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用數字看阿德里安·德格魯特 1944年的西洋棋記憶測驗

1944年,阿德里安·德格魯特讓四位棋手看 2 至 15 秒的棋局,再測試他們的記憶。這裡是他那次測驗的真實得分,以及後來的研究改變了什麼。

作者:Bing Cheng

借助 AI,依據下列來源研究並撰寫。每項事實在發表前都已與這些來源核對。

由英文翻譯而成,借助 AI 完成。以英文文章為準。 閱讀英文版

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約 1930年,年輕時的阿德里安·德格魯特
阿德里安·德格魯特荷蘭西洋棋大師暨心理學家照片:攝影者不詳,公有領域,來源:Wikimedia Commons。裁切。

資料欄

出生
1914年10月26日,荷蘭 Santpoort
逝世
2006年8月14日,享壽 91 歲
國家
荷蘭
知名事蹟
《Thought and Choice in Chess》(1965年)
記憶事蹟
看 2 至 15 秒的局面後,回憶得分 93%

四位棋手和短短幾秒

1944年,阿德里安·德格魯特給馬克斯·尤偉看一個局面,五秒後就把它拿走。這個局面出自羅哈切克與拉巴爾的一盤棋,白方走完第 20 步之後,棋盤上有 22 顆棋子。曾在 1935 至 1937年擔任世界冠軍的尤偉,接著口述每顆棋子的位置。22 顆全部答對。

身為大師的德格魯特自己也做了同一個測驗,他多放了一個原本不存在的兵,得 21 分。1942年烏特勒支的冠軍A·法斯特擺對了 17 顆棋子,卻誤判雙方子力相等,其實並不相等,得 16 分。棋力等級較低的G·P·豪爾得 9 分。

各種轉述對呈現時間和百分比的說法不一,所以下面的數字都取自德格魯特自己的書。

研究大師的大師

德格魯特曾代表荷蘭參加 1937年和 1939年的西洋棋奧林匹亞。1938 至 1943年間,他記錄棋手在挑選著法時邊想邊說出的內容。他的受試者包括特級大師凱雷斯、阿廖欣、弗洛爾、范恩、尤偉和塔爾塔科維爾。

依他的統計,特級大師看得並不比專家級棋手更遠,檢視的著法也不比較多。「大師不一定算得更深,」他寫道。德格魯特懷疑差別出現在看棋盤的最初幾秒,於是設計了 1944年的實驗來檢驗這個想法。

1944年的實驗測量了什麼

每個等級各派一位棋手。尤偉代表特級大師,德格魯特代表大師,法斯特代表專家級棋手,豪爾代表棋力等級較低的棋手。

每個局面都出自大師對局,呈現 2 至 10 秒,另有一次呈現 15 秒。在最短的幾次測試中,兩位較弱的受試者拿到 3 至 4 秒,以免他們得零分。每位受試者都被要求花約半分鐘整理他留在腦中的內容。接著尤偉和德格魯特憑記憶口述局面,法斯特和豪爾則在棋盤上擺出來。

計分方式是每擺對一顆棋子得一分,棋子多放、漏放或放錯位置則扣分。德格魯特捨棄了兩個局面,一個是整個系列的第一個,另一個是計時出了問題,最後計入十四個局面,棋子數從 7 到 26 顆不等。在 234 分的滿分之中,四位受試者的得分如下。

尤偉得 217 分,即 93%,其中五個局面完全正確。

德格魯特得 217 分,即 93%,其中四個完全正確。

法斯特得 158 分,即 68%,沒有任何一個完全正確。

豪爾得 119 分,即 51%,沒有任何一個完全正確。

德格魯特接著把兩次呈現時間較長的測試(15 秒和 7 秒),以及兩次因注意力一時失守而受影響的測試擱置一旁。在其餘十次中,預定的呈現時間為 2、3 或 5 秒,平均得分分別是 93.0%、92.6%、72.3% 和 51.1%。

兩張表都是他的,這大概就是為什麼轉述中專家級棋手的成績不是 68% 就是 72%。呈現時間從來都不是固定的五秒。

德格魯特最在意的是中間的那道落差,他稱之為「把大師和非大師隔開的鴻溝」。他的解釋是,大師儲存的不是 22 顆各自獨立的棋子。他把一大群棋子當成一個單位來感知,因為他知道這群棋子如何形成、有什麼用處。

只要幾個這樣的單位就能涵蓋整個棋盤,而依德格魯特的說法,較弱的棋手擁有的單位比較少。後來的研究者把這些單位稱為意元。

從荷蘭論文到隨機棋盤

德格魯特於 1946年在阿姆斯特丹大學以博士論文發表這項研究,論文題為《Het denken van den schaker》。Mouton 於 1965年在海牙出版英文版《Thought and Choice in Chess》。

1973年,威廉·蔡斯和司馬賀在卡內基美隆大學重跑了這項測驗,受試者是一位大師、一位 A 級棋手和一位初學者。他們把呈現時間固定為 5 秒。他們用的中局局面有 24 至 26 顆棋子,大師回想的棋子數量約是 A 級棋手的兩倍。

他們為每次重建錄影,並把超過 2 秒的停頓視為兩個意元之間的分界。大師的第一個意元平均有 3.8 顆棋子,A 級棋手是 2.6 顆;大師每個局面產生 7.7 個意元,A 級棋手是 5.7 個。在這位大師跨十四個局面的 77 個意元中,有 47 個含有兵鏈,司馬賀和蔡斯還數到 10 個易位國王的陣形。

他們新增的是一項對照:同樣的棋子隨機擺在各個格子上。司馬賀和蔡斯報告說,這時每位棋手都只能回想三、四顆棋子,比初學者在真實局面上的表現還少。他們指出,W·萊門斯和R·W·榮曼在阿姆斯特丹的實驗室得過同樣的結果,卻從未發表。

蔡斯和司馬賀自己的引言把隨機棋盤的結果說成是德格魯特的,許多後來的敘述也跟著重複。德格魯特的書裡並沒有記載任何隨機棋盤的測試。

後來的研究改變了什麼

教科書把這個結果解讀為:大師在毫無意義的棋盤上完全沒有優勢。1996年,費爾南·戈貝和司馬賀用十三項呈現時間在 10 秒以內的實驗檢驗了這個解讀。十三項中有十二項,最強的一組回想的隨機棋子比最弱的一組多。例外的是蔡斯和司馬賀自己的研究,其中大師的表現最差。

這個優勢很小。戈貝和司馬賀估計,在隨機棋盤上,每高出 400 等級分,大約多回想一顆棋子,而在對局局面上則是大約多五顆。在 1998年的一篇回顧中,戈貝給出 5 秒呈現下的平均值:大師回想 5.5 顆隨機棋子,低於 B 級的棋手則是 2.6 顆。

這個解釋並沒有推翻德格魯特的想法。擁有極大量模式儲備的棋手,有時會在一堆雜亂的棋子中碰巧找到一個模式。隨機棋盤縮小了專家的優勢,卻沒有讓它消失。戈貝和司馬賀補充說,樣本太小會掩蓋這麼小的效果,而 1973年的研究只有三位受試者。

試試德格魯特的測驗

在 Memory Chess 裡,把棋子數量設為 22、記憶時間設為 5 秒。這和德格魯特的羅哈切克對拉巴爾局面的大小,以及尤偉看那個局面的時間相同。重建棋盤,算出你擺對的棋子占多少比例。大約一半是豪爾的成績,大約 70% 是法斯特的成績,而 93% 是尤偉和德格魯特兩人各自的平均成績。

這個比較只是粗略的,因為德格魯特還會因錯誤而扣分。接著看看你記住了哪些棋子。它們多半是成組出現的,例如一條兵鏈或一個易位後的國王。

來源

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

    佐證:1944年的日期、四位受試者的姓名與等級、2 至 15 秒的呈現時間、較弱受試者的較長時間、半分鐘的停頓、誰口述誰擺棋盤、計分規則、呈現 5 秒的羅哈切克對拉巴爾局面與四個得分、表 13(234 分中的 217、217、158、119)、表 14(十次測試的平均值)、兩句引言、1938 至 1943年的出聲思考記錄、六位特級大師、1946年的阿姆斯特丹論文,以及 1965年 Mouton 的版權。書中沒有隨機棋盤的實驗。

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

    佐證:沒有把特級大師與較弱棋手區分開的搜尋統計、後來被引用的 93% 和 72% 兩個數字、大師回想的棋子約為 A 級棋手的兩倍、意元大小 3.8 和 2.6、意元數量 7.7 和 5.7、2 秒的停頓、77 個意元中的 47 個兵鏈和 10 個易位國王的陣形、隨機棋盤上的三、四顆棋子,以及未發表的萊門斯與榮曼結果。

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

    佐證:三位受試者、5 秒的呈現時間、24 至 26 顆棋子的中局局面、錄影的重建過程、十四個局面中的 77 個意元(其中 47 個含有兵鏈)、意元大小 3.8 和 2.6、意元數量 7.7 和 5.7,以及作者本人把德格魯特概括為包含隨機棋盤的 5 秒實驗。

  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)

    佐證:十三項實驗、最長 10 秒的呈現時間、十三項中有十二項對最強的一組有利、蔡斯與司馬賀這個例外、隨機棋盤上每 400 等級分約多一顆棋子,對上對局局面上約多五顆、舊結果在教科書中的地位、小樣本的論點,以及以意元為基礎的解釋。

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

    佐證:德格魯特 2 至 15 秒的呈現時間、尤偉是特級大師及其擔任世界冠軍的年份、半分鐘的停頓、蔡斯與司馬賀的 5 秒設計、隨機棋盤結果在教科書中的地位,以及 5.5 對 2.6 顆棋子的平均值。

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

    佐證:四位受試者的設計、2 至 15 秒的呈現時間,以及這個說法:隨機棋盤對照常被誤記到德格魯特名下,其實屬於蔡斯與司馬賀。

  7. Adriaan de Groot, Wikipedia

    佐證:出生與逝世的日期與地點、1937年和 1939年的奧林匹亞、1946年的論文和 1965年的英文版。

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

    佐證:出生與逝世的日期與地點、享壽 91 歲。同時也是把呈現時間說成 3 至 4 秒的轉述範例。

  9. OlimpBase team page for the Netherlands, 1937 Olympiad

    佐證:德格魯特入選 1937年和 1939年的荷蘭隊。

  10. OlimpBase team page for the Netherlands, 1939 Olympiad

    佐證:德格魯特入選 1937年和 1939年的荷蘭隊。

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

    佐證:22 顆棋子的測驗局面,以及 22、21、16 和 9 的得分。

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