Abstract

Los motores de ajedrez han evolucionado a pasos agigantados desde sus inicios teóricos en la mente de varios científicos, como una idea casi imposible de llevar a cabo con los recursos disponibles de la época; hasta la actualidad, donde tanto los aficionados como los grandes maestros y campeones de ajedrez los utilizan como oráculos para mejorar sus técnicas y estrategias. Si bien en un principio, el problema de construir un motor de ajedrez no tenía importancia práctica, si había un gran interés teórico dado que la solución encontrada a este problema ser a el puntapié inicial para atacar otros problemas de naturaleza similar pero de mayor importancia. Dada su complejidad y riqueza combinatoria, este juego-ciencia ha cautivado la atención de pioneros en el desarrollo de las Telecomunicaciones y la Teoría Computacional como ser Claude Shannon [1] y Alan Turing [2], quienes fueron los primeros en dar propuestas para el desarrollo de autómatas de ajedrez. Otras causas que han motivado la creación de motores de ajedrez son: el entretenimiento propio (permitiendo que los jugadores practiquen y se diviertan sin necesidad de convocar oponentes humanos), poder utilizarlo como herramienta o soporte de análisis, y para investigación del conocimiento humano. Como se puede ver, este juego es centro de atención tanto en inteligencia artificial como en la psicología cognitiva del ser humano. El funcionamiento de los programas de ajedrez consiste, esencialmente, en explorar un número muy elevado de posibles movimientos futuros y aplicarles una función de evaluación al resultado. Nuestro trabajo, busca modestamente recorrer el camino necesario para la construcción y optimización de un motor de ajedrez. Tomaremos como base un motor existente, estudiaremos primero su estructura interna de datos y funciones básicas de trabajo, para luego, en base a lo investigado desarrollar una función de evaluación completa, y dentro de nuestras posibilidades superar el desempeño del motor original. Para la selección del motor a mejorar, en primera instancia, realizamos una búsqueda de motores de código abierto para estudiarlos y ver cual se adaptaba más a nuestras necesidades. Después de elegido el motor original llamado "Winglet" [3], realizamos diferentes asignaciones para familiarizarnos con este e ir creando funciones auxiliares que nos ayudarían mas adelante, al momento de crear nuestra función de evaluación de jugadas. Luego de haber implementado mejoras y una nueva función de evaluación de posiciones surgió el primer motor de Facultad de Ingeniería, al que hemos llamado "Joli". Joli se implemento en lenguaje C++ y permite ser ejecutado por línea de comandos o utilizando una interfaz gráfica como Winboard [4]. Posee un archivo de configuración el cual permite parametrizar variables tales como tiempo de análisis, cantidad de jugadas futuras a considerar y diferentes configuraciones de evaluación para dar mas importancia a determinadas métricas de evaluación por sobre otras. Realizamos un conjunto de pruebas de control, y con muchas expectativas entablamos diferentes torneos entre el motor original, Winglet, y distintas configuraciones de Joli. Para nuestra satisfacción, en el último torneo "triangular" jugado, Winglet vs Joli (en dos configuraciones distintas) ambas versiones de Joli salieron sustancialmente mejor posicionadas que Winglet. Por último, para dar un cierre lo más objetivo posible, y ayudados por el proyecto \Medición de fuerza de juego por comparación de rendimiento con motores" que procesaron las partidas realizadas, evaluamos el nivel de juego de nuestro motor en comparación con su versión original cumpliendo el objetivo principal del proyecto que consistía en el desarrollo y la optimización de un motor existente.