Enxadrismo e ciências

Psicologia e psicometria

Em 1894, o psicólogo e pedagogo Alfred Binet conduziu um dos primeiros estudos psicológicos sobre o enxadrismo, investigando por meio da psicometria as facilidades cognitivas apresentadas pelos mestres de xadrez que disputavam partidas simultâneas de olhos vendados. Binet tinha a hipótese inicial que a habilidade de jogar bem estava relacionada com as qualidades fenomenológicas da memória visual, entretanto, após estudar os questionários dos mestres participantes da pesquisa, concluiu que a memória era apenas um dos elementos na cadeia cognitiva de todo o processo. Os enxadristas tiveram os olhos vendados e foram solicitados a disputar partidas às cegas. Foi observado que somente os mestres eram capazes de jogar sem verem a disposição das peças no tabuleiro por uma segunda vez, enquanto que para os amadores e enxadristas de nível intermediário foi uma tarefa impossível de realizar. Posteriormente concluiu-se que experiência, imaginação e memória eram elementos essenciais no processo cognitivo das mentes dos grandes mestres.

Alfred Binet (1857–1911), pedagogo, psicólogo e o inventor do Teste de QI, aplicou testes psicológicos para entender como funciona a mente dos grandes mestres de xadrez.

"O jogo [de xadrez] com olhos vendados contém tudo: poder de concentração, nível de instrução, memória visual, para não mencionar também o talento estratégico, a paciência, a coragem, e muitas outras faculdades. Se fosse possível ver o que se passa na cabeça de um enxadrista, iríamos descobrir um irrequieto mundo de sensações, imagens, movimentos, paixões e um panorama sempre mutante de estados de consciência. As nossas mais precisas descrições, comparadas às deles, não passam de esquemas grosseiramente simplificados." Alfred Binet

Atualmente há uma extensa literatura acerca da psicologia do xadrez. De fato, ele tem sido chamado de "drosophila dos estudos da psicologia cognitiva e da inteligência artificial" porque representa o domínio em que o desempenho dos experts tem sido mais intensamente estudado e medido. Binet e outros mostraram que o conhecimento e a verbalidade, ao contrário do visuo-espacial, habilita a mentira no âmago da experiência. Esta linha de pesquisa psicológica no enxadrismo foi seguida na década de 1950 por Reuben Fine, que, além de psicólogo, era grande mestre, e por Adriaan de Groot na década de 1960. De Groot, em sua tese de doutorado, afirmou que os mestres de xadrez podem perceber rapidamente as principais características de uma posição. De acordo com De Groot, esta percepção, tornada possível por anos de prática e estudo, é mais importante do que a mera capacidade de antecipar movimentos. De Groot também mostrou que os mestres de xadrez podem memorizar posições mostradas por alguns segundos quase que perfeitamente. A capacidade de memorizar não é, por si só, responsável por essa habilidade, uma vez que mestres e noviços, quando confrontados com aleatórios arranjos de peças de xadrez, tinham recordação equivalente (cerca de meia dúzia de posições em cada caso). Pelo contrário, foi a capacidade de reconhecer padrões, que são então memorizados, o que distinguiu os jogadores qualificados dos noviços. Quando as posições das peças foram tiradas de um jogo real, os mestres tiveram quase total memória de suas posições originais.

Uma pesquisa mais recente se concentrou no xadrez como um treinamento mental: os respectivos papéis do conhecimento e da pesquisa olhada de frente, testes de neuroimagem dos mestres do xadrez e dos noviços, de xadrez às cegas, o papel da personalidade e da inteligência dentro da habilidade de xadrez, e as diferenças de gênero, e modelos computacionais dos conhecimentos de xadrez. Além disso, o papel da prática e do talento no desenvolvimento do xadrez e outros domínios de conhecimento levaram a uma série de pesquisas recentes. Ericsson e seus colegas têm argumentado que a prática deliberada é suficiente para alcançar altos níveis de especialização como o dos mestres de xadrez. Entretanto, a pesquisa mais recente indica que outros fatores além da prática são importantes: Gobet e seus colegas, por exemplo, têm mostrado que os jogadores mais poderosos que começam a jogar xadrez desde cedo tendem a ser canhotos e que são mais propensos a nascer ao final do inverno e no início da primavera.

O Tour do Cavalo é um problema matemático complexo que foi solucionado por meio dos estudos realizados por importantes matemáticos, tais como Euler, Abraham de Moivre e Vandermonde.

Estudos matemáticos

O xadrez também se mostra muito interessante do ponto de vista matemático. Diversos problemas de natureza combinatória e topológica ligados ao enxadrismo são conhecidos e foram estudados nas últimas centenas de anos. Em 1913, Ernst Zermelo utilizou estes estudos como a base de sua Teoria dos Jogos Estratégicos, que é considerada como uma das predecessoras da Teoria dos Jogos.

O desafio mais importante da matemática ligada ao enxadrismo foi o desenvolvimento de algoritmos que possibilitassem que uma máquina pudesse jogar xadrez. A idéia de criar tal máquina data do século XVIII. Por volta do ano de 1769, o autômato enxadrista conhecido como O Turco tornou-se famoso na Europa. Neste caso, o Turco era apenas uma fraude engenhosa e suas pretensas habilidades como exímio enxadrista eram proporcionadas por um anão, que escondido dentro de suas engrenagens, operava o braço mecânico do autômato com perfeição.

Estima-se que o número de posições legais de peças sobre o tabuleiro de xadrez está situado entre as potências de 1043 e 1050 com uma árvore de complexidade de aproximadamente 10123. A árvore de complexidade do xadrez foi determinada pela primeira vez pelo matemático norte-americano Claude Shannon, uma grandeza hoje conhecida como o Número de Shannon. É possível se ter uma idéia aproximada do escopo deste número sabendo-se que, como comparação, o número de átomos no Universo é estimado em 1079, ou seja, o número de lances possíveis excede em muito o número de átomos presentes no universo conhecido. Outros cálculos indicam que há 170 setilhões (1,7 × 1025) de maneiras de se fazer os dez primeiros movimentos numa partida de xadrez.

Shannon publicou em 1949 um artigo intitulado Programming a Computer for Playing Chess e no ano seguinte chegou a construir uma máquina para jogar finais simples de partidas.

Uma partida de xadrez sendo disputada contra o GNU Chess (na interface gráfica simples glChess), no sistema operacional livre ubuntu (2007).

Computação e Internet

Um dos objetivos constantemente almejados pelos primeiros cientistas da computação foi a construção de uma máquina que conseguisse jogar xadrez e, na atualidade, o enxadrismo está sendo profundamente influenciado pelas notáveis habilidades demonstradas pelos programas enxadristas e pelo advento da rede mundial de computadores, a Internet.

No mundo, a construção de máquinas que jogam xadrez já estava acontecendo desde 1890, e os primeiros programas de computador enxadristas vieram nos primórdios da Inteligência Artificial entre os anos de 1950 a 1970. Os programas como o Chessmaster, Shredder, Fritz, dentre outros, já são mais fortes que os melhores jogadores, até quando usadas em um computador convencional. Mas é importante lembrar que o método empregado pelos programas é diferente do método dos grandes mestres: o programa basicamente executa um cálculo maciço de variantes (seqüências de lances) e selecionando a melhor posição final possível (denominado método da força bruta), enquanto que um mestre movimenta seguindo a sua capacidade reconhecer padrões complexos e intuição em um processo cognitivo que ainda vem sendo estudado pelos psicólogos.

Em fevereiro de 1996, o computador Deep Blue surpreendeu o mundo ao vencer uma partida contra o então campeão mundial Garry Kasparov, mas o campeão venceu três jogos e empatou duas, vencendo a disputa de seis rodadas. Em maio de 1997, em uma outra partida, o computador derrotou o campeão pela primeira vez. O match entre o ex-campeão mundial Garry Kasparov, número um do mundo no ranking da Professional Chess Association e da Federação Internacional de Xadrez, e o supercomputador Deep Blue, projetado pela IBM, resultou numa polêmica vitória de Deep Blue, em que Kasparov cometeu erros primários em várias partidas. Além de Kasparov ter cometido um erro grave na Defesa Caro-Kann, permitindo um sacrifício temático que o deixou em sérias dificuldades e o levou à derrota, em outra ocasião deixou escapar uma variante de empate relativamente fácil de ser descoberta por jogadores de seu nível.

Em outubro de 2002, em um evento semelhante, Vladimir Kramnik (o então campeão mundial) empatou com o programa de computador Deep Fritz, em uma série de oito partidas, no evento que ficou conhecido como Brains in Bahrain. Quatro anos depois, depois de aperfeiçoado, o mesmo programa derrotaria Kramnik, já com a coroa unificada de campeão mundial.

Em 2007, o programa Rybka se mostrou superior a qualquer jogador humano, inclusive rodando em computadores pessoais. Alguns anos antes, Hydra, rodando num mainframe com 32 processadores, venceu Michael Adams, terceiro do mundo, pelo devastador score de 5½ x ½.

Para o uso em computadores pessoais, dentre as centenas de opções disponíveis, há o excelente engine GNU Chess, desenvolvido pela Free Software Foundation, e o Crafty, um programa de xadrez com código fonte aberto, disponível na Internet. Executa em muitas plataformas, inclusive em máquinas multi-processadas. É desenvolvido por Robert M. Hyatt, professor na Universidade do Alabama e descende diretamente do CrayBlitz, campeão mundial de programas de xadrez de 1983 a 1989. Crafty é considerado um programa muito forte, provavelmente o mais forte disponível livremente, com nível de mestre em um computador comum. Pode-se jogar em linha de comando ou usando uma interface gráfica como o XBoard, para o Linux, e o Winboard, para o Windows.

Em 2006, a Microsoft embutiu um jogo de xadrez, o Chess Titans no Windows Vista nas versões Ultimate e Home Premium. Com gráficos usando aceleração 3D via DirectX 10, o Chess Titans tem dez níveis de dificuldade e nove opções de peças e tabuleiros. Uma característica fundamental é prever o movimento das peças, ensinando leigos a dar os primeiros passos no xadrez.

A popularidade do xadrez on-line também vem coincidindo com o crescimento da Internet, que teve os seus primórdios ainda na década de 1990, inclusive os tradicionais torneios postais, que em seus primórdios utilizavam cartas, cartões-postais e, posteriormente, e-mails, agora já vem sendo realizados com o uso de servidores de internet. Há diversos locais na Internet para se jogar xadrez. Um dos mais antigos, e que permite que se jogue xadrez gratuitamente, é o Freechess, também conhecido como FICS.

No Brasil há o servidor dedicado ao enxadrismo denominado Internet Xadrez Clube que se encontra em atividade desde o ano 2000. O site oferece salas gratuitas e de assinantes para se disputar partidas online. O programa cliente é disponibilizado em português e inglês, todavia somente na versão Windows.

Outro projeto em âmbito nacional é o projeto de Apoio Computacional ao Ensino de Xadrez nas Escolas que teve início no final do ano de 2006, e é resultado de uma parceria entre a Secretaria de Educação do Ministério da Educação (MEC/SEED), a Universidade Federal do Paraná (UFPR) e o Centro de Excelência em Xadrez (CEX). O seu objetivo principal é permitir que uma significativa parcela da classe estudantil, dos níveis fundamental e médio, tenha acesso de forma rápida e freqüente aos efeitos positivos que o jogo de Xadrez oferece. Como objeto deste projeto foi criado o servidor Xadrez Livre, desenvolvido em software livre, que oferece ferramentas como o Gerenciador de Torneios, o Módulo de Aprendiz e o Ambiente de Jogo, no qual os usuários podem jogar xadrez online em um ambiente moderno e de fácil acesso, além de conversar com os outros jogadores em salas de bate-papo.