Teoria chunking e pattern recognition: un esempio pratico

Un giocatore alle prime armi potrebbe probabilmente pensare che la strada maestra per progredire nel gioco degli scacchi dipenda da una maggiore capacità e profondità di calcolo e da una migliore memoria a breve termine connessa con lo studio di varianti sui libri.

Purtroppo però in una posizione esistono decine di mosse, il cui numero cresce in maniera esponenziale mano a mano che ci si addentra nell’albero delle varianti: sarebbe pretenzioso e non basterebbe una vita intera sperare di trovare, nei tanti testi in circolazione, una risposta per ogni posizione che ci troviamo ad affrontare in partita.

Per fortuna le cose non stanno così e possiamo subito dire che questa credenza è sbagliata. In questo articolo cercheremo di spiegare il perché, e lo faremo attraverso un esempio pratico a partire dalla seguente posizione.



Nella posizione del diagramma il Bianco ha giocato molto velocemente 12. Axh7+!, dopo di che la partita è finita quasi subito con 12. … Rxh7 13. Dh5+ Rg8 14. Cxf7! Txf7 15. g6 Tf5 16. Dh7+ Rf8 17. Dh8 matto.

Ora come ha fatto il Bianco a trovare una così bella combinazione … praticamente senza pensare ? Era forse dotato di poteri soprannaturali … oppure si tratta di un miracolo ?

Io non credo e sono convinto che la risposta esatta stia proprio nell’argomento introdotto dal titolo: teoria chunking e pattern recognition.

Ma andiamo con ordine.

I chunks

Nei primi anni ’30 lo psicologo, nonchè giocatore di scacchi, Adrian de Groot condusse alcuni esperimenti di psicologia applicata agli scacchi, nel tentativo di trovare una risposta su quale dovesse essere l’insieme di conoscenze che permettono ad un giocatore di scacchi di trovare una buona mossa in una data posizione.

In uno di questi esperimenti venne fatta vedere per pochi secondi ad alcuni Maestri e principianti la posizione del diagramma sottostante (vedi diagramma A)

Diagramma A



e poi fu chiesto loro di ricostruirla sulla scacchiera.

Ebbene i Maestri furono in grado di riprodurre la posizione molto più fedelmente dei principianti e in minor tempo. Si notò anche che i Maestri, nel ricostruirla, non disponevano i pezzi sulla scacchiera uno dopo l’altro in maniera casuale, ma lo facevano per gruppi di pezzi (per esempio i tre pedoni dell’arrocco col Re la Torre e il Cavallo, il centro di pedoni, Donna e Alfiere bianchi sulla stessa diagonale e Torre nera sulla colonna “c”, ecc.). Dopo aver disposto un gruppo di pezzi si fermavano per qualche secondo a pensare e poi passavano al gruppo successivo.

Venne poi ripetuto l’esperimento con un’altra posizione (vedi diagramma B),

Diagramma B



contenente lo stesso numero di pezzi della prima ma costruita piazzando i pezzi in maniera casuale sulla scacchiera. In questo secondo caso i Maestri e i principianti fecero lo stesso numero di errori nel riprodurla sulla scacchiera.

Le conclusioni a cui giunse de Groot furono abbastanza inaspettate per quel tempo.

Fino ad allora si pensava che l’eccellenza negli scacchi fosse esclusivamente sinonimo di maggiore intelligenza e che il Maestro fosse più forte del giocatore inclassificato semplicemente perché riusciva meglio di lui a visualizzare le posizioni durante il calcolo delle varianti e quindi ad andare più in profondità nell’analisi.

Quello che l’esperimento dimostrò fu invece qualcosa di sorprendente: il giocatore più forte non vede una posizione come un unicum, cioè un mono-blocco dato da un insieme di pezzi bensì, seppur inconsciamente, ne riduce la complessità separandola in varie parti o, con terminologia tecnica, chunks, costituiti ognuno da gruppi o configurazioni di uno o più pezzi. E’ questa capacità di scomporre la posizione in parti che gli consente poi di ricomporla velocemente ed in maniera corretta, mentre non ha alcuna migliore abilità rispetto al principiante nel ricordare posizioni casuali di pezzi sulla scacchiera.

La relazione spaziale tra questi chunks (cioè il modo in cui i pezzi nei chunks possono interagire tra loro), aiuta il Maestro nella percezione della posizione, permettendogli così di comprenderla meglio riguardo al suo “significato”, piuttosto che come un gruppo di singoli pezzi.

Venne anche scoperto che la principale differenza tra i campioni di scacchi e gli amatori stava nella dimensione e nel numero di pezzi che componevano le diverse configurazioni da essi accorpate: poche unità per il giocatore meno esperto, veri e propri blocchi o mega-gruppi per il Maestro.

La teoria chunking la si può rinvenire non solo negli scacchi, ma anche in cose molto più semplici. E’ stato stabilito che la natura del cervello umano è tale che può sostenere fino a 7 chunks senza perderne di vista nessuno per sovraccarico: così una persona normale può ricordare facilmente un numero composto da 7 cifre, mentre ha notevoli difficoltà a ricordare numeri composti da 8 o più cifre. Gli stessi problemi non si riscontrano invece nella memorizzazione dei numeri di telefono (composti anch’essi da molte cifre, oltre le 7; nella mia rubrica ne conto più di venti e me li ricordo tutti!): perché? Perché una persona non ha bisogno di ricordare ogni cifra dei numeri telefonici separatamente: il numero di telefono è memorizzato per gruppi di cifre (per esempio io memorizzo il prefisso e poi blocchi di due o tre cifre al massimo); inoltre, solitamente, essendo il numero associato a nomi (Carlo, papà, ecc.) viene ricordato più facilmente.

La medesima codifica verbale-semantica avviene anche per gli scacchi: quando si parla di Alfiere in fianchetto, partita Spagnola, avanzata di Torre su colonna semiaperta, pedone passato e così via, il neofita del gioco molto probabilmente non ha idea di cosa stiamo parlando, ma il giocatore dotato di una certa esperienza non ha nessun problema a interpretare queste locuzioni.

Attraverso la teoria chunking si è riusciti così ad estrapolare in modo preciso in cosa consiste la superiorità di gioco del Maestro rispetto al dilettante: il giocatore esperto si contraddistingue semplicemente per aver immagazzinato in memoria una vera e propria biblioteca visiva altamente organizzata di chunks, di combinazioni non solo di due o tre pezzi ciascuna, ma anche di elementi tattici e strategici, dei quali possiede la precisa finalità difensiva o di attacco. Si stima che un Candidato Maestro possa avere in deposito qualche centinaio di questi chunks, mentre un forte Grande Maestro possa arrivare anche fino a 100.000.

Torniamo ora alla posizione del diagramma iniziale e, per capirla meglio, proviamo a scomporla nei chunks, cioè in quelle configurazioni di pezzi significative e nelle loro relazioni spaziali, che il Bianco deve aver considerato per interpretarla correttamente.

I° chunk: (configurazione h7; B: Ac2; N: f7, g7, h7, Rg8 e Tf8); l’Ac2 batte sulla diagonale libera b1-h7 e può catturare in h7 con scacco, mentre il Re nero arroccato ha solo due case di fuga: h7 e h8.

II° chunk: (configurazione h5; B: Dd1; N: f7, g7, h7, Rg8 e Tf8); la Dd1 può portarsi in h5 in una mossa, attaccando contemporaneamente le case h7 ed f7.

III° chunk: (configurazione f7; B: Ce5; N: f7, g7, h7, Rg8 e Tf8); il Ce5 controlla e può catturare in f7.

IV° chunk: (configurazione f6; B: g5; N: Cd7); il pedone g5 controlla f6 e il Cavallo nero è stato costretto ad allontanarsi da questa casa.

V° chunk: (configurazione g6; B: g5; N: f7, h7); il pedone g5 del Bianco può avanzare in g6 senza essere catturato, una volta che i pedoni f7 e h7 sono stati rimossi, controllando così le case f7 e h7.

VI° chunk: (configurazione e7; N: Ae7); il Nero ha un pezzo in e7 che non deve essere un Cavallo o un pezzo pesante (Donna o Torre).

VII° chunk: (configurazione g7; B: Af4, Th1; N: g7); la Th1 può portarsi in g1 e l’Af4 in h6, attaccando entrambi il punto g7, una volta che il pedone g5 è stato rimosso.

La pattern recognition

Aver parlato dei chunks rende ora molto più semplice spiegare il concetto di pattern.

Abbiamo visto che il forte giocatore, per capire una posizione, la scompone prima in chunks, attingendo informazioni dal proprio database personale particolarmente ricco di configurazioni di pezzi dotati di significato compiuto e scolpiti nella sua memoria a lungo termine attraverso lo studio e un’esperienza personale di gioco di lunga data.

In ciò egli è particolarmente preciso per via dell’elevato numero di chunks conosciuti e memorizzati.

Una volta scomposta così la posizione la riconsidera globalmente, tenendo conto dei collegamenti tra i diversi chunks recuperati dalla memoria ed associando ad essi una procedura adatta da utilizzare come base per scegliere la mossa da giocare.

L’insieme di questi chunks e delle procedure da essi coinvolte è ciò che chiamiamo pattern.

Poiché si deve considerare anche l’aspetto dinamico della posizione, cioè lo spostamento dei pezzi, il lavoro di collegamento tra loro dei diversi chunks deve prevedere pure come la posizione vada giocata, cioè la priorità da dare a certe mosse su altre (es. mosse che danno scacco, mosse forzate, eventuale presenza di mosse intermedie dell’avversario e così via) o, più precisamente, il giusto ordine da attribuire alle mosse da eseguire.

Una volta terminata questa fase, il cervello memorizza il tutto e prova la sequenza. Se questa è errata perché non porta alcun vantaggio, viene verificata nuovamente la raggiungibilità del pattern finale e si ripete tutto il procedimento, altrimenti si abbandona la possibilità di giocare quella mossa e se ne effettua un’altra (il pattern finale non è raggiungibile o non si riesce a trovare il collegamento tra i vari stadi intermedi).

Proviamo ad individuare il pattern nella posizione del nostro diagramma iniziale, la cui definizione potrebbe essere grosso modo questa: “se il Nero ha arroccato e il suo Re si trova in g8, la Torre in f8, i pedoni in f7, g7 e h7, se il Cavallo si è allontanato da f6, se c’è un pezzo in e7 che non sia un Cavallo o un pezzo pesante e se il Bianco ha un Cavallo in e5, un pedone in g5, un Alfiere che batte lungo la diagonale libera b1-h7, la Donna che può portarsi in h5 alla mossa successiva, un Alfiere in f4, e quindi al di fuori della propria catena di pedoni e una Torre che può portarsi in g1 in una mossa, allora si deve giocare Axh7+”.

A questo punto credo siamo finalmente in grado di rispondere alla nostra domanda iniziale, ricordate: “come ha fatto il Bianco a giocare una così bella combinazione senza pensare neppure un secondo ?”.

La risposta è che, semplicemente, doveva avere ben impresso il pattern nella propria memoria a lungo termine. Così, in quella particolare posizione, il modello memorizzato è stato riconosciuto e il giocatore ha avuto un rapido accesso alle informazioni (tattiche e strategie) e su come si doveva muovere. Il riconoscimento automatico del pattern noto ha cioè svolto un ruolo chiave nella capacità del Bianco di giocare velocemente e con precisione. Per esempio sono sicuro sapesse che se il Nero alla 15esima avesse giocato la migliore 15. … Cf6, la sequenza corretta di gioco sarebbe stata allora 16. gxf7+ Rf8 17. Dg6 Ce4 (per liberare la casa f6 per l’Alfiere) 18. Ah6! Af6 19. Cxe4 dxe4 20. Tg1 con facile vittoria. Inoltre sono convinto che, prima di effettuare la combinazione, si sia velocemente accertato della presenza effettiva del pattern, verificando che il pezzo in e7 del Nero non fosse la Donna o la Torre, altrimenti non sarebbe stato possibile catturare in f7 e neppure un Cavallo, che avrebbe potuto coprire in g8 lo scacco di Donna in h8: casi questi nei quali Axh7+ si sarebbe rivelata un grave errore.

Ricapitolando possiamo sicuramente dire che, all’atto pratico, il cervello umano immagazzina informazioni e attribuisce loro un significato sulla base del “riconoscimento degli schemi” (o, con locuzione anglosassone, “pattern recognition”) e utilizza poi i modelli di cui già dispone, e che in altre partite hanno dato buona prova, per gestire i nuovi. Negli scacchi, ogni volta che si raggiunge una posizione il nostro cervello ha dunque una riserva di pattern esistenti che ci aiutano a darle un senso, nonché un modo di pensare, conscio o inconscio, che ci porta ad esprimere determinati giudizi su quali sono i tratti distintivi della posizione e sul da farsi.

Ma mentre i giocatori più esperti hanno la possibilità di accedere, nella memoria a lungo termine, ad un deposito molto vasto di configurazioni di pezzi complesse, i giocatori più deboli intasano presto la memoria a breve con pattern più semplici e singole mosse, mentre gli esperti, utilizzando i chunks, sfruttano più efficacemente le locazioni di memoria disponibili (ricordate il discorso dei 7 chunks ?). In tale maniera i Maestri hanno a loro disposizione, nella “RAM” del proprio cervello, locazioni libere che permettono loro di aumentare la potenza di pianificazione e quindi il numero di mosse durante il processo di analisi. Quando incontra una nuova posizione il Maestro riesce, grazie alla sua maggiore esperienza, a trovare il giusto pattern che gli permette di scegliere la mossa migliore dove il principiante non vede alcunché.

Conclusioni

Negli scacchi esistono decine e decine di pattern, da quelli più semplici, per esempio case deboli dell’avversario che possono essere sfruttate in un certo modo, ai più complessi come il principio delle due debolezze nel finale. I pattern possono essere poi sia tattici, come nell’esempio appena visto (es. schemi elementari di matto, combinazioni di guadagno di materiale ecc.) che strategici (es. debolezza del lato di Re, maggioranza di pedoni sul lato di Donna ecc.) e si possono rinvenire in tutte le fasi di gioco: in apertura (es. catene di pedoni contrapposte nella variante di spinta della Francese, sacrificio del Cavallo in d5 nella Siciliana), nel mediogioco (es. pedone di Donna isolato, attacco di minoranza, tanto per citare i più noti) e nel finale (es. Re e Torre contro Re, casi di fortezze ecc.).

Certo è che, per quanto scritto in precedenza, possiamo sicuramente affermare che l’abilità scacchistica non si basa unicamente sulla profondità dell’analisi della posizione e sulla memorizzazione di varianti su varianti, ma risiede principalmente nella corretta acquisizione dei pattern, e aumenta mano a mano che le varie configurazioni vengono immagazzinate e organizzate stabilmente nella memoria a lungo termine.

Questo è un concetto molto importante perché ci illustra quale dovrebbe essere la corretta metodologia di studio ed allenamento del giocatore di scacchi che vuole migliorare la comprensione del gioco.

Purtroppo però non ci sono semplici scorciatoie e le minestra è sempre la stessa: è di fondamentale importanza giocare, sudare su esercizi di tattica e di visualizzazione, studiare partite famose, articoli, libri che descrivono le aperture, le strategie del mediogioco, i finali e poi ritornare sulle posizioni giocate confrontandole con altre e, aiutandosi con i libri o con un buon database, cercare di portare alla luce i pattern presenti all’interno delle posizioni e, infine, scolpirli nella memoria a lungo termine per essere in grado di usarli quando si ripresentano nella posizione. In questo processo è di fondamentale importanza la ripetizione: dobbiamo più e più volte riportare alla nostra attenzione i pattern trovati sino ad assimilarli mnemonicamente.

E’ stato stimato che, con un impegno costante da 1 a 8 ore giornaliere di studio, ci vogliono circa 10 anni per raggiungere un livello di gioco mondiale.

Eh sì … è proprio dura la vita dello scacchista!