计算机将棋

**電腦將棋**是用人工智慧創建可以下將棋（包括日本將棋與韓國將棋）的電腦程式的一個領域。將棋軟體的研發主要由自由程式設計師、大學研究團體和私營公司進行。到 2017 年，最強大的程序表現超過了頂尖人類棋士。

## 遊戲複雜度

日本將棋具有重複使用被捕獲棋駒的特點。因此，將棋具有比其他棋類更高的分支因子。因為每一手棋都可以放在眾多方格上，電腦要檢查更多的位置。這使日本將棋在流行的眾多西洋棋變體中有著最高的合法落子可能性。將棋的高複雜度意味著很難做到高水平的比賽。合法位置和可能出現的局面數是將棋遊戲複雜度的兩種衡量標準。

## 組成部分

電腦將棋程序的主要組成部分是開局棋譜、搜索算法和終局。開局棋譜有助於程序處於一個很好的局面，節省時間。然而，將棋專業棋手並不總是按照將棋的開局順序下棋，而是採取不同的舉措來創造出優秀的局面。搜索算法在一系列移動中更深入地預判，使程序能夠更好地評估移動。由於可能的移動較多，將棋（包括日本將棋與韓國將棋）比西洋棋更難搜索，因為日本將棋與韓國將棋的棋盤都比西洋棋的棋盤大。程序到達穩定局面時將停止搜索。問題在於許多位置因打入而不穩定。最後，終局是在王（日本將棋為玉將，韓國將棋為宮）遭到攻擊時開始，並在比賽獲勝時結束。在西洋棋中，終局棋子較少導致通過殘局資料庫可以做到完美遊戲，而日本將棋中可以打入持駒，所以沒有殘局資料庫。

## 電腦對戰人類

在 20 世紀 80 年代，由於編程、CPU 和內存等領域的技術不成熟，電腦將棋程序要花很長時間思考，並且往往做出沒有明顯理由的舉動。這些程序具有一個業餘愛好者的水平。

在 21 世紀的頭十年，電腦將棋在軟硬體技術方面邁出了重要的一步。在 2007 年，頂級將棋棋士羽生善治估計了 2006 年世界電腦將棋冠軍 Bonanza 的實力。他於 2007 年 3 月 26 日在《日本經濟新聞》晚間版上撰寫了關於 Bonanza 與龍王渡辺明的比賽。羽生善治評價 Bonanza 有二段將棋學徒的水平。

具體而言，電腦最擅長蠻力計算，並且在從給定局面尋找詰玉方式的任務方面遠遠優於人類，因為這牽扯的可能性更少。在步時為 10 秒的遊戲中，即使弈者是專業的棋士，電腦也是一個艱巨的挑戰。電腦將棋在過去的穩步發展也是對未來預測的依據。在 1996 年，羽生善治預測電腦會在 2015 年打敗他。渡辺明於 2012 年接受了朝日新聞的採訪。他估計電腦有職業四段的水平。渡邊也表示，電腦有時會為他找到著法。

2005 年 10 月 23 日，日本將棋協會在第 3 屆國際將棋論壇上允許 2005 年名人森內俊之（Toshiyuki Moriuchi）對戰電腦將棋程序 YSS。森內俊之贏得了步時 30 秒的比賽勝利（角行落）。2012 年，一位退休職業選手在公開場合首先輸掉了一場比賽。而在 2013 年，一位未退休的職業選手也負於 AI。

### Bonanza 與渡邊 （2007）

日本將棋協會（JSA）允許龍王渡邊在 2007 年 3 月 21 日與衛冕世界電腦將棋冠軍 Bonanza 競爭。大和證券贊助了這場比賽。 Hoki Kunihito 編寫了 Bonanza。 該電腦採用英特爾至強 2.66 GHz 8 核，內存為 8 千兆字節，硬碟容量為 160 GB。 之後以每場 2 小時和 1 分鐘讀秒進行比賽。 這些條件有利於渡邊，因為更長的時間限制意味著時間壓力導致的錯誤更少。 更長的比賽時間也意味著人類玩家可以在電腦的計算範圍之外製定長期策略。 這兩名棋士的水平並不相同。 渡邊是 2006 龍王戰冠軍，Bonanza 為 2 段將棋學徒水平。由於程序改進和更快的電腦，Bonanza 比以前強一點。 由於渡邊研究舊的 Bonanza 遊戲記錄，渡邊為一個較弱的 Bonanza 作準備。

正如渡邊預計，Bonanza 先手並使用四間飛車。渡邊認為 Bonanza 的一些著法較差。 然而，渡邊深刻分析了這些舉動，認為電腦可能會看到渡邊沒有看到的東西。渡邊在比賽結束後評論道，如果 Bonanza 在進入終局之前進行了防守動作，他可能會輸掉。 但電腦選擇立即進行攻擊，而不是花時間防守（並使用其令人印象深刻的終局戰略），這使其最終輸棋。 Bonanza 在 112 步之後投了。

Bonanza 認輸後，渡邊在他的博客中評論了電腦，「我認為他們還有很長的路要走，但現在我們必須認識到他們已經達到了與專業人士匹敵的地步。」渡邊在 2008 年 6 月 27 日的讀賣新聞中進一步澄清了他在下象棋的電腦上的表態，當時他說：「我認為我將能夠在未來 10 年中擊敗將棋軟體」。另一個跡象是 Bonanza 遠遠低於職業渡邊的水平，這是在 2007 年 5 月的世界電腦將棋錦標賽結束後的兩個月。 Bonanza 輸給了 2007 年世界電腦將棋冠軍 YSS。 然後 YSS 在 15 分鐘的比賽中輸給業餘的加藤幸雄。

**年度 CSA 比賽展覽比賽（2003-2009）** 

CSA 錦標賽的獲勝者與強大的棋士一起參加了比賽。 這些展覽比賽始於 2003 年。

在接下來的一年中，人類競爭更強烈，以面對更強大的程序。 加藤幸雄是朝日業餘名人冠軍。 Toru Shimizugami 是業餘名人冠軍。 Bonkras 的創始人 Eiki Ito 在 2011 年表示，Bonkras 等頂級將棋程序目前處於中低水平的職業棋士水平。

**Akara 與 Shimizu（2010）** 

電腦程式 Akara 擊敗了女子王將 (women's Osho champion) 冠軍 Ichiyo Shimizu 。 Akara 包含 4 個電腦引擎，Gekisashi，GPS Shogi，Bonanza 和 YSS。 Akara 在 169 台電腦組成的網絡上運行。 這四個引擎投票選出最佳著法。 Akara 選擇票數最多的著法。 如果有相等的投票結果，那麼 Akara 選擇了 Gekisashi 的舉動。 東京大學和電子通信大學的研究人員開發了 Akara。

Shimizu 先手，並在 6 小時 3 分鐘、86 步後投了。 清水說她正在努力發揮自己的最佳狀態，好像她正面對一個人類棋士。 她於 2010 年 10 月 11 日在東京大學下棋。每位玩家的分配思考時間為 3 小時，60 秒的讀秒 。 750 名粉絲出席了這次活動。 這是自 2005 年以來第三次日本將棋協會授予專業人員與程序對弈的權限，並且是第一次對抗女性職業選手的勝利。

Akara 從比賽開始就積極追趕清水。 Akara 下出了振飛車，並交換了角行。 雖然這場比賽 Shimizu 做出了可疑的下法，Akara 繼續取勝。 龍王渡邊明批評清水的比賽。 2010 年 11 月 19 日，讀賣新聞引用渡邊的話。 渡邊說，「清水女士有很多贏得勝利的機會。」

**電腦 Bonanza 和 Akara 擊敗業餘愛好者 Kosaku 和 Shinoda（2011）** 

2011 年 7 月 24 日，有兩局的（two-game）業餘棋士與電腦比賽。 兩個電腦將棋程序擊敗了兩個業餘愛好者組成的對手。 一位業餘的 Kosaku 先生是一名 Shoreikai 三段棋士。 另一位業餘的 Shinoda 先生是 1999 年的業餘龍王。 業餘愛好者被分配的時間是局時 1 小時，然後讀秒 3 分鐘。 電腦的分配時間為局時 25 分鐘，然後讀秒 10 秒。

**Bonkras 與 Yonenaga（2011-2012）** 

2011 年 12 月 21 日，Bonkras 電腦程式徹底擊敗了退休的 68 歲的 Kunio Yonenaga ，1993 年的名人。 他們在將棋俱樂部 24，1 小時 3 分 39 秒內下了 85 步。局時 15 分鐘，然後讀秒 60 秒。 Yonenaga 是後手（白）並且下出了 2. K-62（6 二玉）。 這一舉措是通過擺脫 Bonkras 的開局棋譜來混淆電腦。 2012 年 1 月 14 日，Bonkras 再次擊敗 Yonenaga。 這場比賽是第一場 Denou-sen 比賽。 這場比賽有 113 步。 局時是 3 小時，讀秒 1 分鐘。 Bonkras 先手並使用了振飛車。 Yonenaga 也做出了同樣的第二步，6 二玉，就像他之前輸掉的那場比賽一樣。 Bonkras 使用 6 台刀鋒伺服器運行富士通 Primergy BX400，每秒搜索 18,000,000 次移動。 Yonenaga 用了 2 小時 33 分鐘。 Bonkras 用了 1 小時 55 分鐘。 Bonkras 在 2012 年 1 月與 Yonenaga 評估了它的比賽。

**Denou-sen（2013）** 

Denou-sen 是一場人機戰爭。 這場比賽是第二場 Denou-sen 比賽。Niconico 贊助了這 5 場比賽。5 名專業將棋選手對弈 5 台電腦。前世界電腦將棋冠軍的獲勝者將扮演專業的將棋選手。 每名棋手擁有 4 小時局時。用完 4 小時後，玩家必須在 60 秒內完成每次移動。Niconico 現場直播評論。

### Miura 與 GPS Shogi

Hiroyuki Miura 在比賽前表示他會「全心全意地」打球。三浦決定使用可信的策略，而不是反電腦策略。電腦使用棋譜著法，他們對稱地防守他們的王將。電腦迅速攻擊，三浦採取打入進行反擊。8 個多小時後，三浦投了。比賽結束後，三浦表示：「我不應該這樣為比賽做準備，我應該以真正的緊迫感為比賽做好準備，只要我知道，電腦非常強大。」 三浦表示失望，並表示他還沒有弄清楚他出了什麼問題。通過 GPS 對遊戲的評估在 GPS Shogi 網站上進行。

### Funae 與 Tsutsukana（復仇賽）

2013 年 12 月 31 日，Funae 和 Tsutsukana 進行了第二場比賽。Tsutsukana 是 2013 年 4 月 6 日擊敗 Funae 的同一版本。該電腦有一個帶 6 個內核的英特爾處理器。 Funae 贏了。

**Denou-sen 3（2014）** 

2013 年 8 月 21 日，日本將棋協會宣布，2014 年 3 月 15 日至 4 月 12 日，五名專業將棋選手將會與五台電腦對弈。 2013 年 10 月 7 日，日本將棋協會挑選了五名選手。

專業將棋選手將與初級電腦錦標賽的獲勝者對戰。 初級電腦錦標賽於 2013 年 11 月 2 日至 4 日舉行。

### 電腦限制

* 每個將棋程序運行在一個 6 核英特爾處理器上。 不允許多處理器系統。
* 初級電腦比賽結束後，將不允許更改將棋程序。
* 在初級電腦比賽結束後，專業將棋棋士將使用這些將棋程序訓練。

每場比賽在上午 10 點開始，局時 5 小時。完成 5 小時後，棋士必須在 1 分鐘內完成每次移動。中午有 1 小時午餐，下午 5 點有半小時晚餐。 Niconico 現場直播評論。 日本汽車零部件製造商 Denso 開發了一種機器手臂來移動電腦的棋駒。

**Yashiki 與 Ponanza**

Ōshō和 Kiō冠軍 Akira Watanabe 在他的博客中寫道：「人類無法想像 Ponanza 的一些舉動，如 60.L \* 16 和 88.S \* 79。我不確定他們現在是否是最好的動作，但是我感覺我正在看不可思議的東西。「 Kisei ， andi 和Ōza 冠軍羽生善治告訴朝日新聞報，「我覺得這次我看到他們的比賽時機器非常強大。」

**Denou-sen 3.1：Sugai 與 Shueso（復仇賽）** 

2014 年 7 月 19 日星期六，菅井龍也再次有機會與「Shogo Denou-sen Revenge Match」中的 Shueso 對抗。 4 個月前，菅野在 Denou-sen 3 的第一場比賽中被 Sugues 擊敗，所以這被視為他為這次失敗復仇的機會。 這個比賽由日本將棋協會和電信和媒體公司 Dwango 贊助 ，並在東京將棋會館（日本將棋協會總部）舉行。 雖然遊戲網站對公眾不公開，但遊戲通過 Niconico Live 直播 ，並由各種將棋專業人員和女性專業人員提供評論。 Shuesho 的動作是由機器手臂完成的。 每個棋士的局時是 8 小時，然後是讀秒 1 分鐘。 此外，整個比賽時間安排了四個 1 小時的休息時間，以便雙方有時間吃飯和休息。 這場比賽持續了整個晚上，直到第二天，當 Sugai 在 Shueso 的 144 著後投了時，終於在開始後近 20 小時完成。

## 程式設計師工具

* Shogidokoro（將棋所）
* XBoard/WinBoard
* Shogi Browser Q
* BCMShogi
* FloodGate i

## 世界電腦將棋冠軍

## 視頻遊戲系統

下將棋的商業遊戲軟體包括 Super Famicom 的 Habu Meijin no OmoshiroShōgi、Nintendo DS 的 Clubhouse Games 和 Xbox 的 Shotest Shogi。

## 限制

2005 年 9 月 18 日，日本將棋協會專業 5 段與電腦下將棋。 這場比賽在日本小松的第 29 屆 Hokkoku Osho 杯將棋比賽中進行。 松江國立技術學院開發了電腦程式 Tacos。Tacos 先手，並在開局中選擇了不移動飛車。 專業棋士橋本跟隨 Tacos 開局，同時交換角行。 Tacos 在開局和中盤比賽中有著很好的表現，甚至到第 80 步也是如此。許多業餘棋士都希望 Tacos 能夠獲勝。 然而，專業棋士橋本防守嚴密。Tacos 下奇怪的著法，最終輸棋。

2005 年 10 月 14 日，日本將棋協會禁止職業棋手與電腦下棋。 日本將棋協會表示，這項規則是為了維護其專業人員的尊嚴，並充分利用電腦將棋作為潛在商機。 禁令阻止了電腦相對於職業棋手的評級。

從 2008 年到 2012 年，日本將棋協會不允許專業棋手和電腦之間進行任何比賽。

## 里程碑

* 2005 年：在業餘龍王戰中，程序 Gekisashi 在第一輪淘汰賽中以 40 分鐘的比賽擊敗小川榮司。
* 2005 年：程序」歌姬「在 40 分鐘的表演賽中擊敗業餘 6 段筱人人士。
* 2007 年：Shogi Club 24 電腦的最高評分是 YSS 2744。
* 2008 年 5 月，電腦程式 Tanase Shogi 擊敗 Asahi 業餘名人冠軍持有人 Yukio Kato。 在 15 分鐘的表演賽中走 75 步。
* 2008 年：5 月，電腦程式 Gekisashi 擊敗業餘名人 Toru Shimizugami。 在 15 分鐘的表演賽中下 100 步。
* 2008 年 11 月，「歌姬」在 1 小時的比賽中以 1 分鐘讀秒擊敗業餘名人清水美。
* 2010 年 10 月，第一次電腦擊敗了將棋冠軍。 Akara 在 6 小時 3 分鐘內擊敗女子 Osho 冠軍清水。
* 2011 年 5 月，Shogi Club 24 上最高評價的棋手是電腦程式 Ponanza，評分 3211. [ _需要的引證_ ]
* 2011 年 12 月，最高評價的 Shogi Club 24 棋手是電腦程式 Bonkras，在 2116 場比賽後被評為 3364 分。 [ _引用需要_ ]
* 2012 年 1 月，邦克拉斯擊敗了 1993 年的名人 Yonenaga。 他們進行了 113 步的對局，局時 3 小時，然後是每次移動 1 分鐘。
* 2013 年 4 月 20 日，GPS Shogi 擊敗三浦浩之，排名第 15。比賽局時 4 小時，102 著，讀秒 1 分鐘。
* 2013 年 5 月 12 日，Shogi Club 24 上最高評價的棋手是電腦程式 Ponanza，評分 3453。 [ _需要的引證_ ]
* 2014 年 4 月 12 日，Ponanza 擊敗羽之伸行，名列第 12 位。比賽進行 130 著，局時為 5 小時，然後每次 1 分鐘。
* 2016 年 4 月 10 日，Ponanza 擊敗了 Takayuki Yamasaki 八段。 85 著。 Takayuki 使用了 7 小時 9 分鐘。
* 2017 年 5 月 20 日，Ponanza 在 2 場比賽中擊敗了名人 AmahikoSatō 。
* 2017 年 12 月 5 日，Google DeepMind 的 AlphaZero 令人信服地擊敗強大的程序 elmo 。

## 另見

* 日本將棋變體
* 電腦象棋
* 電腦西洋棋
* 電腦圍棋

## 參考資料

* Consultation Algorithm for Computer Shogi: Move Decisions by Majority（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Review: Computer Shogi through 2000（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* コンピュータ將棋におけるモンテカルロ法の可能性（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）