Visste du at det var flere forsøk på å lage maskiner som kunne spille spill på attenhundretallet? Et av dem lykkes til og med.
I dag skal vi prøve å finne den tidligste forgjengeren til dagens dataspill. For å gjøre dette må vi overraskende langt tilbake i historien – vi må suse forbi sekstitallets stormaskiner og femtitallets spilleksperimenter. Vi må til og med hoppe bukk over den spekakulære, mekaniske sjakkmaskinen El Ajedrecista fra 1914. Helt tilbake til attenhundretallet må vi, og det hele begynner med et navn du antakeligvis har hørt før: Charles Babbage. Men han representerer bare én bit av puslespillet, og for å finne den andre skal vi ta turen over Atlanterhavet.
Datamaskinens far
Vi begynner imidlertid i England, der Charles Babbage ble født i 1791. Babbage var, som så mange av historiens store personer, et multitalent – han var både matematiker, filosof, ingeniør og oppfinner. Han regnes også av mange som datamaskinens far, for etter ha utviklet en mekanisk kalkulator designet han en ekte, programmerbar datamaskin ved navn Analytical Engine. Den dampdrevne kolossen skulle ha en regneenhet, kontrollflyt i form av kondisjoner og sløyfer, og til og med integrert minne.
Maskinen skulle programmeres via hullkort, en teknikk man allerede brukte på industrielle vevemaskiner, og som senere ble brukt på flere av nittenhundretallets første datamaskiner.
Babbage fikk aldri oppleve at datamaskinen hans noensinne ble bygd – han fikk produsert prototyper av enkelte store komponenter, men for å bygge hele maskinen måtte han ha betydelig mer penger enn noen var villige til å investere i det som for alt de visste kunne være et ugjennomførbart luftslott. Men takket være de detaljerte planene og beskrivelsene hans har den kunnet bli analysert i detalj av moderne eksperter, som har fastslått at om en fungerende maskin hadde blitt bygd, ville den vært det som kalles «Turing complete».
Det er også i forbindelse med denne datamaskinen at et annet kjent navn dukker opp, nemlig matematikeren og skribenten Ada Lovelace. Hun ble så fascinert av Babbages konsept at hun basert på en omfattende beskrivelse av hvordan datamaskinen skulle fungere konstruerte det som ofte regnes som tidenes første dataprogram for den. Det var et sett med algoritmer for å regne ut Bernoulli-tall.
Det er ikke Analytical Engine vi skal fokusere på i dag, skjønt den er viktig for historien. Babbage prøvde nemlig stadig å skaffe midler til å få bygd datamaskinen sin, blant annet gjennom en rekke andre finurlige oppfinnelser. Og en av disse var et spill.
Glødende spillinteresse
Babbage hadde vært interessert i spill helt siden oppveksten. Mens han studerte ved Trinity College i Cambridge kunne han finne på å bruke hele netter på å spille en variant av kortspillet Whist sammen med sine medstudenter, og han var også en entusiastisk sjakkspiller.
I likhet med moderne sjakkspillere forsto han tidlig viktigheten av å analysere og memorisere tidligere spill. En av rivalene hans på sjakkbrettet var en kar ved navn Brande, som Babbage hadde møtt mens han gikk på Trinity College. Brande tok sjakk virkelig seriøst, og brukte omtrent all fritiden sin på å studere spillet. Etter college reiste han dessuten rundt i Europa for å få opplæring av datidens sjakkeksperter. Ifølge Babbage eide Brande så godt som all litteratur noensinne skrevet om sjakk, og hadde pugget alle de tradisjonelle åpningene og strategier for å overvinne dem. Dette ledet Babbage til følgende observasjon:
– Hvis jeg spilte noen av de vanlige åpningene, var det helt sikkert at jeg ville bli slått. Den eneste sjansen jeg hadde til å vinne var å gjøre et tidlig trekk som var så dårlig at det ikke hadde blitt nevnt i noen avhandling.
Den tyrkiske sjakkspilleren
I 1820 fikk Babbage også anledning til å bryne seg på The Turk, som i en alternativ Steampunk-virkelighet kunne vært det denne artikkelen egentlig handlet om. The Turk ble konstruert så tidlig som i 1770 av østerrikske Wolfgang von Kempelen, og ble presentert som en automatisk sjakkspiller – en «automaton» eller robot, som spilte sjakk så godt at selv mestere måtte se seg slått. Babbages spill mot The Turk varte i omtrent én time, og han tapte. Men han skjønte også at The Turk ikke var det den ga seg ut for å være.
The Turk var nemlig bare en veldig avansert dukke med et lite kontrollrom inni, som huset en lys levende og utvilsomt svært ukomfortabel sjakkspiller av overraskende høyt kaliber. Maskinen var for all del et imponerende stykke ingeniørkunst, og et trylletriks så avansert at selv Randy Pitchford ville ha latt seg lure, men det var altså ikke noen reell forgjenger til Deep Blue.
Babbage var imidlertid overbevist om at det var mulig å lage en slik maskin. På tross av at alle han snakket med mente det motsatte, påsto han faktisk at det ville være mulig å lage maskiner som kunne spille alle typer spill, og til og med vinne mot menneskelige motstandere. For den planlagte Analytical Engine, ville det ifølge Babbage ikke være noe problem overhodet:
– Å få en «automaton» til å spille ethvert [brett]spill er avhengig av at maskinen har mulighet til å representere alle de mange brikkekombinasjonene. Hvis vi tillater hundre trekk for hver side i sjakk, fant jeg at Analytical Engines kapasitet ville vært langt høyere enn det som var nødvendig, selv for et [så komplisert] spill som sjakk.
I dag vet vi at han i prinsippet hadde helt rett, skjønt han overvurderte nok egenskapene til sin egen planlagte maskin. Han hadde uansett ikke noen Analytical Engine å prøve teorien med. Derfor tenkte han at han skulle starte med noe litt enklere. Noe som det forhåpentligvis også ville være mulig å tjene penger på, som så kunne brukes til å kunne finansiere drømmeprosjektet. En arkademaskin, rett og slett, spesialdesignet for å spille det enkleste spillet Babbage kunne komme på – Tripp, trapp, tresko.
Et (over)ambisiøst prosjekt
Konseptet var som følger: Babbage ville lage en maskin med et spillbrett og to mekaniske barnefigurer – en for spilleren og en for maskinen – samt en hane og et lam. Alle figurene kunne bevege seg på ulike måter. Når spillet var over skulle barnet som representerte vinneren juble, mens hanen galte, og så skulle det tapende barnet gråte og vri seg i hendene mens lammet skulle breke. Nøyaktig hvordan mekanismene som drev disse figurene skulle fungere vet vi ikke, men det er heller ikke det som er det interessante med denne maskinen. Det fantes tross alt mange avanserte «automatoner» allerede.
Det interessante er i stedet at maskinen skulle spille spillet selv, og ikke jukse slik The Turk hadde gjort. Her etterlot også Babbage seg såpass mye dokumentasjon at det er mulig å til en viss grad forstå hvordan den skulle fungere.
For hvert trekk, gikk den tenkte maskinen gjennom syv separate steg. Først analyserte den spillbrettet, for å sjekke om posisjonene var lovlige i henhold til reglene. Så sjekket den om den hadde tapt. Deretter, om den hadde vunnet. Hvis ikke, sjekket den om den kunne gjøre et trekk for å umiddelbart vinne spillet, og i så fall skulle den gjøre dette trekket. Neste steg, om den kom så langt, var å analysere om motspilleren kunne vinne i sitt neste trekk, og i så fall gjøre et trekk som forhindret dette.
Det siste steget var som følger: Den automatiske spilleren måtte sjekke om den kunne gjøre et trekk som, hvis den fikk lov til å gjøre to trekk rett etter hverandre, ville gitt den to forskjellige vinnermuligheter i trekk nummer to. På den måten ville motspilleren bare kunne klare å stanse ett av vinnertrekkene, og maskinen kom til å vinne spillet. Om ikke dette lykkes, skulle den gjenta prosessen med tre trekk.
En ekstra utfordring for Babbage var tilfeller der maskinen endte opp med to eller flere like gode trekk, og måtte velge mellom disse. Siden det ikke var mulig å legge inn ekte tilfeldigheter, skulle maskinen gjøre et valg basert på hvor mange ganger den hadde vunnet allerede og om dette antallet var et partall eller oddetall. På denne måten ville det forhåpentligvis se ut som den spilte dynamisk som et menneske, og ikke basert på strenge regler som en, vel, datamaskin.
For å «lese» spillbrettet skulle maskinen bruke et system med vekter og stenger, der hver posisjon kunne ha tre ulike tilstander avhengig av om ruten var tom eller hadde en brikke tilhørende den første eller andre spilleren. Nøyaktig hvordan det hele skulle fungere er fortsatt ukjent. Dette gjelder også mye annet, slik som hvordan maskinen skulle evaluere trekk, og hvordan den skulle få energi til å drives i utgangspunktet. Spillhistorikeren Devin Monnens, som har analysert den tilgjengelige informasjonen om maskinen, foreslår at den skulle benytte seg av vekter og måtte trekkes opp, omtrent som ei god, gammeldags bestefarsklokke.
Forgjenger til arkademaskinen
Babbage tenkte opprinnelig å få produsert seks maskiner, som skulle plasseres ut på tre forskjellige lokasjoner. Hvert sted skulle ha en maskin utstilt, mens den andre var i reserve for når det oppsto problemer med den første. Spillerne måtte betale for å spille, og Babbage så for seg at foreldre først ville la barna prøve. Så, når maskinen antakeligvis slo barna deres, ville de kanskje betale på nytt for å prøve å se om de selv kunne rette opp familiens ære. I utgangspunktet ville maskinen alltid spille perfekte trekk, og dermed aldri tape, men det ser ut som Babbage planla å legge inn en funksjon der den av og til gjorde feil, og dermed ga en og annen heldig spiller en sjanse til å vinne.
Forretningskonseptet virker kjent for alle som har spilt et arkadespill på et gatekjøkken eller et flipperspill på en pub. Med moderne øyne virker det også som en oppskrift på suksess, men Babbage begynte etter hvert å tvile på om det egentlig var liv laga. Han spurte rundt, og fant ut at andre nylige utstillinger av «automatons» hadde floppet – folk var rett og slett ikke så interessert lenger. I tillegg hadde han som nevnt sin Analytical Engine å tenke på. Det var jo den som var hovedmålet, og Babbage fryktet at selv om Tripp, trapp, tresko-maskinen oppnådde en viss suksess, ville konstruksjonen og gjennomføringen av prosjektet ta opp for mye tid.
Han klarte likevel ikke å gi den helt opp. Faktisk jobbet han av og på med Tripp, trapp, tresko-maskinen over en periode på 24 år, fra 1844 til 1868. Den vekket også interessen til Ada Lovelace, som i tillegg til tingene hun er mer kjent for dermed ble en av de første i historien som fikk oppleve hvor kjedelig det er å vente i evigheter på et spill som blir utsatt og utsatt, for så å bli kansellert. Hun begynte til og med å mase på Babbage da han nok en gang (i 1848) så ut til å ha droppet prosjektet:
– Du sa ikke noe om Tripp, trapp, tresko-maskinen i ditt forrige brev. Jeg er redd for at den aldri blir fullført. Jeg vil at du skal fullføre noe, spesielt hvis det «noe» sannsynligvis vil resultere i «noe» av gull og sølv, skrev hun i et brev.
Charles Babbage døde i 1871, men siden han også var en ivrig skribent, døde ikke ideene hans. Og det skulle bare gå noen få år før en virkelig Tripp, trapp, tresko-maskin ble konstruert, et helt annet sted i verden.
Over til USA
I motsetning til Charles Babbage, er Francis Theodore Freeland så godt som ukjent i dag. Han ble født i Philadelphia i 1859, og studerte ved University of Pennsylvania der han etter ferdig utdannelse fortsatte som lærer i mekanikk i to år. Her designet og planla han flere forskjellige maskiner, som regel med matematiske funksjoner (en av dem kunne for eksempel finne kvadratrøtter). Freeland ser ut til å ha vært en langt mer nøktern person enn Babbage, og spesialiserte seg etter hvert som gruveingeniør. At han også skapte en fungerende maskin som kunne spille Tripp, trapp, tresko mot et menneske – og aldri tape – var en fotnote i karrieren hans.
Men det ser han altså ut til å ha gjort. Det er dessverre lite tilgjengelig informasjon om omstendighetene rundt utviklingen av maskinen, men i en artikkel han fikk publisert i tidsskriftet til vitenskapsinstitusjonen Franklin Institute i Philadelphia datert 8. november 1878 skriver han følgende:
– Denne maskinen, den første av sitt slag noensinne skapt, ble bygd i løpet av sommeren 1878 og vist frem på Franklin Institute den 16. oktober 1878. Den befinner seg nå ved Universitetet i Pennsylvania, der den etter den siste justeringen har spilt et stort antall spill uten å noensinne tape.
Siden det ikke var slik at hvem som helst kunne få sakene sine publisert i det anerkjente tidsskriftet, ble artikkelen publisert etter en anbefaling fra en høyt aktet professor ved universitetet i Pennsylvania ved navn William D. Marks. Han henviser til tidligere diskusjon angående maskinen, og skriver: «Denne oppfinnelsen viser så mye mekanisk genialitet at den er nødt til å være av interesse og nytte for alle som jobber med mekanikk.»
Begrenset frihet
Artikkelen starter med å referere til Charles Babbages skriverier om temaet, og nevner så et annet forsøk på å designe en slik maskin, som skulle benytte seg av et hullkortsystem for å fungere (hvem som sto bak dette prosjektet er ukjent). Deretter går den i detalj om hvordan Freelands egen maskin fungerer. Det er ganske åpenbart at teksten er ment for et publikum som allerede har betydelig kunnskap om mekanisk ingeniørkunst, og ikke oss vanlige dødelige. Men maskinens «hjerte» ser ut til å være en mekanisk tabell som befinner seg på en sylinder, og som inneholder instruksjoner for hvordan den skal svare på «alle mulige» trekk spilleren kan gjøre.
Disse mulighetene begrenses imidlertid betydelig, ettersom spilleren må jobbe under én ekstra regel: Når han eller hun har mulighet til å velge mellom to eller fire symmetriske trekk, må spilleren velge den første tilgjengelige ruten (hvis øvre venstre hjørne er rute 1 og nederste høyre hjørne er rute 9). I praksis betyr dette at det kun er lov å begynne på rute 1, 2 og 5, da alle de andre rutene er speilinger av disse. Denne regelen gjelder for de tre første trekkene.
Det ser også ut som spilleren selv må bestemme maskinens første trekk, hvis det er maskinen som skal begynne (og da følge samme regel som over, skjønt det ser ikke ut som maskinen er låst til denne senere i spillet). Tabellen er delt i to separate deler, og hvilken som brukes avhenger av hvorvidt maskinen eller spilleren skulle starte.
Under kan du se en forklaring av den tabellen som blir brukt når maskinen tar det første trekket, som altså enten kan være 1, 2 eller 5 og listes opp i den første kolonnen. I den neste kolonnen ser du spillerens muligheter listet opp, og avhengig av hva spilleren velger vil maskinen ta neste fastsatte trekk. Slik fortsetter det, til spillet er over og ender med at maskinen enten vinner eller det blir uavgjort (resultatet ser du i siste kolonne).
For eksempel: Hvis maskinen starter med 1, og spilleren svarer med 5, vil maskinen velge 9. Velger spilleren så 3, svarer maskinen med 7. Om spilleren så velger 2, 6 eller 8, vil maskinen svare med 4 – og vinne. Velger spilleren 4 i stedet, svarer bare maskinen med 8, og vinner likevel. Trekk for trekk ser det slik ut (maskinen er alltid O, spilleren er alltid X):
Hvordan selve maskineriet fungerer har jeg ikke håp om å forstå, skjønt det forklares at sylinderen med tabellen på først må trekkes opp, og roterer mens en arm «leser av» trekkinstruksjonene underveis. Armen har ni bevegelige deler, som kan registrere små utstikkere på sylinderen.
Spilleren trenger bare å forholde seg til et overraskende enkelt «grensesnitt». På toppen av maskinen er det et spillbrett med tre ganger tre huller i. Under hvert av disse hullene er det så en kurvet plate, som kan være i en av tre posisjoner (enten X, tom eller O). Det er mulig for spilleren å trekke denne platen i ønsket posisjon, ved hjelp av et tynt instrument – en syl, for eksempel. Platen er videre koblet til selve mekanismen via tråder og vekter, og når trekket er registrert startes arbeidet med å velge neste trekk som nevnt over. Etter at dette er valgt ut, vil maskinen selv sørge for at det vises på spillbrettet.
Det ser ikke ut til at Freelands maskin finnes lenger, og ergerlig nok er det heller ikke spesielt lett å finne andre kilder som bekrefter at den har eksistert. Skjønt den detaljerte beskrivelsen og det faktum at det står sort på gulnet hvitt i et anerkjent tidsskrift at den har blitt utstilt for offentligheten er en ganske god indikasjon på at den har gjort nettopp det, siden det var en påstand som må ha vært lett å etterprøve. Franklin T. Freeland refereres også til som «inventor of the tit, tat, toe-machine» i et fotoalbum universitetet fikk laget mens han studerte der, og det virker åpenbart at man var stolt av oppfinnelsen.
Ikke like ambisiøst
Årsaken til at Freeland lykkes der Babbage feilet, handler nok om to ting. Den mest åpenbare er at Freelands maskin var en god del enklere, ettersom den ikke bare la en ekstra begrensning på spillerne men i praksis bare fulgte forhåndsbestemte spor fra start til mål. Babbages maskin skulle faktisk ha analysert spillbrettet opp til flere trekk fremover og hatt kompliserende systemer for å velge mellom like gode trekk, eller til og med velge et dårlig trekk nå og da for å gi spillerne en sjanse til å vinne.
Men de to prosjektene hadde også svært forskjellig formål. Babbage ønsket seg en maskin som kunne imponere folkemengdene, og som skulle bli spilt av tusenvis av vanlige mennesker som betalte for privilegiet. Det stilte høye krav, spesielt med tanke på at man også måtte ha maskiner i reserve for når det oppsto mekaniske problemer (slik det alltid gjør med arkademaskiner – bare spør enhver eier av et flipperspill).
Freelands prosjekt var langt mer nøkternt, og handlet ikke om å lage et kommersielt produkt. De han tilsynelatende ønsket å imponere med maskinen sin var heller ikke vanlige folk, men mennesker som hadde grunnleggende kunnskap om mekanikk. Dermed trengte han ikke kompliserte, bevegelige figurer eller reservemaskiner, alt han trengte var én maskin som gjorde den ene jobben den skulle uten noe ekstra fiksfakseri – det var nemlig imponerende nok.
Freeland døde tidlig
Etter årene som student og lærer ved universitetet, flyttet Freeland til Colorado der han tilsynelatende hadde stor suksess i gruvebransjen. Han ser også ut til å ha blitt et kjent navn innenfor bransjen, og fikk ifølge en artikkel på nettstedet Wide Spacer publisert flere tekster og innvilget minst to patenter. Takket være den økonomiske suksessen kunne han pensjonere seg i ung alder, og brukte mye tid på å reise rundt i verden. Han døde imidlertid allerede i 1908, bare 48 år gammel.
Tripp, trapp, tresko-maskinen til Francis Theodore Freeland ser ikke ut til å ha fått spesielt mye oppmerksomhet utenfor hjemstaten hans, og det er dermed ikke så lett å vite om den fikk noen reell innflytelse. Den hadde tross alt ikke noen nevneverdig nytteverdi, og ble enten aldri oppdaget av noen med de samme kommersielle visjonene som Babbage hadde hatt, eller så ble ideen forkastet av samme årsaker som gjorde at Babbage etter hvert ga opp sitt prosjekt.
Men det er likevel ganske spektakulært at det så langt tilbake som i 1878 var mulig å spille et brettspill mot en maskin – og tape. Vi kan kanskje ikke kalle disse maskinene for «dataspill», da det tross alt ikke var datamaskiner som drev dem, men de må likevel regnes som noen av de første forgjengerne til nåtidens dataspill.
Historien fortsetter: For over hundre år siden skapte en spansk oppfinner en maskin som kunne spille sjakk.
Hovedkilder, utover lenkede Wikipedia-artikler:
Wow. Dette er veldig interessant lesning. Og stakkars Ada Lovelace, programmør og wannabe gamer :D