جسر حاسوبي

لعبة البريدج الحاسوبية هي لعبة بريدج العقود باستخدام برامج الحاسوب. بعد سنوات من التقدم المحدود، شهد مجال البريدج الحاسوبي تطورات كبيرة منذ أواخر القرن العشرين. في عام ١٩٩٦، أسست الرابطة الأمريكية للبريدج التعاقدي (ACBL) بطولة العالم الرسمية للبريدج الحاسوبي، والتي تُقام سنويًا بالتزامن مع حدث رئيسي في لعبة البريدج. أُقيمت البطولة الأولى عام ١٩٩٧ في بطولة أمريكا الشمالية للبريدج في مدينة ألبوكيرك. ومنذ عام ١٩٩٩، يُنظم هذا الحدث كنشاط مشترك بين الرابطة الأمريكية للبريدج التعاقدي والاتحاد العالمي للبريدج . وقد بادر ألفين ليفي، عضو مجلس إدارة الرابطة الأمريكية للبريدج التعاقدي، إلى إطلاق هذه البطولة، ويتولى تنسيقها سنويًا منذ انطلاقها. يمكن الاطلاع على تاريخ البطولة والمقالات والمنشورات والتحليلات وسجلات اللعب على الموقع الإلكتروني الرسمي.

تُقام بطولة العالم للعبة البريدج الحاسوبية عادةً بنظام الدوري، يليه خروج المغلوب بين أفضل أربعة متسابقين. ^{[ 1 ] [ 2 ]} الفائزون في هذا الحدث السنوي هم:

منذ عام 2022، تُقام "بطولات غير رسمية للعبة البريدج الحاسوبية". ^{[ 7 ]} تعتمد البطولة نظام الدوري، يليه نصف النهائي ثم النهائي، ويتم احتساب النقاط بوحدات IMP (ويمكن استخدام نقاط الفوز لحسم التعادل). في عام 2022، وبسبب "صعوبات فنية"، تم استبدال نظام الدوري بنظام ربع النهائي.

الفائزون في هذا الحدث السنوي هم:

• 2022 Wbridge 5.12
• 2023 Qplus 15.3
• 2024 قيد الإعداد

في كتاب ضياء محمود ، " الجسر على طريقتي " (1992)، عرض ضياء رهانًا بقيمة مليون جنيه إسترليني على أنه لن يتمكن أي فريق من أربعة أشخاص من اختياره من الهزيمة أمام جهاز كمبيوتر. بعد بضع سنوات، أثبت برنامج الجسر GIB (الذي يمكن أن يرمز إما إلى "لاعب الجسر الذكي لجينسبيرغ" أو " غورين في صندوق")، ^{[ 8 ]} وهو من بنات أفكار عالم الكمبيوتر الأمريكي ماثيو جينسبيرغ، ^{[ 9 ]} قدرته على أداء حركات إعلانية احترافية مثل ضغط وينكل في اختبارات اللعب. في عام 1996، سحب ضياء رهانه. بعد ذلك بعامين، أصبح GIB بطل العالم في لعبة الجسر الحاسوبية، وحقق أيضًا المركز الثاني عشر (11210) في اللعب الإعلاني مقارنةً بـ 34 من أفضل اللاعبين البشريين في مسابقة بار لعام 1998 (بما في ذلك ضياء محمود). ^{[ 10 ]} ومع ذلك، فإن مسابقة بار هذه تقيس مهارات التحليل الفني للجسر فقط ، وفي عام 1999، تغلب ضياء على العديد من برامج الكمبيوتر، بما في ذلك GIB ، في مباراة فردية بنظام الدوري. ^{[ 11 ]}

أدى التقدم المستمر في مجال لعبة البريدج الحاسوبية إلى ظهور برامج لعب بريدج أكثر تطورًا، من بينها برنامجا Jack ^{[ 12 ]} و Wbridge5 ^{[ 13 ]} . وقد حظيت هذه البرامج بتصنيفات متقدمة في التصنيفات الوطنية للبريدج. وتصف سلسلة من المقالات نُشرت عامي 2005 و2006 في مجلة IMP الهولندية المتخصصة في البريدج، مباريات بين جاك، بطل العالم خمس مرات في لعبة البريدج الحاسوبية، وسبعة من أفضل الثنائيات الهولندية، من بينهم فائز ببطولة برمودا بول وبطلان أوروبيان حاليان. وقد لُعب ما مجموعه 196 جولة. فاز جاك على ثلاثة من أصل سبعة ثنائيات (بما في ذلك البطلان الأوروبيان). وبشكل عام، خسر البرنامج بفارق ضئيل (359 مقابل 385 نقطة في تصنيف IMP ).

في عام ٢٠٠٩، بدأ فيليب مارتن، اللاعب الخبير، مشروعًا استمر أربع سنوات، لعب خلاله ضد برنامج البريدج البطل، جاك. لعب مارتن يدًا واحدة على طاولة، بينما لعب جاك الأوراق الثلاث الأخرى؛ وعلى طاولة أخرى، لعب جاك نفس الأوراق على جميع المقاعد الأربعة، مما أدى إلى نتيجة مقارنة. نشر مارتن نتائجه وتحليله في مدونة أطلق عليها اسم " سجلات الغرغول" . ^{[ ١٤ ]} لم يكن البرنامج ندًا لمارتن، الذي فاز في كل مباراة بفارق كبير.

تُشكّل لعبة البريدج تحدياتٍ للاعبيها تختلف عن ألعاب الطاولة الأخرى كالشطرنج والجو . أبرز ما يُميّز البريدج هو أنها لعبة احتمالية ذات معلومات غير كاملة. في بداية الجولة، تقتصر المعلومات المتاحة لكل لاعب على أوراقه فقط. خلال المزايدة واللعب اللاحق، تتوفر معلومات إضافية من خلال مزايدات اللاعبين الثلاثة الآخرين على الطاولة، وكشف أوراق شريك المُعلن (اللاعب الوهمي) على الطاولة، والأوراق التي تُلعب في كل جولة. مع ذلك، لا تكتمل المعلومات عادةً إلا في نهاية اللعب.

تتعامل برامج لعبة البريدج المتطورة اليوم مع هذه الطبيعة الاحتمالية من خلال توليد العديد من العينات التي تمثل توزيعات الأوراق غير المعروفة. تُولّد كل عينة عشوائيًا، ولكن مع مراعاة توافقها مع جميع المعلومات المتاحة حتى الآن من المزايدة واللعب. بعد ذلك، تُختبر نتائج مسارات اللعب المختلفة مقابل الدفاع الأمثل لكل عينة. يُجرى هذا الاختبار باستخدام ما يُسمى "مُحلِّل الوهم المزدوج" الذي يستخدم خوارزميات بحث مُوسَّعة لتحديد مسار اللعب الأمثل لكلا الطرفين. يُختار مسار اللعب الذي يُحقق أفضل متوسط ​​نقاط على جميع العينات باعتباره اللعب الأمثل.

تُعدّ خوارزميات حلّ المعادلات الثنائية الفعّالة أساسية لنجاح برامج لعب البريدج. كما أنه مع ازدياد حجم العمليات الحسابية مع ازدياد حجم العينة، تُستخدم تقنيات مثل أخذ العينات المهمة لتوليد مجموعات من العينات ذات حجم صغير ولكنها لا تزال تمثيلية.

على الرغم من أن لعبة البريدج تُعتبر لعبة معلومات غير كاملة، فإن برنامج حل البريدج ذي اللاعبين الوهميين يحلل نسخة مبسطة من اللعبة حيث تتوفر المعلومات الكاملة ؛ إذ يتم تجاهل المزايدة، ويُحدد العقد (الورقة الرابحة واللاعب المُعلن)، ويُفترض أن جميع اللاعبين على دراية بجميع الأوراق منذ البداية. ولذلك، يمكن لبرنامج الحل استخدام العديد من تقنيات البحث في شجرة اللعبة المستخدمة عادةً في حل ألعاب المعلومات الكاملة ثنائية اللاعبين، مثل الشطرنج والجو والريفرسي . ومع ذلك، توجد بعض الاختلافات الجوهرية.

• على الرغم من أن لعبة البريدج ذات اليدين الوهميتين هي في الواقع منافسة بين لاعبين اثنين، إلا أن كل "لاعب" يتحكم بيدين، ويجب لعب الأوراق بترتيب صحيح يعكس وجود أربعة لاعبين. (يختلف الأمر باختلاف اليد الفائزة في الجولة، والتي يجب أن تبدأ الجولة التالية).
• لعبة البريدج ذات الدميتين ليست مجرد فوز/خسارة/تعادل، وليست لعبة مجموعها صفر تمامًا ، بل هي لعبة مجموعها ثابت لأن كلا الفريقين يتنافسان على 13 خدعة. من السهل تحويل لعبة مجموعها ثابت إلى لعبة مجموعها صفر. علاوة على ذلك، فإن الهدف (واستراتيجية إدارة المخاطر) في لعبة البريدج التعاقدية العامة لا يعتمد فقط على العقد، بل أيضًا على شكل البطولة (بسبب اختلاف أنظمة التسجيل التي تؤثر على الاستراتيجية العامة المثلى). مع ذلك، بمجرد اختزال اللعبة إلى تحليل حتمي للدميتين، يصبح الهدف بسيطًا: يمكن للمرء، دون فقدان للعمومية، أن يسعى إلى تحقيق أقصى عدد من الخدع.
• تُحتسب نقاط لعبة البريدج تدريجيًا؛ فكل خدعة تُلعب تُساهم بشكلٍ نهائي في النتيجة النهائية من حيث عدد الخدع المربحة أو الخاسرة. وهذا يختلف عن الألعاب التي تكون فيها النتيجة النهائية مفتوحة إلى حدٍ ما حتى نهاية اللعبة. في لعبة البريدج، تُوفر الخدع المُحددة مسبقًا حدودًا دنيا وعليا طبيعية لعملية تقليم ألفا-بيتا ، ويتقلص هذا النطاق تلقائيًا مع تعمق البحث. أما الألعاب الأخرى، فتحتاج عادةً إلى دالة تقييم اصطناعية لتمكين تقليم ألفا-بيتا عند عمق محدود، أو يجب أن تصل إلى عقدة طرفية قبل أن يصبح التقليم ممكنًا.
• يُعدّ حساب "الفائزين المؤكدين" في مختلف المواضع باستخدام خوارزمية حل ثنائية الأبعاد غير مكلف نسبيًا. تُحسّن هذه المعلومات عملية تقليص الخيارات. ويمكن اعتبارها نوعًا من دوال التقييم ، ولكن بينما تُعدّ الأخيرة في الألعاب الأخرى تقريبًا لقيمة الموضع، فإن الأولى تُمثّل حدًا أدنى نهائيًا لقيمة الموضع.
• أثناء عملية البحث في شجرة لعبة "البطاقات المزدوجة الوهمية"، يمكن إنشاء فئات تكافؤ تتكون من بطاقات ذات قيمة متساوية ظاهريًا في موضع معين. يكفي النظر في بطاقة واحدة فقط من كل فئة تكافؤ في البحث في الشجرة الفرعية، وعلاوة على ذلك، عند استخدام جدول التبديل ، يمكن استغلال فئات التكافؤ لتحسين معدل النجاح. وقد وصف ماثيو جينسبيرغ هذا النوع من البحث باسم "بحث التقسيم" .

• ثبتت صعوبة العديد من ألعاب الاستراتيجية ضمن فئة تعقيد معينة ، ما يعني إمكانية اختزال أي مسألة في تلك الفئة إلى تلك المسألة في وقت متعدد الحدود . على سبيل المثال، ثبت أن لعبة الشطرنج المعممة من الرتبة x × x كاملة من حيث التعقيد ( EXPTIME -complete) (سواء في الفئتين EXPTIME و EXPTIME -hard)، ما يعني فعليًا أنها من بين أصعب المسائل في الفئتين EXPTIME و EXPTIME-hard . مع ذلك، ونظرًا لعدم وجود بنية طبيعية يمكن استغلالها في لعبة البريدج ذات الدمى المزدوجة لإثبات أو دحض صعوبة اللعبة، على عكس ألعاب الطاولة، يبقى سؤال الصعوبة مطروحًا. ^{[ 15 ]}

بالمقارنة مع الشطرنج الحاسوبي ، لم يصل البريدج الحاسوبي إلى مستوى عالمي، لكن أفضل الروبوتات أظهرت مستوى لعب عالٍ باستمرار. (انظر تحليل السنوات القليلة الماضية على www.computerbridge.com ). مع ذلك، انظر أدناه مقال فيليب بيونشون (1984). وبالرغم من أن الشطرنج الحاسوبي لم يُعلّم المبرمجين الكثير عن بناء آلات تتمتع بذكاء يُحاكي الذكاء البشري، فإن ألعابًا أكثر بديهية واحتمالية مثل البريدج قد تُوفّر بيئة اختبار أفضل.

ليس من السهل الإجابة على سؤال ما إذا كانت برامج لعب البريدج ستصل إلى مستوى عالمي في المستقبل القريب. لم يحظَ البريدج الحاسوبي باهتمام يُضاهي اهتمام الشطرنج الحاسوبي. مع ذلك، فقد أحرز الباحثون العاملون في هذا المجال تقدماً ملحوظاً خلال العقد الماضي.

بغض النظر عن مستوى أداء برامج البريدج الآلية، فقد أحدثت برامج البريدج الحاسوبية تغييرًا جذريًا في تحليل اللعبة. إذ تستطيع هذه البرامج، المتوفرة تجاريًا، حلّ مسائل البريدج التي تُعرف فيها جميع أوراق اللعب الأربعة، عادةً في جزء من الثانية. في هذه الأيام، قلّما يعتمد محررو الكتب والمجلات على البشر فقط لتحليل مسائل البريدج قبل النشر. كما يتزايد استخدام لاعبي البريدج ومدربيهم للتحليل الحاسوبي بعد انتهاء المباراة.

• قائمة جوائز علوم الحاسوب
• أولمبياد الحاسوب
• طريقة مونت كارلو
• البحث عن شجرة مونت كارلو
• أخذ العينات المهمة
• هانابي (لعبة ورق)

• بطولة العالم للبريدج الحاسوبي - بطولة العالم للبريدج الآلي التابعة للاتحاد الأمريكي للبريدج/الاتحاد العالمي للبريدج (الموقع الرسمي)
• بريدج جايز (23 أكتوبر 2013). "برامج لعبة البريدج الحاسوبية المشاركة في بطولة العالم للبريدج الحاسوبية وتاريخ هذه البرامج" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 8 نوفمبر 2016.
• جينسبيرغ، ماثيو ل. (1999). "GIB: خطوات نحو برنامج لعب بريدج على مستوى الخبراء" . الصفحات 584-589 . CiteSeerX 10.1.1.52.2188 .  
• بيث، بول م (14 يناير 2010). "حالة اللعب الآلي في لعبة البريدج" (ملف PDF) .
• فيليب بيونشون (1984). "الذكاء الاصطناعي ولعبة البريدج" . مجلة لو بريدجور .تحليل كلاسيكي لتطبيق الذكاء الاصطناعي على لعبة البريدج.