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Schachcomputer & Engines

Wie aus mechanischen Spielautomaten und Papier-Algorithmen die heutigen neuronalen Engines wurden — und warum Computer den Menschen längst überholt haben.

Vor dem Computer: Der „Schachtürke“

Schon 1769 baute Wolfgang von Kempelen einen scheinbar mechanischen Schachautomaten — den berühmten „Schachtürken“. Er gewann gegen Napoleon und Benjamin Franklin. Erst Jahrzehnte später flog der Schwindel auf: Im Inneren saß ein versteckter starker Spieler. Ein echter Schachautomat war im 18. Jahrhundert noch undenkbar.

Schachtürke
Der Schachtürke von Wolfgang von Kempelen (1769) — über 70 Jahre lang wurde sein Geheimnis nicht entdeckt. Bild: Wikimedia Commons

Turings Papier-Algorithmus (1948)

Alan Turing, der Pionier der Informatik, entwickelte 1948 — Jahre bevor es einen Computer gab, der ihn ausführen konnte — den ersten echten Schach-Algorithmus. Seine „Turochamp“-Engine bewertete Stellungen anhand von Materialwerten und Mobilität. Turing rechnete die Züge per Hand auf Papier durch — eine Partie dauerte über eine Woche.

Alan Turing
Alan Turing (1912 – 1954), Vater der Informatik und Pionier des Computer-Schachs. Bild: Wikimedia Commons

Der Suchbaum — wie Engines „denken“

Eine Schach-Engine bewertet nicht alle möglichen Partien — das wäre unmöglich (siehe Shannon-Zahl). Sie baut einen Suchbaum auf: Sie betrachtet alle eigenen Züge, dann alle Antworten des Gegners usw. Mit jedem zusätzlichen „Halbzug“ (Engine-Sprache: ply) explodiert die Anzahl der Knoten. Probiere es selbst aus:

3 3
Knoten gesamt40
Blätter (Endstellungen)27
Bei realer Verzweigung 35:42 875

Die Eckdaten

Der Verzweigungsfaktor in echten Schachstellungen liegt bei etwa 35: durchschnittlich 35 legale Züge in einer typischen Mittelspielstellung. Bei nur 8 Halbzügen (4 Züge in die Zukunft) wären das schon 35⁸ ≈ 2,3 Billionen Stellungen. Stockfish und andere starke Engines schaffen das durch Tricks wie Alpha-Beta-Pruning, Stellungsbewertung und Transpositionstabellen — sie schauen typisch 20 – 30 Halbzüge tief.

Die Entwicklung in Stationen

1950

Shannons Aufsatz

Claude Shannon veröffentlicht „Programming a Computer for Playing Chess“ — der Grundlagenartikel. Schätzt die Spielbaumkomplexität auf 10¹²⁰ (Shannon-Zahl).

1956

Erste echte Computer-Partie

Am Los-Alamos-Labor läuft die erste echte computergespielte Partie — auf einem 6×6-Brett mit Vereinfachungen. Der Computer schlug einen menschlichen Anfänger.

1977

Erstes Schachhandy

Fidelity „Chess Challenger“ — der erste kommerzielle Schachcomputer für zu Hause. Etwa 1100 Elo, also Anfängerniveau, aber eine Sensation.

1989

Deep Thought schlägt Großmeister

IBMs Vorgänger von Deep Blue gewinnt erstmals eine Turnierpartie gegen einen amtierenden Großmeister (Bent Larsen).

1997

Deep Blue schlägt Kasparow

Im Mai 1997 verliert Garri Kasparow als amtierender Weltmeister 2,5:3,5 gegen Deep Blue. IBM zerlegt den Computer kurz danach. Wendepunkt der Geschichte.

2008

Stockfish entsteht

Open-Source-Engine, gemeinschaftlich entwickelt — heute eine der stärksten Engines überhaupt. Spielt auf einem normalen PC mit über 3500 Elo.

2017

AlphaZero revolutioniert

Google DeepMinds neuronales Netz lernt Schach in nur 4 Stunden allein durch Selbstspiel — und schlägt Stockfish 28:0 (mit 72 Remisen). Bewertet Stellungen mit „Intuition“ statt Brute-Force.

2020+

Hybrid-Engines

Stockfish übernimmt neuronale Bewertung („NNUE“) — Mensch-gegen-Maschine ist hoffnungslos: Top-Engines liegen 700+ Elo über dem besten Menschen.

Deep Blue
Deep Blue — IBMs Schachcomputer, der 1997 als erster Computer den amtierenden Weltmeister besiegte. Die zwei Schränke beherbergten 30 Prozessoren mit 480 Spezialchips für Schach. Bild: Wikimedia Commons

Wie funktionieren moderne Engines?

Eine moderne Engine besteht aus drei Komponenten:

  • Suche: Wie tief und in welchen Verzweigungen schauen wir? (Alpha-Beta-Pruning, „Killer Moves“, Iterative Deepening)
  • Stellungsbewertung: Wie gut ist eine konkrete Stellung? Material, Königssicherheit, Bauernstruktur, Figurenaktivität — bei NNUE und AlphaZero durch ein neuronales Netz gelernt.
  • Endspiel-Tabellen: Für alle Stellungen mit bis zu 7 Figuren ist perfekt bekannt, ob Sieg, Niederlage oder Remis (Syzygy-Tablebases, ~17 TB Daten).
Faszinierend Die Syzygy-Endspielbasis enthält 7-Steine-Stellungen, in denen das Matt erst nach 549 Zügen erzwungen werden kann — eine Zugfolge, die kein Mensch jemals finden würde. Selbst Großmeister verstehen oft nicht, warum die Engine spielt, was sie spielt.

Was bleibt für den Menschen?

Auch wenn Engines heute haushoch überlegen sind, hat das menschliche Schach nicht an Faszination verloren — im Gegenteil. Engines werden zu unermüdlichen Trainingspartnern und Analyse-Werkzeugen. Vorbereitung auf Großturniere ist ohne Engine undenkbar geworden, aber am Brett zählt weiter, wer als Mensch die schöneren, kreativeren Pläne findet.