Шахматный робот своими руками
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 19.09.2024
1. Робот-шахматист. Замена живого игрока роботом
Используя достижения новейших технологий в области
искусственного интеллекта и машиностроения, удалось
создать машину способную играть в шахматы за доской
без помощи человека и при этом побеждать
сильнейших шахматистов мира даже в молниеносной
игре!
До сих пор о подобной технике возможно было лишь мечтать.
Все практические попытки, например, шахматный манипулятор 2
Robot Electronic Chess английской компании Hamleys или
гидравлический манипулятор КГ-2000, разрабатывавшийся
украинскими инженерами, остались на стадии разработки либо
достигли любительского уровня.
Идея создания шахматного гения
принадлежит нашему
соотечественнику заслуженному
тренеру по шахматам, а также
многократному победителю
научных конкурсов ВВС СССР Константину Костенюку,
воспитавшему действующую
чемпионку мира по шахматам,
Александру Костенюк.
История
20 лет назад чемпион мира по шахматам Гарри Каспаров впервые проиграл
компьютеру Deep Blue. С тех пор машины всегда выигрывают у людей.
Некоторые шахматисты поняли, что им не победить умную программу и
решили разработать свои варианты умной техники.
Среди них известный российский тренер по шахматам Константин
Костенюк. Он сконструировал робота Chesska, который также пока ни разу
не проиграл.
Chesska управляется
посредством специального
пульта и состоит из 2-х
частей: руки-манипулятора,
которая переставляет
фигуры, и электронной
начинки с соответствующим
ПО.
Для распознавания фигур и клеток
робот использует не камеры, а
специальную систему – в каждой
фигуре расположена микросхема, под
доской – устройство для считывания
данных. В свою очередь, доска вместе с
часами подключена к компьютеру с
помощью кабеля. Таким образом,
робот не сможет играть в любом месте,
на любой доске.
Робот-шахматист сам передвигает фигуры на доске, играет с тремя соперниками
одновременно и бесконечно - сам с собой. Он состоит из трехпалого механического
щупа, подключенного к системе управления, электрической шахматной доски,
системного блока и специального программного обеспечения.
Костенюк считает, что его изобретение требует доработки. Так, конструктор намерен
сделать щуп четырехпалым, чтобы роботу было удобнее брать шахматные фигуры.
Робот Костенюка уже выиграл у лучших российских мастеров по
шахматам: Александра Грищука, Сергея Корякина и т. д. Более того,
Chesska победил немецкую машину Kuka Monster. И, скорее всего, в
конце партии он исполнил свой фирменный танец победы и
знаменитый поклон в знак уважения соперника.
Технические характеристики
Вес - 50 кг
Точность позиционирования – 0,03 мм
Скорость движений до 8 м/сек
Функции
-игра с самим собой в
шахматы;
-сеанс одновременной
игры для 3-х партнеров;
-одновременно блиц-матч.
Планы на будущее
В будущем создатели Робота планируют испытать силы своего
изобретения в матче с сильнейшими человеческими умами в мире
шахмат, а также организовать соревнования между шахматными
манипуляторами по аналогии с известной во всём мире автомобильной
гонкой Формула-1, для того чтобы схлестнуть в одном поединке всех
монстров в области шахматных манипуляторов.
Робот-шахматист в современных
школах
В школах есть конструкторы, с помощью которых можно
сделать робота-шахматиста на уроках.
Это поможет заинтересовать детей, развить их логическое
мышление и интеллектуальные способности.
Артур Сотников | 13 Декабря, 2017 - 18:50
С чего началось твое увлечение технологиями и программированием?
В 9 классе на уроках информатики нас начали знакомить с языком Pascal. Мне понравилось изучать программирование, но рамки школьной программы давали только начальное представление в этой области, поэтому я решал дополнительные задачки, пробовал писать простенькие игры. Так и началось мое увлечение.
Расскажи поподробнее о своем роботе ChessBot?
Расскажи о приложении, которое ты разработал, — как тебе пришла идея, сложно ли было ее реализовать?
Кто-нибудь помогал тебе в подготовке своих проектов или ты все делал самостоятельно?
Каким своим достижением гордишься особенно, и каковы перспективы этой работы?
Можешь поделиться планами на будущее? Есть ли проекты, которые ты сейчас разрабатываешь и скоро представишь публике?
Чем увлекаешься помимо IT?
Я увлекся дерево- и металлообработкой: механизмы, шестеренки, направляющие и все в этом духе. Помимо того, что эти области мне интересны сами по себе, это увлечение помогает заниматься робототехникой — связывать идею управления программы с механикой.
Итак допустим, что чемпионат среди шахматных роботов в 2011 году состоится.
Откуда возьмутся роботы, кто их будет делать? Пока непонятно, поэтому провел небольшое исследование, чтобы понять какие возможны варианты. Честно говоря хочется тоже поучаствовать. Есть мнение, что робот на ДСке если не сможет всех порвать, то удивит уж точно.
Итак список существующих проектов шахмоботов.
1. Novag 2Robot.
От Фирмы Новаг, известной своими шахматными компьютерами.
Шахматный робот, которого можно купить в магазине, выглядит достаточно эффектно, работает полностью автономно.
Обладает всеми возможностями шахматного компьютера. Полный размер 380 x 380мм, размер шахматной доски 225 x 225мм
128 уровней сложности, рейтинг ЭЛО – 1800 и ко всему этому может самостоятельно переставлять фигуры.
2. Робот шахматист – http://www.chessplayingrobot.com
Сенсорная доска DGT и старенький манипулятор SIR-3, 1988 года выпуска. Программа управления использует универсальный шахматный интерфейс (UCI) для работы с движком Рыбка. Автор объясняет выбор движка тем, что "Рыбка" может имитировать игру человека, делая время от времени нерациональные ходы, это очень важно, потому что никто не любит проигрывать все время.
Сразу о недостатках:
1. Доску переделал на герконовую, т.к. контактная, кроме дебильного вида еще и со временем теряла контакты из-за окисления фольги. Но, толи герконы левые, толи магнитики слабые. В общем, довольно часто дает сбои, что раздражает.
2. Сама телега ездит медленно и шумно.
3. Фигурки маленькие (ограничение по высоте подъема и по весу) и невзрачные. Из-за железных нахлобучек для электромагнитного захвата, фигурки трудноразличимы и выглядят неэстетичными.
4. Общая эргономика оставляет желать лучшего. Как в том анекдоте про шарики: не сдуваются, но и не радуют.
Достоинства:
1. ПО доведено до совершенства и работает без сбоев. Действительно может неплохо играть в шахматы, как с человеком, так и само с собой. Расставляет фигуры, убирает их с доски в контейнер и т.д. ПО легко переделать под манипулятор, например.
2. За счет того, что телега катится шестеренками по рейке, точность позиционирования механизма весьма высокая. Т.е. эту платформу можно использовать для чего-нибудь в будущем. Сначала я хотел сделать передвижение телеги на колесах по желобкам. А положение определять по штрих коду. Потом пожалел, что отказался от этой идеи. Было бы более быстро и менее шумно. А главное, не пришлось бы возиться с шестеренками и ходить на поклон к токарю, чтобы нарезал рейку с нужным шагом.
За основу робота взят
Лего контроллер NXT.
В комментариях к ролику автор сообщает, что управляющая программа написана на питоне, больше никакой информации нет.
Все видео ролики с шахматными роботами добавил в плейлист на ютуб. Смотреть здесь.
Уже более полувека 20 июля отмечается Международный день шахмат. Россия традиционно является одним из признанных лидеров в этом виде спорта — больше половины чемпионов мира по шахматам — советские или российские гроссмейстеры.
Однако не только шахматисты-люди из нашей страны выигрывают у своих партнеров. В России существует уникальный механический шахматист Chesska, который сам передвигает фигуры, выигрывает у гроссмейстеров и своих "коллег" — роботов.
О том, почему, несмотря на такие успехи, Chesska нельзя назвать искусственным интеллектом и как использовать робота для взращивания гроссмейстеров, ТАСС рассказал его создатель, заслуженный тренер РФ по шахматам Константин Костенюк.
Быстрее человеческой руки
"Идея создать робота, который умеет просто играть в шахматы, показалась банальной", — начинает свой рассказ Костенюк. Поэтому был собран механизм, который сумеет победить в блице — шахматной партии продолжительностью пять минут.
Костенюк вспоминает, что Владимир Крамник (14-й чемпион мира по шахматам) сомневался в успехе задумки. Ведь роботу пришлось бы не только быстро анализировать ходы, но и передвигать фигуры, а промышленные манипуляторы — механические "руки", используемые в производстве, — существенно проигрывали в скорости руке человеческой.
Осложнялось дело и проблемами в ориентировании: как рассказывает создатель Chesska, "человек может поставить фигуру не точно в центр клетки, а чуть сдвинуть ее к границам. Другой шахматист поймет, где конкретно она стоит. А робот может и не понять". Таким приемом, продолжает Костенюк, Крамнику удалось обмануть первый прототип механического игрока.
Танец победы
Chesska весит 50 килограмм. Он способен играть одновременно на трех досках. И это лишь малая часть его функциональности: еще он умеет расставлять фигуры и играть с самим собой. Правда, эта программа временно удалена. "Ночью сам с собой играет, охрана в здании пугается", — улыбается Костенюк.
Робот включается с пульта. С него можно настроить длительность каждой партии и даже запустить "танец победы". После победы Chesska начинает двигаться, подбрасывая вверх механическую руку и "кланяясь" оппоненту.
С Chesska играли Александр Грищук, Владимир Крамник, Сергей Карякин и, конечно же, Александра Костенюк (экс-чемпион мира среди женщин и дочь изобретателя робота). Посоревноваться с Chesska любит президент FIDE Кирсан Илюмжинов, который называет механизм "роботом Васей". А вот нынешний чемпион мира Магнус Карлсен с механическим шахматистом сражаться отказался. "Понял, что проиграет", — иронизирует Константин Костенюк.
Из чего состоит Chesska
У Chesska нет камер, которые могли бы распознавать фигуры и клетки доски. Вместо них он пользуется системой, которая транслирует шахматные соревнования в интернет: "В каждой фигурке есть чип, под доской система считывания, часы тоже к ней подключены — и все это через кабель сразу передается в компьютер — он знает, что происходит на доске. Сейчас этот метод значительно надежнее, чем все оптические способы распознавания", — рассказывает Костенюк.
Самая заметная часть робота — промышленный манипулятор. Но модифицированный: на конце механической руки — самодельный хват. Автор изобретения говорит, что в промышленности нет задач, для которых нужна такая конструкция. Пришлось делать самим: выверять до миллиметра движения и силу сжатия.
Но главное у робота — его электронные мозги, то есть компьютер с набором программ. Костенюк рассказывает: "Роботом управляют сразу несколько программ. Есть шахматная. Их в мире огромное количество, можно взять самую сильную из них и поставить сюда, что мы и сделали. Есть программа, считывающая показания с доски. Отдельный пакет обеспечения управляет движениями робота. И есть четвертая программа — своеобразный координатор, который объединяет три предыдущие. Она — наше ноу-хау".
По его словам, первые три программы существовали и ранее. Но объединить их удалось только его команде.
Стоимость робота, по самым скромным подсчетам, составляет 5 млн руб. Немалую часть этой суммы составляет оплата труда программистов. А если сейчас потребуется создать аналог Chesska, то самой дорогой деталью станет промышленный манипулятор.
Битва роботов
19 мая 2012 года в Москве на Страстном бульваре прошло необычное шоу. Два шахматных робота — российский Chesska и немецкий Kuka Monster — соревновались с гроссмейстерами. Апофеозом этого действия стала битва машин друг с другом. Российский механический шахматист одержал победу во всех партиях. Изобретатель робота объясняет преимущество своего детища так: "На самом деле вся суть — в весе робота. Пятидесятикилограммовый Chesska намного легче, чем Kuka, а значит, двигается быстрее. С учетом того, что все шахматные программы примерно одинаковы — чем меньше времени тратится на ход, тем больше запас на обдумывание. Мы фиксировали, что Kuka тратит на ход на полсекунды больше. А за десять ходов это уже целых пять секунд".
Создатель Chesska говорит, что после этого битв между шахматными роботами не было. "Если бы они дрались между собой, то тогда да, это было бы зрелищно и привлекало внимание. И значит, было бы оправдано экономически. Второй вариант: если бы они играли в футбол. Почему все любят футбол? Потому что у нас каждый готов пойти на пост тренера сборной. А в шахматах не так. Так что битвы роботов могут быть или в кровавом виде спорта, или в спорте массовом, в котором все разбираются", — говорит изобретатель.
К слову, на Страстном случился и забавный инцидент. Гроссмейстер Александр Грищук, игравший против Kuka Monster, был атакован роботом не только на доске, но и "физически". Гроссмейстер наклонился над своими фигурами — и был вынужден отшатнуться от манипулятора, который собирался взять его ладью. А ведь удар Kuka более чем в три раза мощнее хука профессионального боксера.
Это не интеллект
Шахматные программы за 20 лет с момента победы Deep Blue над Каспаровым мало изменились, уверен Костенюк. Эволюция произошла в технических характеристиках устройств. Если для победы над чемпионом мира в 1997 году потребовался суперкомпьютер, то сейчас играть с гроссмейстером на равных может обычный смартфон. Более того, Костенюк уверен, что вряд ли человек сможет превзойти машину в шахматах. Но это и не надо: "Человек ходил пешком, а потом изобрел велосипед. Какой смысл устраивать соревнования между бегуном и велосипедистом?"
Означает ли это победу искусственного интеллекта над человеческим? Автор Chesska уверен, что нет: "Да, в мире есть элементы искусственного интеллекта. Но его самого нет. Это не интеллект, это автоматы. Человечество создает их уже давно, чтобы переложить на него свои обязанности. И все эти беспилотные автомобили, шахматные роботы и так далее — это не более чем автомат. Как стиральная машинка".
По его словам, отличие интеллектуальной машины от автомата — наличие или отсутствие желаний. "Если я сделаю робота, который не даст моему помощнику отключить его от розетки, это будет интеллект. Причем мой помощник будет хитрить и пытаться обмануть робота, но тот разгадает его намерения и не захочет отключаться. Это будет интеллект. Не запрограммированное мной действие, а его нежелание. Это мораль, которой у машин пока нет", — говорит изобретатель.
Робот-тренер
Константин Костенюк сейчас работает над новой программой для своего робота. Он считает, что Chesska сможет стать тренером для начинающих шахматистов. Главная задача — научить робота определять тип ошибки игрока-человека и рассказывать ему об этом. "Программа должна будет фиксировать ошибку, рассказывать, в чем она заключается, и спустя некоторое время давать ученику задание, в котором он ошибся в прошлый раз", — говорит он. Костенюк отмечает — все новички в шахматах делают одни и те же ошибки, которые приходится каждый раз комментировать.
Почему бы не автоматизировать эту работу, не передать ее роботу? Нам, тренерам, останется только психологическая поддержка и дружеское похлопывание по плечу
Читайте также: