Na de klinkende overwinning op Gari Kasparov richten de Deep Blue-onderzoekers hun ogen op het echte werk. Ze spitsen hun machine toe op het versnellen van zeer specifieke rekentaken voor de financiële wereld en doelgerichte research.
In 1989 bracht Gari Kasparov een zware IBM-computer twee verpletterende nederlagen toe. Ook zeven jaar later, in februari ’96, wist de grootmeester de zwakke plek van de machine te vinden. Kasparov verloor de eerste partij, maar daarna won hij in totaal drie keer en speelde hij twee keer gelijk. Afgelopen mei bewees de tweede versie van Deep Blue echter zijn duivelse kracht en liet Gari Kasparov in verbijstering achter.
De tweekamp leverde IBM veel publiciteit op, maar uiteindelijk ging het hier slechts om een spelletje. Want sinds eind jaren tachtig is Deep Blue synoniem voor een groot onderzoeksproject op de Watson Research Laboratories in Yorktown Heights. Dit moet heel wat meer opleveren dan naamsbekendheid. Na hun vingeroefeningen met torens, lopers en pionnen willen de IBM-onderzoekers hun technologie toespitsen op gebieden als economische analyse en farmaceutisch en medisch onderzoek.
Moleculendatabank
Ze willen hun systeem bijvoorbeeld inzetten bij het slim doorzoeken van zeer uitgebreide bestanden met chemische structuren. Databases met moleculen spelen een steeds grotere rol in het farmaceutische onderzoek. Onderzoekers van bedrijven als Akzo Nobel-dochter Organon in Oss speuren in bestanden met grote aantallen chemische verbindingen naar de structuren met de gewenste eigenschappen. Organon heeft bijvoorbeeld zelf programmatuur ontwikkeld die kandidaat stollingsremmers in databanken zoekt. De software vergelijkt van elk molecuul de ruimtelijke structuur en ladingsverdeling met die van stollingsremmers die al bekend zijn. Het komt neer op het nauwgezet screenen van grote bestanden. Weer andere programma’s selecteren mogelijke medicijnen door na te gaan welke interactie ze met menselijke eiwitten en ander organische verbindingen kunnen aangaan. De kern van de opdracht is steeds hetzelfde: zoek de parels in bergen met informatie. Zo kan het dure chemische handwerk met zo goed mogelijke uitgangsstoffen starten.
Het doel van het Deep Blue researchproject is het optimaliseren en versnellen van dit soort zoekmethoden. ‘We willen een computer ontwerpen die zeer specifieke problemen kan oplossen. De techniek willen we daarna toepassen op andere problemen’, zegt de onderzoeker Murray Campbell.
RS/6000
Het Deep Blue-team start met een algemeen inzetbare computer en voegt hieraan co-processoren toe die zeer specifieke taken kunnen uitvoeren. Zo is Deep Blue gebouwd rond IBM’s parallelle supercomputer RS/6000. Elk van de 32 Powerpc- en Power-processoren kregen versterking van 16 speciaal ontworpen schaak-coprocessoren. Hierin zitten bijvoorbeeld de regels van het spel gebakken. Ook de algoritmes voor het doen van zetten zijn vastgelegd in silicium. De chips werken parallel en handelen zoveel mogelijk bewerkingen zelf af, zonder dat ze elders uit het systeem informatie hoeven op te vragen. ‘Bij schaken kun je een zet uitdrukken in slechts een paar bytes’, zegt Campbell. ‘Hetzelfde kan men in de computerchemie doen. De meeste atomen blijven op een vaste plaats. Je wijzigt er een paar en daarna doe je opnieuw een simulatie.’
De speciaal ontworpen chips van Deep Blue kunnen ook zelf zetten genereren, berekeningen doen en een positie op het schaakbord vergelijken met posities uit een database-onderzoek. Elk van de 512 chips is een complete schaakmachine die per seconde 2 tot 3 miljoen bordpatronen kan evalueren.
Versnellen
Door zeer specifieke algoritmes in de chip te bakken kan de oplossing van problemen tot wel honderd maal worden versneld. Dezelfde aanpak zien we in algemeen toepasbare processoren. Ultrasparc van Sun en de Pentium hebben bijvoorbeeld ondersteuningen in hardware gekregen voor het versnellen van de decompressie van ingedikte digitale video (Sun noemt het VIS, Intel MMX). Doelgericht chips ontwerpen en produceren voor specifieke rekentaken zoals schaken of het zoeken van de juiste moleculen in een database is echter kostbaar.
De chips van Deep Blue kunnen gezamenlijk acht zetten vooruit kijken. Maar naast deze versnelling voegden de Deep Blue-onderzoekers ook expertkennis (van schaakgrootmeesters) toe. Aan de hand van die ervaringskennis kon men nog verder vooruit denken. In tegenstelling tot datamining, waarbij bestanden worden aangelegd van groepen met overeenkomstige eigenschappen, levert de zoektocht slechts een of enkele goede oplossingen. Een variatie op de schaakcomputer, een mini-SP2 die is toegespitst op het aanduiden van de juiste beleggingsobjecten wordt inmiddels getest. Het systeem gebruikt een variatie op de schaakcomputer door ‘drie of vier zetten vooruit te denken’.
