PlayPendium
WordChess · خوراک اندیشه

رایانه چگونه یک واژه را برمی‌گزیند

پیش از آنکه هوش مصنوعی بازی کند، باید حرکتش را در انبار کاهی از صد و پنجاه هزار واژه پیدا کند، و سپس از جست‌وجو دست بکشد.

به انگلیسی نوشته و ویرایش شده است. این نسخهٔ فارسی با ترجمهٔ ماشینی تهیه شده است؛ هر جا دقت اهمیت دارد، متن اصلی انگلیسی معتبر است. خواندن متن اصلی به انگلیسی ←

01 · انبار کاه

فضایی بزرگ‌تر از آنکه بتوان دید

یک مجموعهٔ کامل از مهره‌های WordChess را به کسی بدهید و به او بگویید «یک واژهٔ خوب بازی کن»، و او بی‌آنکه متوجه شود مسئله را محدود می‌کند. رایانه از چنین شهودی بهره‌ای ندارد. روی تخته‌ای 25×25، با در دست داشتن یک مجموعهٔ کامل صدمهره‌ای از آنِ خودش، ممکن است تقریباً هر یک از 148,941 واژهٔ فرهنگ را امتحان کند، و هر واژه را می‌توان در هزاران مختصات و جهت مجاز گذاشت. بدتر از آن، یک جای‌گذاری تنها زمانی مجاز است که هر حرف تازه‌ای که وارد می‌کند، در جایی که با حروف موجود روی تخته تلاقی می‌کند، یک واژهٔ واقعی نیز کامل کند. شمار واژه‌ها را در شمار جای‌گذاری‌ها و در آن قید تلاقی ضرب کنید، و به فضای جست‌وجویی می‌رسید که هیچ بازیکنی، سیلیکونی یا غیر آن، نمی‌تواند همهٔ آن را برشمارد و رتبه‌بندی کند.

به همین دلیل است که موتورهای جدی بازی‌های واژه‌ای، از جمله Quackle، اجرای مرجع متن‌باز، هرگز فرهنگ لغت را به شیوهٔ جست‌وجوی فراگیر (brute force) نمی‌کاوند. 4 ساختار GADDAG استیون گوردون در سال 1994، و پیش از آن DAWG، به برنامه اجازه می‌دهند واژه‌ها را از مهره‌هایی که از قبل روی تخته هستند به بیرون رشد دهد و تلاقی‌ها را در همان حین بررسی کند، تا شاخه‌های نامجاز زود بمیرند، نه اینکه امتیازگذاری و سپس دور ریخته شوند. 1 کار این نیست که «همهٔ واژه‌ها را فهرست کن». کار این است که «فقط حرکت‌هایی را تولید کن که ممکن است مجاز باشند، و این کار را سریع انجام بده».

02 · ساعت

به‌اندازهٔ کافی خوب، بر بی‌نقص پیروز است

حتی یک مولد کم‌حجم هم بیش از آن حرکت نامزد بازمی‌گرداند که بتوان همه را به‌دقت ارزیابی کرد، پس مسئلهٔ دوم زمان است. Maven ساختهٔ برایان شپرد، نخستین برنامه‌ای که از حریفان تراز اول انسانی بهتر بازی کرد، دقیقاً با همین روبه‌رو شد و در دو مرحله به آن پاسخ داد: یک روش ابتکاری سریع حرکت‌های خام را تقریباً بر پایهٔ کیفیت مرتب می‌کند، و تنها فهرست کوتاهی از امیدوارکننده‌ترین‌ها با شبیه‌سازی بارها و بارهٔ ادامهٔ بازی به‌دقت بررسی می‌شوند تا معلوم شود کدام نامزد در عمل بهترین عملکرد را دارد. 2 بازی‌های دیگر همین اندیشه را با نام‌های دیگری می‌شناسند: rollout در تخته‌نرد و playout در برنامه‌های گو؛ در Maven نام آن شبیه‌سازی (simulation) است.

WordChess با همین روحیه اما زیر قیدی سخت‌تر کار می‌کند: بودجهٔ زمانی ثابتی برای جست‌وجو در هر حرکت. وقتی بودجه تمام شود، هوش مصنوعی به بهترین واژه‌ای که تا آن لحظه یافته پایبند می‌شود. این مصالحه‌ای نیست که مهندسان از آن پشیمان باشند؛ این کل طراحی است. بازیکنی که تا ابد فکر می‌کند حریف بهتری نیست، فقط حریف کندتری است. ساعت ماشین را وادار می‌کند همان کاری را بکند که مردم به‌طور غریزی می‌کنند: به حرکتی بسنده کند که آشکارا خوب است، نه حرکتی که بهترین بودنش اثبات‌پذیر باشد.

دانستن فرهنگ لغت بخش آسان کار است. دانستن اینکه کی باید جست‌وجو در آن را متوقف کرد، بخش دشوار است.

03 · دشواری صادقانه

ضعفی که می‌توان به آن اعتماد کرد

راه تنبلانه برای آسان‌تر کردن هوش مصنوعی یک بازی این است که آن را به‌طور تصادفی نادان کنیم، تا حرکتی را که آشکارا دیده خراب کند. بازیکنان متوجه می‌شوند و از آن دلخور می‌شوند. از سید مایر، طراح بازی، اغلب یاد می‌شود که ویژگی‌های مربوط به اتحاد را از Civilization کنار گذاشت، چون رایانه می‌توانست تقریباً به خوبیِ یک بازیکن از آن‌ها بهره‌برداری کند؛ اثر آن، به گفتهٔ خود مایر به نقل یکی از گزارش‌ها دربارهٔ طراحی حریف‌های هوش مصنوعی، این بود که «در گیمرها این احساس را به جا می‌گذاشت که نمی‌توانند ببرند چون رایانه تقلب می‌کند». 3 دشواری‌ای که همچون ناراستی خوانده شود بازی را زهرآگین می‌کند، و به همین دلیل پژوهش‌ها دربارهٔ تنظیم پویای دشواری به تنظیم آنچه هوش مصنوعی توانایی انجامش را دارد می‌پردازند، نه آنچه اجازهٔ دیدنش را دارد. 5

WordChess چهار ردهٔ خود را در امتدادهایی تنظیم می‌کند که انسان آن‌ها را بازمی‌شناسد، و هرگز با خوراندن اطلاعات پنهان به هوش مصنوعی. رده‌ها در این تفاوت دارند که تا چه مدت می‌توانند جست‌وجو کنند، واژگانشان تا چه عمقی به بخش کمیاب فرهنگ لغت می‌رسد، و کدام بازه‌های طول واژه را ترجیح می‌دهند. حریف آسان واژه‌هایی ضعیف اما باورپذیر بازی می‌کند: واقعی، معقول، کوتاه، نه بی‌معنا. یک استاد بزرگ کل واژگان نامأنوس را با ردهٔ دشوار شریک است، و بیشترین زمان را برای کاویدن آن دارد. بازیکن به چیزی می‌بازد که به واژگانی بهتر و خوانشی تیزتر می‌ماند، چون دقیقاً همان است.

چهار رده، تنظیم‌شده با محدودیت‌ها، برگرفته از یادداشت‌های طراحی و ساخت این پروژه
ردهگسترهٔ واژگانبودجهٔ جست‌وجوگرایش طول واژه
آسانفقط رایجکوتاه‌ترینکوتاه
معمولیرایج + میانه + نیمی از کمیابکوتاهآمیخته
دشوارکاملطولانیبلندتر
استاد بزرگکاملطولانی‌ترینبی‌کران
04 · یک حریف، نه یک ماشین‌حساب

چه چیزی آن را انسانی جلوه می‌دهد

ماشین‌حساب هر بار همان پاسخ را برمی‌گرداند؛ حریف شما را غافلگیر می‌کند. WordChess گامی عمدی و تصادفی به فرایند گزینش می‌افزاید، تا حرکت‌های تقریباً هم‌ارز همیشه به یک شکل انتخاب نشوند و هوش مصنوعی هر بار همان واژه را تکرار نکند. این گام، همراه با سقف واژگان هر رده، به تنوع می‌انجامد: این احساس که کسی آن سوی تخته نشسته و انتخاب‌هایی می‌کند که برخی از آن‌ها را شما هم می‌توانستید بکنید.

هنر آرام آن همین است. حریفی باورپذیر همان‌قدر به خویشتن‌داری نیاز دارد که به قدرت: آمادگی برای بازی کردن واژه‌ای که صرفاً خوب است، برای وانهادن امتیازهایی روی میز، برای شکست‌پذیر بودن به شیوه‌ای که به‌حق به دست آمده به نظر برسد. دشوارترین مسئلهٔ مهندسی ماشین کاویدن انبار کاه بود. ظریف‌ترین مسئله‌اش آموختن این بود که کی از جست‌وجو دست بکشد، چه چیزی را بداند، و چه اندازه خودداری کند.

Sources & notes
  1. Wikipedia, "GADDAG", the move-generation data structure introduced by Steven A. Gordon (1994) that grows words from placed tiles and validates crossings during generation. en.wikipedia.org/wiki/GADDAG
  2. Brian Sheppard, "World-Championship-Caliber Scrabble," Artificial Intelligence 134 (2002): 241–275, describes Maven, the first program to outperform the strongest human players against human opposition, with its selective move generation and its simulations of likely game scenarios. doi.org/10.1016/S0004-3702(01)00166-7. Overview of the program: en.wikipedia.org/wiki/Maven_(Scrabble)
  3. Vina Nguyen, "How to Design a Worthy Opponent: AI in Game Development", on believable difficulty, deliberately handicapping the AI, and the resentment bred by opponents that appear to cheat (source of the quoted Sid Meier / Civilization account). vinawrites.com
  4. Quackle (Jason Katz-Brown, John O'Laughlin, et al.), an open-source Scrabble engine bundling a GADDAG move generator, evaluator, and simulator for any lexicon or board. Source: github.com/quackle/quackle; project page: people.csail.mit.edu/jasonkb/quackle
  5. M. Zohaib, "Dynamic Difficulty Adjustment (DDA) in Computer Games: A Review," Advances in Human-Computer Interaction (2018), survey of tuning challenge by adjusting AI capability rather than cheating. onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1155/2018/5681652
  6. WordChess-specific facts, the four difficulty tiers, the time/vocabulary/word-length levers, the randomized selection, and the opening-book collapse ("MY" fifteen times), are measured from this project's design and build notes.
Was this worth reading?
Play WordChess
PlayPendium · About · Contact · Privacy · Terms · Cookies · Accessibility · Copyright · Browse all games · Classic arcade games · © 2026