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人工智能通识-科普-土耳其人下棋傀儡-5

2019-03-04  本文已影响19人  zhyuzh3d

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土耳其人这个惊天大谎欺骗了全世界人几十年,这篇文章我们将谈论更多。

弥天大谎

尽管一直有人猜测土耳其人的木箱内藏有真人,但无论是肯普伦还是梅尔策尔,在所有表演中都从未露出过破绽。

梅尔策尔在1838年去世,这件事一直到1857年,菲克斯在美国国际象棋大会上正式揭穿。

肯佩伦是受到魔术师佩尔蒂埃的启发想到模拟机器人下棋这个点子的,也是当场受到了挑战,年轻气盛的肯佩伦开始了土耳其人的建造。在他锯第一块木板的时候,他就知道,这是个魔术,不是科学。

但这也是个设计精密巧妙的机械工程,他不仅考虑到了如何藏人于箱中,更要考虑到箱中之人如何知晓桌上的棋局,如何操控木偶走棋和点头甚至说话。

这绝不是件容易之事。

也许肯佩伦在设计之初使用了磁铁,他可以为桌面上每个象棋子底部添加小磁铁,这样只要在移动棋子的时候不离开棋盘(只在棋盘上滑动而不提起),箱内棋盘反面被磁铁吸附的同样棋子就可以同步移动,箱内人仰着头看这个被镜像的棋盘就可以思考走棋了。

当然,至于骑士巡游游戏也很简单,只要把路线图刻在背面的棋局上即可。

然而并不这么简单,因为在肯佩伦的很多表演中都允许旁观者把强磁铁放在箱子边上和棋盘上进行检测。——磁铁并不是好的解决方案。

实际上肯佩伦完全可以通过语音或者暗号来向箱子里的人传递走棋的步骤,类似于中国象棋的“炮二平五,马八进七”之类,或者敲箱子,或者扭动箱子上某个按钮,这些都比磁铁的抗干扰能力强很多。

另一个难题是箱内人如何操纵土耳其人木偶的手来提取棋子。

棋局是固定的,是可以视为已知的。箱内人可以在箱子里重建一个完全相同的棋局,然后让自己的手臂关节和木偶的手臂完全动作对应,有些类似电影《太平洋战争》中真人控制大型机甲那样,这样,箱中人只要用手拿起箱内棋盘上的棋子,同时土耳其人就会拿起桌上的棋子。——前提就是两个棋局是镜像相同的,箱内人的手臂和土耳其人的手臂是机械连动的。

这是一个最简单的联动结构,当我们拿住中间下面的拐角画出红心的时候,右侧的端点就能同步画出绿心。

当然土耳其人的结构要复杂很多。

另外一个问题就是箱子里黑漆漆的,里面的人如何看到内部的棋盘?其实很简单,用蜡烛,而且这个是已经被证实的情况了。

箱子里的是谁?

后来已经证实的,与梅尔策尔一起表演的,正是在古巴死于黄热病欧洲的象棋大师斯伦贝谢。而早期在纽约表演残局的是一位不知名的女士,也许正是陪梅尔策尔一起巡游的女仆。

“驾驶”土耳其人并不是件简单的事情,既需要高超的象棋技巧,也需要精确的机械操控,——这方面要比我们驾驶汽车难得多。

斯伦贝谢以非常高昂的报酬来从事这个职业的,他是来赚钱的,却不想最后丧命。

最无法得知的,谁才是肯佩伦的搭档?

据史学家安内姆记载,肯佩伦有五个孩子,三个未成年夭折,仅儿子卡尔和女儿特雷西亚长大成人;另一说法是另有一个孩子,天生口哑,自小喜爱下棋,而后据传夭折不知所踪。

肯佩伦颇为喜欢这个天资聪颖的孩子,又对其天生口哑而倍感内疚,于是潜心于声学研究,希望能打造可以帮助孩子说话的机器。

然而土耳其下棋机器人的建造率先完成,正是由这个聪明伶俐的孩子操作的,他身材娇小易于藏身,他棋艺高超可以大杀四方。

当众人开始以假为真之后,肯佩伦明知这种戏法魔术不能长久,但也骑虎难下,于是每每有人邀请比赛时候,便托词机器正在维修,尽可能不要抛头露面,以免日后无法收拾。

肯佩伦的说话机也并不算成功,所能发出的单词也非常简陋有限,这对于口哑的孩子也并没太大帮助,一直到肯佩伦老死,恐怕这都是个抹不掉的遗憾。

更大的遗憾在于父亲逝世之时,箱中人的扮演者也无法公开来纪念这位慈父。

自动演奏机

梅尔策尔是个伟大的机械师,尽管他更像个生意人。

但是,你可能关心的是他的自动演奏机是怎么演奏交响乐的?

在讲述机器人接待员小镇故事的科幻美剧《西部世界》中,也反复在展现一台脱离双手也能自动弹奏的钢琴,寓意机器人可以脱离人的束缚,发生出自由意志。

这些机器都是通过宽宽的纸带上面的打孔来设定乐曲的,比如风笛出气口上有个弹片,纸带压着弹片,当纸带跟着转动的轮子运动起来的时候,如果弹片遇到纸带上的小孔,那么就会借着小孔弹起来,就发出了风笛声,当小孔滚动过去,弹片继续压下来盖住出风口。

当然实际上那些大型交响乐自动演奏机要比这个复杂很多,但正是这种打孔的方法启发了后世的计算机设计,也可以说是二进制编码思路的发源地。最早期的计算机数据都是以打孔纸带的形式保存和使用的,有空为0,无孔为1。

至今仍然在一些机械的八音盒玩具中仍然在使用这种技术,如下图,旋转着的滚筒上的凸起不断地拨弄红色的弹片,直接让弹片弹动,进而发出滴滴答答声音。

后记

最初听到土耳其人机器的历史,就觉得这是一个充满奇遇和沧桑的故事。终于认真把它整理完成,也加入很多演绎杜撰的部分。

曾经有两本电影,相信你看了也会深有启发,爱德华诺顿的《魔术师The Illusionist》和休杰克曼、克里斯汀贝尔的《致命魔术The Prestige》。


关于机器和人,关于科学和魔术,也许有很多很多话题:

关于土耳其机器人的故事到这里暂时结束。


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