• 保存到桌面加入收藏设为首页
国际象棋

信息化和大数据对国际象棋教学的促进作用

时间:2020-09-10 12:35:47   作者:   来源:   阅读:180   评论:0
内容摘要:   文章来源:杭州智力运动文化  作者:郑锦雷  一、研究背景和意义  当今时代是信息化和大数据的时代,计算机的软硬件技术和互联网的飞速发展,对国际象棋的发展起到了重要的助推作用。全世界每年有数以万计的国际象棋赛事,产生了数百万盘有官方记录的对局,汇集成了丰富的庞大对局数据库。......

  文章来源:杭州智力运动文化

  作者:郑锦雷

  一、研究背景和意义

  当今时代是信息化和大数据的时代,计算机的软硬件技术和互联网的飞速发展,对国际象棋的发展起到了重要的助推作用。全世界每年有数以万计的国际象棋赛事,产生了数百万盘有官方记录的对局,汇集成了丰富的庞大对局数据库。这些国际象棋棋局大数据库是巨大的宝库,不仅是职业棋手训练的必备工具,对国际象棋的教学也会有巨大的促进作用。

  国际象棋教学涉及到杀王讲解、中局战术、开局讲解、残局讲解、战略要素、对局分析等众多内容,需要大量的相关教学案例支持,这样才能言之有物,形象生动。但是国内国际象棋的教学内容,一直是以相关的中文教学参考书和教练经验为主,而国内中文教学参考书的种类较少,内容涵盖不够丰富,如果仅仅照本宣科的讲解,不去寻找更多更新的实战棋局,无法适应日益增长的学生学棋的需要,学生学习这些内容,会觉得枯燥乏味,很难提高学生的学棋兴趣,学生实战水平将更难提高。

  通过电脑软件信息化技术解读国际象棋棋谱大数据,可以极大的丰富国际象棋开局的教学效果,可以很好的加快课堂教学节奏,老师上课之前用电脑软件备好课,采用信息化技术,将会极大的丰富上课内容。

  通过大数据的筛选,可以从庞大的对局信息数据库中,查询到适合本节课内容的信息,对于开局实例教学、残局实战例局查询、中局战术教学都会有很好促进作用,从而丰富国际象棋的课堂教学,增加讲课的生动性,提高学生的学棋兴趣,最终达到提高棋力的良好效果。

  二、研究思路和框架

  采用目前世界上最流行的国际象棋分析软件ChessBase软件和Mega Database数据库进行国际象棋大数据分析。介绍The Week in Chess 信息数据平台,获取最近国际比赛对局棋谱;介绍Chess.com和国象联盟App平台,提供网络对弈和做习题的功能,采用国际象棋的信息化教学促进实战训练和实战水平的提高。

  三、研究内容

  (一)ChessBase软件和Mega Database数据库介绍

  1.ChessBase软件和Mega Database数据库采购和安装:

  ChessBase软件和Mega Database数据库都由著名的ChessBase公司发行,网站为:www.chessbase.com,在线购买,购买成功后,会通过E-mail发送下载链接和下载密码。下载软件再安装后,可以直接在电脑上安装即可。

  2.ChessBase软件的介绍:ChessBase软件具有输入棋局、阅读棋谱、设置棋局、评估棋局形势,分析最佳走法、大批量汇集棋谱、搜索相同局面下的棋局、搜索开局、搜索战术等重要功能,是当今世界上最流行的国际象棋应用软件。

  3.Mega Database数据库:Mega Database 2020数据库汇集了从1400年到2019年10月13日所有有官方记录的国际象棋对局信息,包括了约8012416盘对局。对局信息非常详细,包括:开局索引号、双方棋手姓名、双方棋手等级分、对局步数、对局时间、赛事名称等核心信息,内容极其丰富,索引方便快捷。Mega Database数据库提供的对局索引方式有:按棋手姓名索引、按开局编号索引、按棋局步数索引、按对局日期索引等众多的综合索引条件,索引非常便捷。

  (二)国际象棋信息化教学

  采用电脑+多媒体设备进行课堂教学,可以很好的提高讲课效率,形象展示对局的局面分析,评判对局优劣,推荐最佳走法,丰富讲课内容等。

  1。提高讲课效率:

  电脑+多媒体的教学模式,可以将准备好的局面、需要的棋局保存到电脑中,再用多媒体投影出来,可以很好的减少课堂现场在实物棋盘上摆棋的工作,提高讲课节奏,丰富讲课内容。比如讲解“牵制战术”时,可以准备26个关于牵制战术的习题(图1),在讲解时分别点击展示,极大的提高了讲课的效率和连贯性。特别适合应用于讲解中局战术和做相关练习题时,可以事先准备好较多的战术习题,课堂上讲解时,只需要点几下电脑鼠标,就可以立刻展示出相关习题内容,极大的节约了课堂上的教师现场摆棋时间。

  图1 牵制战术例局展示

  2。形象展示对局的分析:

  使用ChessBase软件的多媒体教学,也很适合于讲解开局,chessbase软件采用先进的展示技术,可以直观的显示各种开局变化,而且可以辅助于画线段和不同颜色的箭头,将各种进攻和防守很好的展示出来。更帮助学生有更加直观的分析演示(图2)。

  图2  苏格兰开局的攻防演示图

  3。对局局面评判和最佳走法推荐

  ChessBase可以用自带的Fritz11软件进行局面分析(图3),自动评判局面优劣,给出局面的系统评分,并给出最佳的推荐走法,可以作为局面评判的重要参考;并可以研究不同的变化走法的优劣,是教师、学生和棋手的重要助手。

  图3 Fritz 11软件自动评判局面优劣

  在实际教学过程中,老师因为水平的高低不同,对同样的局面分析,往往得出的结论千差万别,甚至是完全相反,极易给学生错误的知识,甚至还会误导学生。而有ChessBase中的Fritz 11的软件分析指导,就会得出更加客观的结论。

  国际象棋软件的强大功能,在残局分析中更加明显。国际象棋界公认,在棋盘上7个或小于7个棋子的残局中,公认是国际象棋软件的分析最为客观。在复杂的残局中,借助棋谱软件,可以很快的知道正确答案的结果,并能通过软件的一步一步提示,理解答案的内涵和所要解决的问题。帮助老师和学生更加深刻的理解残局的内容。

  图4  Fritz11对稍复杂的残局分析

  图4中,对于稍微复杂的残局,Fritz 11可以立刻给出白方的正确走法是Kb3,并指出后面6步的走棋思路是当黑方王走到b5吃掉白兵时,白王可以有时赶到g4格,顶住黑王进入自己兵的关键格,白方可以轻松获得一盘和棋。而对于白方看似强硬实则错误的Kb5—Kc5—Kd6—Ke7—Kf7—Kg7的吃黑兵计划,软件立刻给出了评判是-10.71分,原因就是黑方将会先吃掉白兵,黑兵将升变为后!变化如下:1.Kb5  Kg2  2.Kc5  Kg3  3.Kd6  Kg4  4.Ke7  Kg5  5.Kf7  Kh6!!  白方无法吃掉黑兵了 6.Ke6  Kxg6 黑方净得一兵,并能确保黑兵升后。Fritz 11不仅给出了局面的评分,还给出了推荐的走法思路,是重要的教学助手!

  4。丰富讲课内容:

  而且还可以在电脑上演示相关的国际象棋网站、图片、视频、电影等,通过这些关于国际象棋的照片、视频、电影的展示,多方位、立体化展示国际象棋之美。

  可以播放一些著名的国际象棋电影《弃兵》、《卡推女王》、《寻找菲舍尔》、《哈利波特与魔法石》、《007之来自俄罗斯的爱情》等著名包含有国际象棋的电影。再展示展示一些有趣的包含国际象棋的动画片,比如《粘土动画》、 “国际象棋宣传片”等等,都可以很好的展示国际象棋的巨大影响力。极好的提高课堂学习效果,增加孩子们对学习国际象棋的兴趣。

  (三)Mega DataBase大数据搜索分析

  1。按局面搜索相应的对局:

  如果讲解某一个开局,老师如果只是按照开局百科中的谱招进行讲解,让学生死记硬背这些开局谱照,而不辅助以真实的开局对局,学生学习开局会觉得非常枯燥乏味。如果在讲解开局谱招之后,辅助以真实的短小对局为实例,给学生讲解这个开局之后的真实对局变例,就会极大地提高学生的学习开局兴趣。

  以苏格兰弃兵开局(C44)为例, 1.e4 e5 2.Nf3 Nc6 3.d4 exd4 4.c3 dxc3 5.Bc4 cxb2 6.Bxb2(图5),这个是开局谱招。

  图5  苏格兰弃兵Bxb2变例的开局

  其开局目的是白方连弃两个兵,但是换来的补偿是有很快的双象出子领选优势。如果开局只是讲到这里,不讲解后续的变化,学生对开局的学习将只是了解一小部分而已。那么后面的真实对局如何,这就需要老师的收集大量的相应的对局。

  而国内外对苏格兰弃兵开局讲解的书籍并不是很多,如何才能搜索到苏格兰弃兵开局对应的真实对局,而且最好是短小对局,这就需要用到大数据的Mega Database数据库了。

  通过输入图5中的局面,可以在Mega Database数据库中进行搜索,以搜索出这一局面之后的所有对局,就可以在800多万盘的庞大对局库中,搜索到241盘有着同样局面的对局,可以按对局步数进行排序,从最短的只有10步对局,直到最长的68步对局,对局信息包括双方的姓名、等级分、对局步数、对局时间、比赛名称等(图6)。

  图6  C44苏格兰弃兵Bxc2开局的搜索列表,共241个对局

  可以根据学生的相应水平,挑出对应难度的对局给学生讲解,这样开局的讲解就会形象而生动,可以极大地增加学生的学习开局的兴趣。

  2018年4月23日,当今世界冠军卡尔森执白棋,在西西里防御的封闭体系中走出了创新的招法Qd2(图7),白棋取得了巨大的开局攻势,并最终精彩获胜。

  图7  西西里防御封闭体系Qd2走法

  卡尔森的这步创新的走法,立刻引起了世界棋坛的广泛关注,棋评专家撰文描写这步创新走法为“Carlsen  Line”(卡尔森线路)。白方的这步走法看似很怪异,因为阻挡了自己c1象的出路,但是卡尔森看得更加深远,他的下一步将是挺兵到b3,再出象到b2,再长易位,再挺兵到f3,以配合白方冲兵到g4和h4,白方将会在a1-h8大斜线和王翼,展开对黑王的多线路进攻,黑方将承受巨大的压力。

  所以,这步“卡尔森线进攻”走法一经走出来,就引起世界很多著名高手的关注,截至2019年10月共有172盘相同开局的对局,包括卡鲁阿纳、中材光、杜波夫、安德列金、多明格斯、中国棋手李超等多名世界高手的效仿,取得了较好的成绩(图8)。

  图8  西西里防御封闭体系之卡尔森线进攻法相似开局搜索情况

  (按等级分排序)

  ——以上知识素材的收集,都得益于ChessBase Mega 2020数据库的庞大数据集,可以极为方便的搜索出各种开局下同种局面出现的各种信息。经过这样的数据分析,再讲解卡尔森线进攻的开局秘密武器,就会形象而生动,老师讲解起来栩栩如生,学生学起来津津有味。

  2。按开局索引号搜索

  如果知道某种开局的开局引索号,比如苏格兰开局的索引号为C44—C45,如果想查询苏格兰对局中的一些12步以内的短小对局,就可以按开局索引号进行搜索,在搜索框中,分别输入“ C44—C45”和“步数为0-12步”,以及“1-0,0-1(只挑出有胜负的对局,和棋不列出)”就可以搜索出所有12步以内的只有胜负的苏格兰开局的短小对局,老师可以根据需要挑出来给学生讲解。

  3。对局信息的搜索

  如果在查看国际象棋书籍时,书中只列出了某个对局的片断,而如果想知道这个对局的来龙去脉,可以通过大数据库Mega Database的搜索框,输入对局双方的姓名和对局时间,搜索出整个对局信息,从而可以方便快捷的在多媒体上给学生讲解。而且可以利用大数据库软件自带的分析引擎,进行对局形势和最佳走法分析,方便老师的多方位讲解。

  4。按棋手进行对局搜索

  如果对某位高手的对局感兴趣,Mega Database还可以提供按棋手姓名、等级分进行搜索的功能。

  (1)棋手信息检索:比如如果很欣赏当今世界冠军卡尔森的棋局,想了解卡尔森早期的对局,就可以按卡尔森的姓名搜索“Carlsen Magnus ”进行搜索,Mega Database就可以将卡尔森所有有记录的2879盘对局全部搜索出来,再按时间排序,以查看卡尔森早期儿童时代的对局,挑出相应的内容给学生讲解,以增加学生的榜样作用,激发学生的学棋兴趣。

  图9  Mega Database 2020数据库搜索的Carlsen所有对局

  (2)在检索框中检索:按棋手的姓名检索该棋手的全部对局,可以输入想查询的Carlsen Magnus的姓名(图10)。

  图10   在搜索框中,按姓名检索Carlsen Magnus的所有对局

  就能查询出所有该姓名的所有棋局(图11),并包含对手姓名、等级分、步数、对局日期等相关内容。

  图11 按姓名检索Carlsen Magnus的棋局列表

  (3)双方棋手对局检索:

  比如想知道卡尔森和中国棋手丁立人,在2018年的对局情况,可以在搜索框中,输入双方棋手姓名,再输入年份为“2018”(图12)。

  图12  在搜索框中输入需查询的双方棋手姓名和年份

  Maga Database 2020数据库就可以立刻搜索出卡尔森和丁立人在2018年的共三盘对局信息(图13):

  图13  搜索出卡尔森和丁立人在2018年的三盘对局信息

  如果欣赏第八位世界冠军塔尔的进攻型的对局,可以在Mega Database中搜索“Tal Mihail”,就可以查询到塔尔的有记录的所有对局,逐一欣赏,挑出其中适合学生的进行讲解。

  5。按残局局面进行搜索和软件分析

  在残局教学中,可以摆出相应的残局,在Mega Database数据库中搜索相应的残局内容,找出真实的残局对局例子,以增加残局教学的生动性。同时可以利用ChessBase软件,进行引擎分析,找出该残局下最佳走法;还可以分析其他不同走法的优缺点,可以很好地进行残局的教学。

  Mega Database可以搜索出包含相同棋子位置的所有对局信息,比如在针对特定的兵型中,可以很好的按特定兵型进行对局检索。比如想了解下图这样的斯拉夫结构兵型的相关对局情况(图14),可以设置出这样的局面,在position中,复制出此局面,就可以搜索50000盘相同兵型结构的斯拉夫兵型对局(图15)。

  图14斯拉夫兵型结构搜索图

  图15  斯拉夫兵型结构对局搜索结果列表

  其中按等级分排序,可以查询到卡尔森走的斯拉夫兵型的对局(图16)

  图16   Calsen Magnus vs Miles Gilberto 的斯拉夫兵型对局6中局战术搜索和汇总

  Mega Database数据库提供了按不同战术名称进行搜索战术的功能,分别有:击双、牵制、闪将、消除保护、引离、引入、串子、底线弱点等众多的战术类别,可以按这些不同的战术类别进行战术实际对局例子的搜索,为战术讲解提供了丰富的素材(图17)。

  图17  ChessBase 15根据战术搜索相关的对局

  本项目购买ChessBase 15正版软件和Mega Database 2020正版数据库,制作出操作手册,可以供各级教练员使用。除上述功能之外,还可以进行按开局分类的国际象棋精彩的短小对局集的汇总出版产出。短小精悍的短对局,是国际象棋中的珍宝,小巧玲珑,非常具有观赏性,可以让学生明白赢棋其实可以变得很简单,克服孩子下棋的畏难情绪,可以理好的吸引学生的学棋兴趣,促进国际象棋教学。

  通过Chessbase软件,可以将事先准备好的中局内容在chessbase软件上制作成例题讲义集(图18),上课时只需点击鼠标,就可以很快给出讲解例题,极大的提高了教学的便捷性。

  图18  a2-g8进攻精彩对局课堂讲解例局

  (四)最新国际大赛棋谱的搜索:

  当今时代是信息爆炸的时代,每天都会有国际象棋的各种比赛,产生成千上万个棋局。如果能最快获取当今世界最新的国际象棋比赛的比赛信息和棋谱资料,并在讲课时挑选好合适的最新比赛对局及时讲解给学生,更能增加学生们的学棋兴趣。

  1最新比赛棋谱下载:有众多平台能提供最新的比赛直播,比如:Chess24、chessbomb、chessbase官网等,而能直接下棋最新比赛棋谱的网站主要是“The Week in Chess”(简称为TWIC),网站为:https://theweekinchess.com/,其中“Recent PGN”提供了近一年来所有大赛的棋谱下载,

  图19  TWIC官方网站

  图20  TWIC中提供最近一年的国际大赛比较棋谱下载功能

  2.TWIC每周棋谱下载:

  TWIC还提供了每周世界大赛的棋谱下载功能,在https://theweekinchess.com/官网中的“TWIC Archive”,提供了最新一周以来的国际大赛棋谱,每期棋谱大约2000盘对局(图21)。

  图21   TWIC 每周棋谱下载

  截至2020年7月13日,已经完成了1340周的棋谱下载,极大的方便了教练、棋手和学生的最新的国际大赛对局检索。

  (五)在线网络实战平台

  国际象棋水平的提高,离不开大量的实战练习。面对面的实战对局,因为需要对局双方见面才能实战,受到极大的限制。当今的信息化时代,已经有众多强大的网络对弈平台,比如著名的www.chess.com,国象联盟、ICC、Playchess等等,每天都会有大量的国内外爱好者在网络平台上实战下棋,为随时随地能下棋提供了极大的便利。老师可以指导学生保持一定的在线平台对局数量,并将在网络上的下棋发给老师及时点评。而且网上平台都能在复盘时提供对局软件分析,既能保证训练量,还可以在线获得强大的复盘分析指导,可以很好的促进了学生棋力水平的提高。

  下棋水平的提高,光靠实战下棋还是远远不够的,做国际象棋习题也同样重要!现在很多学生不能获得足够多的和他水平相匹配的国际象棋习题,极大的制约了学生下棋水平的提高。Chess.com和国象联盟App不仅提供强大的在线对弈功能,还有海量的战术习题可以练习。两款App会根据孩子的做题水平积分,自动提供相应水平的各种习题在线点击完成。习题内容包括:得子战术练习、杀王练习、残局练习、致胜走法等等,习题做对可以得分,做错会相应扣分,而且每题的做题对错和得分都能直观的展示出来,极大的方便家长和老师的监督。每道习题的答案还会有软件分析,并能提示错误原因,供学生理解掌握每道题的思路。

  通过实战对局和做习题,双管齐下,辅助以信息化的讲解,相信学生的下棋水平一定能够突飞猛进,获得质的飞跃提高。

  四、研究结论

  综上所述,当今时代是信息化的时代,信息化产生了庞大的大数据,国际象棋大数据收集汇总后,进行相应的分类和搜索,为学习国际象棋学生水平的飞速进步提供了很好的帮助,更为国际象棋的教学提供了绝佳的丰富的素材。通过大数据的搜索,可以丰富国际象棋的教学内容,使国际象棋的教学和实战对局、做习题相结合,增加学生的学棋兴趣,提高学棋效果,促进学生国际象棋水平的飞速提高。

   

(责编:樊璐璐)