💡 הידעת??
מה קורה כשאלוף העולם בשחמט מתייצב מול המוח הממוחשב של IBM?
השבוע לפני 30 שנה, ב-10 בפברואר 1996, נערך קרב ששינה את פני ההיסטוריה. מצד אחד: גרי קספרוב, אלוף העולם בשחמט ואדם עם מוח חריף בצורה בלתי רגילה. מהצד השני: Deep Blue, מחשב-על עוצמתי שפיתחה חברת IBM.
במשחק הראשון קרה דבר שאיש לא ציפה לו: המחשב הצליח לנצח את אלוף העולם! אבל כאן הסיפור רק מתחיל. קספרוב לא נבהל. הוא הבין שהמחשב הוא בסך הכל "מכונת חישוב" מהירה מאוד, והוא השתמש בנשק הכי חזק של האדם: יצירתיות ולמידה. הוא ניתח את הדרך שבה המחשב פועל, מצא את נקודות התורפה שלו, ובקרב הבא ניצח בדו-קרב כולו.
איך המחשב הצליח לאתגר אדם כל כך חכם? התשובה היא מתמטיקה. מהנדסי המחשבים לא לימדו את המכונה "לחשוב" כמו בן אדם, אלא להשתמש באלגוריתמים מורכבים שסורקים מיליוני אפשרויות בכל שנייה.
התחרות הזו לא הראתה שהמכונה טובה מהאדם, אלא בדיוק להפך: היא הראתה כמה רחוק המוח האנושי יכול להגיע כשהוא בונה כלים חכמים. בזכות המתמטיקה שמאחורי המחשב, קספרוב נאלץ לשחק טוב יותר, לחשוב עמוק יותר ולהמציא מהלכים חדשים.
מאז ועד היום, המחשבים והמתמטיקה הם לא ה"יריבים" שלנו, אלא המאמנים הכי טובים שלנו. הם עוזרים לנו למתוח את גבולות היכולת של המוח האנושי ולגלות שתמיד יש לנו עוד לאן לצמוח.
מחשבים מצטיינים בפתרון בעיות על ידי סריקת כל האפשרויות, אבל בני אדם מצטיינים בזיהוי תבניות.
בחידה הבאה, אתם לא צריכים להיות מחשב-על שסורק מיליוני מהלכים. אתם רק צריכים "לפצח" את ההיגיון המתמטי של תנועת הפרש על הלוח.
מוזמנות ומוזמנים לפתור את החידמטיקה במתמטיקה המצורפת.
מיכאל אגמון, תלמיד שכבה ו' בבר אילן, ניגש לחידה באופן מעשי מתוך הניסיון שלו כשחקן שחמט תחרותי. על ידי ניסוי ישיר על הלוח, הוא זיהה את הסימטריה של הבעיה והסיק שאם חצי סיבוב דורש 8 מהלכים, החלפה מלאה תדרוש בדיוק כפליים:
"אני שחקן שחמט תחרותי ואיך שראיתי את החידה רצתי ללוח לפתור אותה.
שיחקתי עם הפרשים עד שאחרי 8 מהלכים הגעתי למצב שהזזתי את הפרשים בחצי סיבוב.
הבנתי שכדי לסובב אותם סיבוב שלם אני אצטרך לשחזר את אותו סדר המהלכים ולכן אצטרך 8+8=16 מהלכים בסך הכל כדי להפוך את הפרשים".
_________________________
אליענה לבזובסקי, תלמידת שכבה ו' בתל אביב, פתרה את החידה בעזרת ציור הלוח ומספור המשבצות. היא שמה לב שאם עוקבים אחרי התנועה של הפרשים מתקבל מסלול מעגלי, והראתה שכדי למנוע התנגשויות בדרך, כל אחד מארבעת הכלים צריך להתקדם בתורו בדיוק 4 צעדים:
"הפרשים לא יכולים להגיע למשבצת האמצעית, לכן יש רק 8 משבצות שניתן להגיע אליהן. אם נמספר את המשבצות מ- 1 עד 8, כך:
1 2 3
4 5
6 7 8
בעצם נוצר מעגל של מהלכים שהפרשים יכולים לעשות:
1 > 5 > 6 > 2 > 8 > 4 > 3 > 7 > 1
הפרשים הלבנים נמצאים ב- 1 ו- 3 וצריכים להגיע ל- 6 ו- 8.
הפרשים השחורים נמצאים ב- 6 ו- 8 וצריכים להגיע ל- 1 ו- 3.
אז נקדם כל אחד מהלך אחד ימינה, כך שהם לא ידרכו אחד על השני במשך 4 פעמים עד שכל אחד יגיע למשבצת החדשה שלו.
סה"כ 4x4=16 16 מהלכים".
_________________________
איתמר עקירב, תלמיד שכבה ז' בגבעתיים, הוכיח את הפתרון בצורה יצירתית. בעזרת הדימוי של הלוח למסילת רכבת שבה הכלים נוסעים זה אחר זה, הוא הסביר בדיוק למה חייבים לפחות 16 מהלכים כדי להשלים את ההחלפה:
"קלטתי מיד שבלוח 3x3 המשבצת המרכזית חסומה עבור הפרש, מה שהופך את הלוח למעשה למסילה מעגלית של 8 משבצות.
הבנתי שבמסילה כזו הפרשים לא יכולים לעקוף זה את זה והם חייבים לנוע כמו קרונות של רכבת באותו סדר.
חיפשתי את המרחק המינימלי בגרף ומצאתי שכדי שפרש יגיע מהפינה העליונה לפינה התחתונה (החלפת צד), הוא חייב לבצע לפחות 4 מהלכים.
מכיוון שישנם 4 פרשים שכולם צריכים לעבור את אותו המרחק המינימלי כדי לפנות מקום זה לזה ולהשלים את ההחלפה: החשבון הוא 4 כפול 4.
בכל מספר מהלכים נמוך מ-16 הפרשים יחסמו זה את זה או פשוט לא יגיעו ליעדם בגלל מבנה הלוח".
_________________________