国际象棋大师的思考模式


  在理性王国中,国际象棋对空间、逻辑、推理等能力要求甚高,被歌德描述为智慧的试金石。商业领域随机性太大,理性很难被度量,而国际象棋则能将棋技分解,既能在实验室中测试,又很容易在比赛这种自然环境中观察,因而是检验思考理论的最佳单项实验。所以让我们暂时走出华尔街来研究一下国际象棋大师的大脑。

  出生于哈瓦那的JoséRaúlCapablanca是一个颇具传奇色彩的国际象棋大师。1908年他首次做泛美巡回车轮比赛,在棋赛成绩和用时等方面等均打破了前人记录。他连续经过10个环节下了168盘棋后才输了第一盘,最终总成绩是703胜19和12负。在1924年负于RichardReti以前连续,他连续8年不败,因此这次败北成为世界性的头条新闻。据说Capablanca曾经讲过为什么自己一次与数十名业余选手对弈也能下的既快又好:“我只算到前面一步,只是那一步总是正确的”。

  人们通常会将象棋大师的辉煌战绩归结于其超凡脱俗的智力,他们变出的魔法中最神奇的莫过于下盲棋。

  其实下盲棋的大师并不是记住所有棋子的位置,他们脑中只有棋子间相对位置这种全盘概念,并且会用现在与过去的棋局中的重要部分来补充这种相对抽象的记忆。他们可能多少会忘记士兵(pawn)的确切位置,但是可以通过思考典型的开棋策略(开棋部份已研究得相当彻底,没有多少种开棋走法)找出士兵应该出现的位置。或者通过之前所下棋步的逻辑来推断,比如“我在前两步没有抓到他的主教(bishop),因此士兵一定挡在前面”。大师不需要时刻记住所有的细节,因为他能通过组织良好的连结系统在任何需要的时候重建特定的细节。

  这种结构性记忆不仅可以帮助象棋大师下盲棋,还可以解释推算棋步与计划策略等其他重要能力。

  身为象棋大师的荷兰心理学家AdriaandeGroot1938年利用在荷兰举行的一次大型国际比赛,对一般有实力的棋手与世界顶尖的特级大师进行了比较。他让棋手描述在比赛中每下一步棋的想法,结果发现尽管高手(级别次于大师)确实比很弱的选手思考更多的可能性,但是大师与特级大师却没有考虑更多的棋步,就像Capablanca说的那样,更好的棋手考虑的不是更多的可能,而是更好的选择。

  需要全面精确计算的棋局更能让特级大师大展身手,他们会深入考虑各种棋步可能产生的变化。但是他们更依赖头脑中储存的结构性知识,而不是原本就比较强的分析能力。面对困局,较弱的棋手可能会推算半个小时,想很多棋步却仍然下错;而特级大师不必刻意分析任何东西就可以一眼看出该怎样走。

  结构性知识还是大师记忆棋局的关键。初学者即使看了30秒也只能记得极少数棋子的位置,而特级大师只需看几秒就可以正确无误地复盘。但棋子若是随机分布、而非真正棋赛的棋局,则选手的棋艺与记忆的正确性之间的相关性就降低很多。而且特级大师一般记忆的测试结果也并不会比普通人好。因此象棋大师的记忆能力比想象的更专一,它不仅专属于国际象棋,还必须是典型的棋局。

  普林斯顿大学的心理学家GeorgeMiller最早提出“组块”(chunk)这一概念。组块指相互紧密联系的成分的组合,利用这个模型可以很好的解释大师关于象棋的记忆为何会如此出众。

  在国际象棋中,对初学者来说棋盘上的20颗棋子所包含的信息远不只20个组块,因为通过排列组合棋子变化无穷。但特级大师能将棋局的一部份看成“中央壅塞的古印度式防御”(blockadedking''''s-Indian-stylepawnchain)等组块,从而将整盘棋局压缩成5、6个集组。通过测量一个新组块变成固定记忆的时间,以及一名棋手成为特级大师的所需的时间,据说一个普通的特级大师大约掌握了5至10万个象棋信息组块。

  英国伦敦布鲁内尔大学的FernandGobet在1990年代末与SimonH.A.合作,对象棋大师非凡超绝的棋艺提出了一个新的解释理论。他们将“模式”的概念(pattern)加入组块理论。这些模式由十几颗颗棋子组成且特征明显,被称为“模版”(template)。模板上有许多插槽(slot),能让大师用来安插士兵或主教等变量。可能会有一个模板专门用来代表“尼姆佐印度式开局的皇后孤兵”(theisolatedqueen''''s-pawnpositionfromtheNimzo-IndianDefense)这一个概念,大师可以在改变其中一个插槽后,把原模版改造成“没有了走黑格的主教”(minusthedark-squaredbishops)。任何知道原始模板的人都应该能立即记住改变过的模板,再通过对模版的变化下出千变万化的棋局。

  象棋大师在长期记忆中已经存储了大量模版,并且可以将这些模版与棋局中的棋子位置相联系,从而在信息提取时只需根据短期记忆中的线索就可快速提取这些模版。相比之下,低水平的棋手长期记忆中存储的模版有限,所以他们的短期记忆被用来存储分析各种简单的模版。在复盘实验中,由于短期记忆容量限制,他们复盘成功的棋子数量自然有限。而大师级棋手只是对长期记忆中原有的组块进行了刺激和识别,并没有生成新的信息或建立新的联系,短时记忆只是起了提供线索的作用。

  一般来说,象棋对弈会激活大脑中与视觉处理有关的枕叶(occipitallobe)及与注意力控制、空间方位、数理逻辑等有关的顶叶(parietallobe)。2001年德国康士坦兹大学(theUniversityofKonstanz)所做的脑成像研究发现,实力较弱的选手脑中的颞叶(temporallobe)与海马体(hippocampus)较活跃,说明他使用处理新记忆的大脑部位来分析处理棋局信息。而特级大师的额叶(frontallobe)与顶叶比较活跃,说明他正在从长期记忆中撷取关于组块的信息。

  上述分析并不仅限于国际象棋,各类专家的那些令人炫目的能力都能用结构性知识与组块理论来解释。这意味着专家并不完全依赖于天赋,而是更依赖特殊训练。有意识的学习记忆与保持开放的心灵显然有助于你成为专家。根据Simon提出的“10年定律”,想成为任何领域的专家都需要大约10年的刻苦努力。