GNU Backgammon: den gratis motorn som förändrade spelet

Ögonblicket då seriös analys blev tillgänglig för alla

I slutet av 1990-talet kostade seriös datoranalys pengar. Program som Snowie och Jellyfish gav spelare tillgång till utomordentligt stark backgammonanalys, men de var kommersiella produkter som många vardagsspelare helt enkelt inte kunde motivera att köpa.

Sedan började en programmerare bygga en backgammonbot för skojs skull.

Inom några år fanns en av spelets starkaste analysmotorer tillgänglig för alla, gratis och med källkoden öppen för vem som helst att granska.

Den motorn blev GNU Backgammon, vanligen förkortat gnubg.

Den är fortfarande viktig för GamesGrid i dag. Backgammonmotorn inne i vår egen plattform är byggd på GNU Backgammon, vilket betyder att berättelsen om hur den kom till också är en del av berättelsen om GamesGrid.

Det började med en bot vid namn Abbott

Gary Wong återvände till backgammon efter att ha sett en kollega spela på FIBS, First Internet Backgammon Server.

Hans första experiment var Abbott, en enkel FIBS-bot baserad på Gerald Tesauros utvärderingsfunktion pubeval. Den blev klar i början av 1998.

I oktober samma år hade Wong redan byggt en egen prototyp av ett neuralt nätverk, med namnet Costello, påverkad av tidigare arbeten av Hans Berliner, Gerald Tesauro och Eric Groleau.

1999 erbjöd Wong projektet till GNU-projektet. GNU Backgammon blev fri programvara, och utvecklingen växte snabbt bortom den ursprungliga upphovsmannen.

Drivkraften var enkel: backgammonprogram på expertnivå fanns, men det fanns inget jämförbart program tillgängligt som fri programvara.

GNU Backgammon föresatte sig att ändra på det.

Ett projekt byggt av människor över hela världen

GNU Backgammon byggdes aldrig som en kommersiell produkt.

De första stora bidragsgivarna som anslöt sig till Wong var Jørn Thyssen och Joseph Heled i slutet av 1999. Thyssen arbetade med cubeful-utvärdering, så att motorn kunde värdera ställningar med dubbleringskuben ordentligt medräknad. Heled fokuserade på träningen av det neurala nätverket och utvärderingssystemet bakom spelaren.

År 2000 hade Øystein Johansen tagit GNU Backgammon till Windows.

Därifrån växte projektet till en internationell frivilliginsats, med utvecklare, översättare, testare och starka backgammonspelare som bidrog till olika delar av programvaran.

Den samarbetsmodellen blev en av GNU Backgammons avgörande styrkor. Motorn utvecklades inte bakom stängda dörrar. Spelare kunde granska den, utmana den, testa ställningar och bidra med förbättringar.

Backgammonmotorerna började inte med GNU

GNU Backgammon hör till en mycket längre historia av datorer som lär sig spela spelet.

Det viktiga genombrottet kom före GNU Backgammon.

BKG visade att datorer kunde konkurrera

1979 besegrade Hans Berliners BKG 9.8 den regerande världsmästaren i backgammon Luigi Villa i en match till sju poäng i Monte Carlo.

Resultatet hjälptes avsevärt av gynnsamma tärningar, och Berliner själv hävdade inte att programmet var den starkare spelaren över en lång matchserie.

Men det var ett viktigt ögonblick i datorbackgammon. Maskiner kunde inte längre avfärdas som oförmögna att konkurrera med mänskliga elitspelare.

TD-Gammon förändrade sättet att förstå spelet

Det större genombrottet kom från Gerald Tesauro vid IBM Research.

Hans system TD-Gammon använde temporal-difference reinforcement learning och förbättrades genom enorma mängder partier mot sig självt.

Det gjorde mer än att bli starkt.

Dess analys utmanade den etablerade mänskliga backgammonteorin. Datorrollouts började kullkasta långvariga antaganden om öppningsdrag och positionsspel, och bidrog till att omforma hur seriösa spelare förstod spelet.

Ansatsen med neurala nätverk bakom TD-Gammon påverkade den generation motorer som följde, inklusive Jellyfish, Snowie och till sist GNU Backgammon.

Kommersiella motorer bevisade vad som var möjligt

Jellyfish, släppt 1994, och Snowie, släppt senare under decenniet, förde backgammonanalys med neurala nätverk till vanliga spelare i polerad kommersiell programvara.

För seriösa tävlingsspelare förändrade de sättet matcher kunde studeras på.

I stället för att diskutera i oändlighet om ett drag var rätt kunde spelarna i allt högre grad testa ställningen.

Problemet var tillgången.

Stark analys fanns, men den tillhörde fortfarande programvara man var tvungen att köpa.

GNU Backgammon klev in i den världen med ett helt annat erbjudande:

gör seriös backgammonanalys tillgänglig för alla.

Hur en gratis motor blev så stark

GNU Backgammon ärvde de idéer om neurala nätverk som redan hade förvandlat datorbackgammon, men fortsatte att utveckla dem genom specialiserade nätverk, databaser, rollouts och år av offentlig testning.

Olika slags ställningar kräver olika slags värdering. Kontaktställningar, sammanbrutna ställningar och rena kapplöpningar beter sig inte likadant, så GNU Backgammon använder specialiserade nätverk i stället för att försöka lösa varje ställning med en enda allmän modell.

I utplockningar, där tillräckligt små slutspelsställningar kan lösas i förväg, kan motorn förlita sig på databaser med kända resultat i stället för att uppskatta från grunden.

Rollouts lägger till ett lager till. En ställning kan spelas framåt många gånger för att jämföra alternativ statistiskt och avgöra vilket val som presterar bäst över ett stort urval.

Och eftersom projektet är öppen källkod kan de besluten och resultaten granskas av gemenskapen i stället för att accepteras enbart på förtroende.

Kopplingen till GamesGrid går mer än tjugo år tillbaka

GNU Backgammon och GamesGrid är inte nyligen sammankopplade.

En av de ursprungliga GamesGrid-botarna, GGRaccoon, använde GNU Backgammon-motorn.

GNU Backgammons egen dokumentation noterade att GGRaccoon körde en tidigare GNU-motor på GamesGrid, medvetet inställd för snabb respons, och nådde en serverrating på upp till 2165 (en artikel från oktober 2002 noterade 2086).

Det gör förhållandet särskilt relevant för det nya GamesGrid.

Det ursprungliga GamesGrid använde GNU-teknik för att skapa lättillgängligt datormotstånd för sina medlemmar.

Mer än tjugo år senare använder vi GNU Backgammon igen, men tar idén mycket längre. I stället för en liten familj av botar innehåller den nya klubben mer än 500 virtuella spelare med olika spelstyrkor, personligheter och stilar.

Motorn värderar backgammonen.

GamesGrid bygger spelarna runt den.

Vår sida Botar & AI förklarar hur.

GamesGrid blev till och med en del av GNU Backgammon

Kopplingen gick åt båda hållen.

GNU Backgammon kunde importera GamesGrids eget sparformat .sgg, så att GamesGrid-matcher kunde öppnas och analyseras utanför den ursprungliga klienten.

Importfunktionen förblev en del av GNU Backgammon långt efter att det ursprungliga GamesGrid stängde, och dök senare upp under namnet GridGammon efter att den tjänsten ärvde delar av den gamla GamesGrid-miljön.

Att en onlineservers matchformat fortfarande stöds i en analysmotor med öppen källkod decennier senare är en liten men betydelsefull bit av GamesGrids historia.

Fortfarande relevant i dag

GNU Backgammon är inte bara en historisk motor.

Dess öppna källkod, analysverktyg och spelmotor används och utvecklas fortfarande. Dess betydelse sträcker sig bortom ren spelstyrka, eftersom vem som helst kan ladda ned den, granska den och använda den utan att köpa en licens.

Den principen är särskilt viktig för oss.

GamesGrid använder GNU Backgammon därför att den ger oss en stark och transparent grund för ställningsvärdering, motståndarspel och analys efter matchen.

Inom GamesGrid fyller den två skilda roller:

Under spel värderar den ställningar åt våra virtuella klubbmedlemmar. Deras individuella spelmodeller avgör vad de gör med de värderingarna.

Efter spel driver den analysen som används för att gå igenom dina beslut.

Motståndaren kan vara medvetet svagare. Analytikern är det inte.

Den åtskillnaden förklaras i detalj på våra sidor Botar & AI och Backgammonanalys.

Vad GNU Backgammon förändrade

GNU Backgammons kanske största bidrag var inte bara att den spelade bra.

Den bidrog till att göra seriös analys vardaglig.

Innan starka gratismotorer blev tillgängliga krävde högkvalitativ analys av en match tillgång till specialiserad kommersiell programvara. GNU Backgammon gav vem som helst med en dator möjligheten att granska ställningar, mäta fel, köra rollouts och ifrågasätta sedan länge etablerade backgammonidéer.

Det bidrog till att skapa den moderna kulturen av mätt spel.

Spelarna slutade i allt högre grad att bara fråga:

Vann jag?

De kunde också fråga:

Spelade jag bra?

Den skillnaden ligger bakom Performance Rating, equity-förlust, blunderanalys och mycket av det sätt modern tävlingsbackgammon studeras på i dag.

Ladda ned GNU Backgammon

GNU Backgammon är fri programvara och kan laddas ned från GNU-projektets officiella webbplats.

Versioner finns för de stora operativsystemen för datorer, även om installationsdetaljerna kan variera mellan utgåvor och plattformar.

För de senaste paketen, installationsanvisningar och källkod rekommenderar vi att du använder den officiella webbplatsen för GNU Backgammon i stället för nedladdningssajter från tredje part.

Du behöver inte installera GNU Backgammon för att spela GamesGrid. GamesGrid har redan byggt in motorn i sin webbläsarbaserade plattform.

Att installera den separat är användbart om du vill ha en egen analysmiljö på datorn eller vill granska exporterade matcher oberoende.

Använda GNU Backgammon med dina GamesGrid-matcher

Varje GamesGrid-match kan exporteras i standardformatet .mat.

Det ger dig möjlighet att ta en match utanför GamesGrid och analysera den oberoende.

Processen är enkel:

1. Installera GNU Backgammon från dess officiella källa.

2. Exportera din GamesGrid-match som en .mat-fil.

3. Importera matchen i GNU Backgammon.

4. Analysera matchen med de inställningar du föredrar.

Du kan sedan granska brickspelsfel, kubbeslut, equity-förlust och samlad prestation oberoende av GamesGrids egen genomgång.

Det är avsiktligt.

Vi vill att GamesGrids analys ska vara användbar, men vi vill också att själva matchen ska förbli din.

Vår sida Backgammonanalys förklarar GamesGrids genomgång. Vår sida om AI-spelarnas och botarnas prestanda förklarar PR, ratingar och de styrkenivåer våra virtuella spelare använder.

Se även

• Botar & AI – klubbens 512 spelare, och hur motorn ger var och en av dem ett eget omdöme.
• Performance Rating (PR) & Elo – vad analyssiffrorna betyder.
• Matchanalys på GamesGrid – vad du ser i det ögonblick en match tar slut.

Källor

1. Albert Silver, "GNU Backgammon", GammOnLine, oktober 2002 – källa till serverratingen på GamesGrid. Arkiverad på bkgm.com.
2. "Interview with Gary Wong", Der Backgammonfreund, odaterad – källa till ursprunget Abbott och Costello, GNU-antagandet 1999 och Jørn Thyssens och Joseph Heleds ankomst.
3. GNU Backgammon-projektets credits (credits.sh i källträdet) – upphovsmän, kodbidragsgivare, översättare och den allmänna listan över bidragsgivare.
4. Albert Silver och Christian Anthon, All About GNU Backgammon – projektets officiella handledning, publicerad på gnu.org. Källa till siffran 2165 och passagen om GGRaccoon.
5. GNU Backgammon Manual V0.16, avsnittet om importformat – "(.sgg) GamesGrid Save Game".
6. GNU Backgammon Manual V1.00.0 – "GridGammon Save Game (.sgg)". Om GridGammons förhållande till GamesGrid: Daniel Murphy, BGonline-forumet, april 2012.