国际象棋是我们衡量深度的标杆。而一个不起眼的设计选择,让 WordChess 拥有远为庞大的可能对局空间。
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1950 年,信息论之父 Claude Shannon(克劳德·香农)估算了国际象棋可能有多少种不同的对局。他的答案大约是 10120,后来被称为香农数,并从此成为我们直觉的锚点。1 这个数字大到让物理宇宙都相形见绌——宇宙中只有大约 1080 个原子。6 即使给每个原子配一副棋盘,棋盘的数量也不足以下完所有的对局。
国际象棋的这个数字来得名副其实。开局时,白方有 20 种走法;黑方以 20 种走法应对,仅仅一个来回之后就已经有 400 个局面。走到第六个半回合,这个数字超过 1.19 亿;到第十个半回合,达到 69 万亿。4 棋手称之为分支因子,即每回合可选的合法走法数量。在国际象棋中,它平均约为 35。2 这个不大的数字,一步接一步地累乘,正是这项游戏神秘感的引擎。在前二十个回合中,它会产生约 1060 量级的对局。国际象棋深度的来源不是棋子,而是分支。
WordChess 看起来像是更温和的表亲——一个在网格上玩的文字游戏,更像填字游戏,而不是一场刀光剑影的搏斗。这个印象恰恰大错特错,而原因就在规则中的一句话:每位玩家都持有一整套一百枚字母牌。7
没有七枚牌的字母架,没有抽牌的运气,也不用苦等一个元音。在任何回合,玩家都可以伸手去拿词典中 148,941 个单词里的几乎任何一个——最长可达二十五个字母,恰好是棋盘的宽度——然后寻找放置它的位置。7 Scrabble(拼字游戏)受制于它那七枚随机字母牌,只能用字母架上恰好有的字母来拼词。5 WordChess 则彻底消除了这个瓶颈。
其后果是剧烈的。第一回合就有大约一百万到两百万种合法摆放——一个单词、一个方向,加上宽阔空旷的 25×25 棋盘上的一个位置。双方仅仅各走一步之后,对局就已分支成大约一万亿个局面。而国际象棋在同样一个来回之后,只有四百个。4
规则更简单了。可能性的空间却并非如此。
标出的每一级都比下一级高出四十个数量级,即 1040 倍。在这把标尺上,WordChess 的前二十个回合轻松越过宇宙中的原子数,恰好落在一整局国际象棋所在的位置。1
随着棋盘逐渐填满,国际象棋的分支因子逐渐上升到 35 左右并保持稳定。WordChess 的分支因子则始终保持在数千:每个已经下出的单词都成为一个新的挂靠点,而完整的字母牌组意味着唯一真正的限制,是词典允许哪些交叉。7
把这个推演下去。即便每个回合——包括走法极其丰富的开局在内——都只有刻意保守估计的一千种合法走法,WordChess 也会在前二十个回合内达到 10120——也就是香农数,一整局国际象棋的复杂度。若允许每回合一万种走法(这仍然合理),二十个回合就会逼近 10160:比国际象棋的 1060 高出六十到一百个数量级。1
即便把估计压缩到假设玩家每回合只能找到三百种合法走法——只是真实数量的一小部分——二十个回合仍然能产生 1099。依然比国际象棋高出四十个数量级。无论你给出多么悲观的假设,这个结论都站得住。1
国际象棋的数字是数十年穷举计算的成果;它们是已知的。WordChess 的数字则是基于其真实参数——25×25 的棋盘、148,941 词的词典,以及每位玩家手中一整套 100 枚字母牌——做出的审慎估计,误差范围很大。但毫无疑问的是差距的方向和规模。本文中的每一个假设都刻意选得保守,而差距依然巨大。
国际象棋约束着你:马只能走马步,兵一次只挪一格,你的选择虽然丰富,却是有限而熟悉的。WordChess 则把整个语言和整个棋盘交到你手上,让你自己选择。这就是这个设计所做的取舍,也是那张友好的网格背后隐藏着一片组合海洋的原因。
这一切并不能证明 WordChess 更难下好;更大的搜索空间并不等同于更深的策略,而国际象棋的天才之处,正在于它能从狭窄的分支中榨取出如此丰富的意义。但任何把文字游戏想象成轻量级选项的人,都把数学完全弄反了。在前二十个回合里,WordChess 让这项伟大的“王者之戏”看起来几乎显得渺小。
Method. "20 moves" means 20 by each player, 40 half-moves, the chess convention. Chess: game count ≈ b40 with b ≈ 30–35 → ~1060. WordChess: opening branching estimated from (playable words that fit through the centre) × (placements per word) ≈ 106 per side; later turns held at a conservative 103–104. The 20-move figures deliberately apply that later-turn b to all 40 half-moves, openings included: b40 ≈ 10120–10160, a floor; counting the two ~106 opening turns adds about six more orders of magnitude (≈10126–10166). The 1099 floor uses b = 300 throughout. These are estimates, not proofs; see "A note on certainty."