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用数字看阿德里安·德格鲁特1944年的国际象棋记忆测试

1944年,阿德里安·德格鲁特用展示2至15秒的国际象棋局面测试了四位棋手。这里是他那次测试的真实得分,以及后来的研究改变了什么。

作者:Bing Cheng

借助 AI,依据下方列出的资料研究并起草。发布之前,每一项事实都已对照这些资料核查。

由英文借助 AI 翻译而成。以英文文章为准。 阅读英文版

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年轻时的阿德里安·德格鲁特,约摄于1930年
阿德里安·德格鲁特荷兰国际象棋大师、心理学家照片:摄影者不详,公有领域,来自维基共享资源。已裁剪。

资料卡

出生
1914年10月26日,荷兰桑特波特
逝世
2006年8月14日,享年91岁
国家
荷兰
以何闻名
《Thought and Choice in Chess》(1965年)
记忆壮举
对看过2至15秒的局面凭记忆复原,得分93%

四位棋手,几秒钟

1944年,阿德里安·德格鲁特给马克斯·尤伟看了一个国际象棋局面,五秒钟后又把它拿走。这个局面出自罗哈切克与拉巴尔的一盘对局,白方走完第20步,盘面上有22个棋子。1935年至1937年的世界冠军尤伟随后口述每个棋子的位置,22个全部说对。

德格鲁特本人也是大师,他做了同样的测试,多放了一枚原局面中没有的兵,得了21分。A·法斯特是1942年乌得勒支冠军,摆对了17个棋子,却误判双方子力相等,而实际并不相等,得了16分。水平较低的G·P·豪尔得了9分。

各种转述对展示时间和百分比的说法不一,所以下面的数字都取自德格鲁特自己的书。

一位研究大师的大师

德格鲁特在1937年和1939年的国际象棋奥林匹克团体赛上代表荷兰出战。1938年到1943年间,他把棋手选择走法时的出声思考记录下来。他的研究对象包括特级大师凯列斯、阿廖欣、弗洛尔、法因、尤伟和塔尔塔科维尔。

据他统计,特级大师并不比专家级棋手看得更远,考察的着法也不更多。“大师不一定算得更深,”他写道。德格鲁特怀疑,差别体现在看棋盘的头几秒钟里,于是设计了1944年的实验来检验这个想法。

1944年的实验测了什么

每个等级各派一人。尤伟代表特级大师,德格鲁特代表大师,法斯特代表专家级棋手,豪尔代表水平较低的棋手。

每个局面都取自大师的对局,展示2至10秒,另有一次展示15秒。两位水平较低的受试者在最短的几次试验中得到3至4秒,免得得零分。每位受试者被要求花约半分钟整理自己记住的内容。随后尤伟和德格鲁特凭记忆口述局面,法斯特和豪尔则在棋盘上摆出来。

计分方式是每个摆对的棋子得一分,多放、漏放或放错位置的棋子扣分。德格鲁特舍弃了两个局面,一个是系列中的第一个,另一个有计时故障,最终计入十四个局面,棋子数从7个到26个不等。满分234分,四位受试者的得分如下。

尤伟得217分,即93%,其中五个局面完全正确。

德格鲁特得217分,即93%,其中四个局面完全正确。

法斯特得158分,即68%,没有一个完全正确。

豪尔得119分,即51%,没有一个完全正确。

德格鲁特随后又剔除了两次展示时间较长的试验(15秒和7秒),以及两次因注意力一时不集中而受影响的试验。在其余十次试验中,预定展示时间为2秒、3秒或5秒,平均得分分别为93.0%、92.6%、72.3%和51.1%。

两张表都是他本人的,这大概就是转述里专家级棋手的得分时而是68%、时而是72%的原因。展示时间从来不是固定的五秒。

德格鲁特最看重的是中间的那道差距,他称之为“把大师与非大师隔开的鸿沟”。他的解释是,大师并不是把22个棋子一个个分开存储,而是把一大组棋子当作一个整体来感知,因为他知道这组棋子是怎样形成的,又有什么用。

几个这样的单元就能覆盖整个棋盘,而按德格鲁特的说法,水平较低的棋手拥有的单元更少。后来的研究者把这些单元称为组块。

从荷兰的博士论文到随机棋盘

他于1946年在阿姆斯特丹大学的博士论文《Het denken van den schaker》中提出了这项工作。英文版《Thought and Choice in Chess》由 Mouton 于1965年在海牙出版。

1973年,威廉·蔡斯和赫伯特·西蒙在卡内基-梅隆大学重做了这个测试,受试者是一位大师、一位A级棋手和一位初学者。他们把展示时间固定为5秒。他们用的中局局面有24至26个棋子,大师复原的棋子数约为A级棋手的两倍。

他们给每次复原录了像,并把超过2秒的停顿视为两个组块之间的界线。大师的第一个组块平均有3.8个棋子,A级棋手为2.6个;大师每个局面产生7.7个组块,A级棋手为5.7个。在大师十四个局面的77个组块中,有47个含有兵链,西蒙和蔡斯还数出了10个王车易位后的王位。

他们新增的是一个对照实验:把同样的棋子放在随机的格子上。西蒙和蔡斯报告说,这时所有棋手都只能回忆起三四个棋子,比初学者在真实局面上的表现还少。他们提到,W·莱门斯和R·W·容曼在阿姆斯特丹的实验室里得到过同样的结果,但从未发表。

蔡斯和西蒙自己的引言把随机棋盘的结果说成是德格鲁特的,后来的许多叙述也沿用了这种说法。德格鲁特的书里并没有报告随机棋盘的试验。

后来的研究改变了什么

教科书把这个结果理解为大师在毫无意义的棋盘上完全没有优势。1996年,费尔南·戈贝和赫伯特·西蒙用十三项展示时间不超过10秒的实验检验了这种解读。在这十三项中的十二项里,最强的一组回忆起的随机棋子比最弱的一组更多。例外是蔡斯和西蒙自己的研究,其中大师的表现最差。

这种优势很小。戈贝和西蒙估算,在随机棋盘上,Elo 等级分每高400分,大约多记一个棋子,而在对局局面上大约多记五个。在1998年的一篇综述中,戈贝给出了5秒展示时的平均值:大师为5.5个随机棋子,低于B级的棋手为2.6个。

这个解释并没有推翻德格鲁特的想法。一位拥有极大模式库的棋手,有时会在一堆杂乱的棋子里偶然碰到某个模式。随机棋盘削弱了专家的优势,却没有消除它。戈贝和西蒙还补充说,样本很小的时候看不出这么小的效应,而1973年的研究只有三名受试者。

试试德格鲁特的测试

把 Memory Chess 设为22个棋子、5秒。这与德格鲁特的罗哈切克对拉巴尔局面的棋子数相同,也与尤伟看那个局面的时间相同。把棋盘摆回去,算出你摆对的棋子占多大比例。约一半是豪尔的水平,约70%是法斯特的水平,93%则是尤伟和德格鲁特两人各自的平均成绩。

这个比较只是粗略的,因为德格鲁特还会为错误扣分。接着再看看你记住的是哪些棋子。它们多半是成组出现的,比如一条兵链或一个王车易位后的王。

来源

  1. Thought and Choice in Chess, 2nd edition (1978), Adriaan D. de Groot, Mouton, The Hague, full text

    佐证:1944年这个日期;四位受试者的姓名和等级;2至15秒的展示时间;水平较低的受试者获得的更长时间;半分钟的停顿;谁口述、谁摆棋;计分规则;展示5秒的罗哈切克对拉巴尔局面及四个得分;表13(234分中的217、217、158、119分);表14(十次试验的平均值);两处引文;1938至1943年的出声思考记录;六位特级大师;1946年的阿姆斯特丹论文;1965年 Mouton 的版权。书中没有随机棋盘实验。

  2. Skill in Chess, Herbert A. Simon and William G. Chase, American Scientist 61(4), pages 394 to 403 (1973)

    佐证:没能把特级大师与水平较低的棋手区分开来的搜索统计;后来被引用的93%和72%这两个数字;大师回忆的棋子约为A级棋手的两倍;组块大小3.8和2.6;组块数7.7和5.7;2秒的停顿;77个组块中有47个兵链和10个王车易位后的王位;随机棋盘上的三四个棋子;以及未发表的莱门斯和容曼的结果。

  3. Perception in Chess, William G. Chase and Herbert A. Simon, Cognitive Psychology 4, pages 55 to 81 (1973)

    佐证:三名受试者;5秒的展示;24至26个棋子的中局局面;录像记录的复原过程;十四个局面中的77个组块,其中47个含有兵链;组块大小3.8和2.6;组块数7.7和5.7;以及作者本人把德格鲁特概括为包含随机棋盘的5秒实验。

  4. Recall of rapidly presented random chess positions is a function of skill, Fernand Gobet and Herbert A. Simon, Psychonomic Bulletin and Review 3, pages 159 to 163 (1996)

    佐证:十三项实验;至多10秒的展示时间;十三项中有十二项对最强的一组有利;蔡斯和西蒙这个例外;随机棋盘上每400个等级分对应一个棋子,对局局面上约为五个;旧结论在教科书中的地位;小样本的论点;以及基于组块的解释。

  5. Expert memory: a comparison of four theories, Fernand Gobet, Cognition 66, pages 115 to 152 (1998)

    佐证:德格鲁特的2至15秒展示时间;尤伟是特级大师及其世界冠军年份;半分钟的停顿;蔡斯和西蒙的5秒设计;随机棋盘结果在教科书中的地位;以及5.5比2.6的平均棋子数。

  6. Cognitive and Neuropsychological Mechanisms of Expertise: Studies with Chess Masters, Christopher F. Chabris, doctoral thesis, Harvard University (1999)

    佐证:四名受试者的设计;2至15秒的展示时间;以及这样一种说法:随机棋盘对照实验常被错误地归到德格鲁特名下,其实属于蔡斯和西蒙。

  7. Adriaan de Groot, Wikipedia

    佐证:出生和去世的日期与地点;1937年和1939年的奥林匹克团体赛;1946年的论文和1965年的英文版。

  8. Adriaan de Groot, chess psychologist (1914-2006), ChessBase

    佐证:出生和去世的日期与地点,享年91岁。同时也是一个把展示时间说成3至4秒的转述的例子。

  9. OlimpBase team page for the Netherlands, 1937 Olympiad

    佐证:德格鲁特入选1937年和1939年的荷兰队。

  10. OlimpBase team page for the Netherlands, 1939 Olympiad

    佐证:德格鲁特入选1937年和1939年的荷兰队。

  11. A Chess-Position Memory Test (from Adriaan de Groot), Eliot Hearst

    佐证:22个棋子的测试局面,以及22、21、16和9这几个得分。

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