Qu’était El Ajedrecista, la première machine à jouer aux échecs toute seule?

Bien avant les ordinateurs, un ingénieur espagnol a construit une machine capable d’affronter une personne de l’autre côté d’un échiquier et de la battre, du moins dans un petit coin du jeu. Leonardo Torres Quevedo a terminé El Ajedrecista (« Le Joueur d’échecs ») vers 1912, à Madrid. La machine ne traitait qu’une seule finale : elle avait un roi blanc et une tour blanche, et l’humain n’avait qu’un roi noir. Peu importe comment la personne jouait, la machine repoussait le roi seul vers le bord de l’échiquier jusqu’à le mettre échec et mat.

Cela paraît modeste, mais rien de tel n’avait existé. Les « automates joueurs d’échecs » d’avant, comme le célèbre Turc mécanique, étaient des tours de passe-passe qui cachaient un joueur habile à l’intérieur. El Ajedrecista n’avait personne à l’intérieur. Des fils, des interrupteurs et des pièces mobiles prenaient toutes les décisions.

Quand et où elle est apparue

Torres Quevedo était déjà un inventeur célèbre. Il avait construit des machines qui résolvaient des équations algébriques et il avait conçu le dirigeable Astra-Torres, utilisé par l’armée française. Il dirigeait à Madrid un grand laboratoire de mécanique soutenu par le gouvernement, et sa machine à jouer aux échecs est issue d’un projet plus vaste qu’il appelait automática : l’étude des machines qui agissent par elles-mêmes.

La machine a été achevée vers 1912 et présentée pour la première fois à Valladolid, en Espagne, en 1913. En 1914, l’Université de Paris a invité Torres à installer plusieurs de ses appareils dans son nouveau laboratoire de physique mécanique, et le joueur d’échecs a attiré les foules. En novembre 1915, Scientific American lui a consacré un long article illustré, sous-titré « Il remplacerait l’esprit humain par des machines ».

Vers 1920, Torres a construit une deuxième version, plus élégante, avec son fils Gonzalo. Elle utilisait des électroaimants cachés sous un échiquier ordinaire pour faire glisser les pièces, et elle pouvait annoncer l’échec et mat à voix haute grâce à une voix enregistrée. Les deux machines existent encore et fonctionnent toujours. Elles sont exposées au musée Torres Quevedo, à l’école de génie civil de Madrid.

Comment la machine jouait

La première version se tenait debout, comme une petite armoire, avec l’échiquier sur sa façade. Les pièces étaient des fiches de métal qui s’enfonçaient dans des trous percés dans les cases. Quand l’humain poussait le roi noir sur une nouvelle case, des contacts électriques indiquaient à la machine où se trouvait désormais chaque pièce.

La machine vérifiait d’abord si le coup de l’humain était légal. Sinon, elle allumait une lampe, une sorte de protestation polie. Après trois coups illégaux, elle s’arrêtait tout simplement, et quelqu’un devait actionner un interrupteur pour commencer une nouvelle partie. Si le coup était légal, un bras coulissant se déplaçait au-dessus de l’échiquier, saisissait la bonne fiche, la retirait et l’enfonçait dans sa nouvelle case.

Le plus ingénieux, c’était la décision. Torres avait mis au point une courte série de règles qui mènent toujours au mat dans cette finale. Il avait divisé l’échiquier en zones de colonnes et, selon la position des trois pièces, la machine choisissait l’un d’une poignée de coups. Voici une version simplifiée de cette logique :

En répétant ces étapes, on repousse le roi noir, rangée par rangée, jusqu’au bord, où la tour donne le mat. La machine ne trouvait pas toujours le gain le plus court, mais elle ne manquait jamais de gagner.

Pourquoi c’était important

Torres était clair sur son but. Les anciens automates, comme le canard mécanique de Vaucanson, imitaient l’apparence et les gestes des êtres vivants. Il voulait le contraire : des machines qui ignorent l’apparence et obtiennent plutôt les résultats qu’obtient une personne. Il comparait un marin qui surveille des cadrans pour diriger un sous-marin à une torpille qui se dirige elle-même à l’aide d’instruments semblables. Si une machine pouvait « décider » parmi de nombreux coups possibles aux échecs, soutenait-il, alors on pouvait automatiser bien plus de travail en usine et au bureau qu’on ne le croyait.

C’est une idée très moderne. El Ajedrecista n’apprenait pas et ne pensait pas au sens humain du terme. Il suivait des règles qu’une personne avait établies à l’avance. Mais il montrait qu’une machine pouvait percevoir une situation, la comparer à des règles et choisir une action par elle-même. Cette boucle — percevoir, décider, agir — se trouve au cœur de tous les programmes de jeu depuis.

La machine a aussi reparu à des moments clés. En 1951, elle a été présentée à Paris lors d’un grand congrès sur les machines à calculer et la pensée humaine, où une photographie montre Gonzalo Torres Quevedo la présentant à Norbert Wiener, le fondateur de la cybernétique. Certains historiens la qualifient de premier jeu informatique.

En quoi El Ajedrecista diffère-t-il de l’IA de jeu d’aujourd’hui?

El Ajedrecista n’était qu’un exécutant de règles. Chaque coup venait d’une recette écrite à la main par Torres, et il ne pouvait traiter qu’une minuscule finale. Il ne pouvait jamais s’améliorer avec la pratique, et il n’avait aucune idée de ce qu’étaient les échecs au-delà de ces quelques règles.

Les meilleurs programmes de jeu d’aujourd’hui fonctionnent très différemment. Deep Blue, d’IBM, qui a battu le champion du monde Garry Kasparov en 1997, combinait des règles ajustées à la main et une énorme exploration des coups futurs possibles. Plus récemment, AlphaGo et AlphaZero, de DeepMind, ont appris en grande partie en jouant d’innombrables parties contre eux-mêmes, en ajustant un réseau de neurones (un vaste réseau d’unités simples et réglables, vaguement inspiré des cellules du cerveau) jusqu’à ce que de bons coups émergent. Aucun humain n’a écrit leur stratégie coup par coup.

Pourtant, l’air de famille est réel. Comme la machine de Torres, ces systèmes lisent l’échiquier, l’évaluent et choisissent un coup sans qu’une personne intervienne. La différence tient à l’origine des connaissances : écrites par un ingénieur en 1912, ou apprises par l’expérience en 2019. Quand vous lisez sur un nouveau système d’IA, demander « qui a écrit les règles, une personne ou les données? » est une façon rapide de mesurer le chemin parcouru depuis El Ajedrecista.