150 rokov problému ôsmich dám.                 

 

     O aký problém ide, sa z krátkeho historického úvodu dozvedia aj tí čitatelia, ktorí sa zatiaľ stretli len s problémom rôzneho počtu živých dám. Do tohoto stručného historického pohľadu som si dovolil vložiť zopár samopašných poznámok, za čo sa život vážne berúcim čitateľom dopredu ospravedlňujem. Čerpal som z mne dostupnej literatúry, ktorá tvorí len zlomok toho, čo sa o probléme popísalo.

     Do najvzdialenejšej histórie siaha vyčerpávajúce pojednanie v knihe „Mathematische Unterhaltungen und Spiele“  (Matematické zábavy a hry) od  W. Ahrensa. Táto dvojdielna kniha hodne miesta venuje problému rozmiestňovania šachových figúr, najmä dám. Publikácia mala bezo sporu čitateľský úspech, keď v roku 1921 vyšlo druhé vydanie. Prvé jednodielne vydanie vyšlo v roku 1901. O tejto publikácii Karel Čupr v brožúrke „Geometrické hry a zábavy“

hovorí, že je to „najväčšie nemecké dielo tohoto druhu (a asi najväčšie vôbec) s bohatými literárnymi a historickými údajmi“. S týmto sa stotožňujem a považujem historické údaje uvedené v tejto knihe za autoritatívne.

      W.Ahrens pokladá za ozajstné nastolenie problému ôsmich dám jeho uverejnenie v šachovej rubrike  „Illustrierte Zeitung“ z 1. júna 1850. Tam pán Dr. Nauck predostrel „do oblasti matematiky spadajúcu úlohu: Treba na šachovnicu postaviť osem figúr s hodnotou dámy tak, aby žiadna nemohla byť od inej bitá.“ Sformulovanie problému slávi  teda pekné okrúhle výročie zrodu. Kto sa s touto úlohou zatiaľ nestretol, nech preruší čítanie a skúsi nájsť riešenie, ale bezchybné!  Kto to dokáže za 10 minút je dobrý!  Na začiatku odstavca sa hovorí o „ozajstnom“ čase nastolenia úlohy , aj keď prvé uverejnenie sa udialo v  časopise vydávanom berlínskym šachovým spolkom o dva roky skôr.  Ako sa W.Ahrens s oneskorením dozvedel, autorom bol „priateľ šachu“ Max Bezzel. Napriek tomuto konštatovaniu, pripisuje W.Ahrens prvenstvo Dr. Nauckovi, lebo po uverejnení riešenia v šachovom časopise (IV, 1849) sa uviedli len 2 špeciálne riešenia a uverejnenie úlohy, zrejme pre obmedzený a špecifický okruh čitateľov, nevyvolalo nijaký ohlas. Na rozdiel od tohoto „Illustrierte Zeitung“ mal širokú publicitu a problém vyvolal značný záujem. Zo všetkých strán prichádzali riešenia. Avšak len jediný riešiteľ zaslal kompletných 92 riešení. Tomuto riešiteľovi treba vysloviť najvyššie uznanie, lebo to bol človek od narodenia slepý. Pri prvom uverejnení úlohy Dr. Nauck uvádzal, že existuje 60 riešení a len neskoršie sa poopravil. Zohral v tom úlohu aj spomenutý slepec? Šachovú rubriku v „Illustrierte Zeitung“ sledoval aj veľký matematik Karl Friedrich Gauss, ktorý v tom čase mal už 73 rokov a publikovaná úloha ho zjavne zaujala, lebo si následne  vymenil viacero listov s priateľom astronómom H.C.Schumacherom, náruživým šachistom, kde sa všade táto úloha spomína. Z korešpondencie vyplýva, že Gauss našiel čoskoro 72 riešení s tým, že nezaručoval kompletnosť riešenia. Zároveň uviedol  systematickú metódu na hľadanie riešení, ktorou by zaručene overil  správnosť počtu riešení udávaných Dr. Nauckom , ak by tomu venoval jednu alebo zopár hodín. Uvedené svedčí o tom, že pripisovanie prvenstva v nájdení všetkých riešení ba i autorstva úlohy Gaussovi, ako to niektorí robia, je nesprávne. Gauss však vniesol do problému hodne zaujímavých matematických úvah a interpretácií problému, o ktorých sa W.Ahrens podrobne rozpisuje, ale ktorými sa zaoberať nebudem, lebo ani pre riešenie špecifického ani zovšeobecneného problému ôsmich dám nemajú zo súčasného pohľadu priamy význam.

     Nedá mi nevenovať pozornosť dvom mottám uvedeným W.Ahrensom v kapitole o probléme ôsmich dám. Prvé motto pochádza od nekonvenčného, extravagantného, ale vo svojej dobe najčítanejšieho nemeckého spisovateľa Jeana Paula,  ktorý napísal: „Dobrý matematik je dobrým šachistom.“  Výrok chápem len ako implikáciu. Obrátene by som musel povedať, že dobrý šachista by mohol byť dobrým matematikom. Jean Paul má očividne pravdu v prípade svetového exmajstra M.Euweho, ktorý bol profesorom matematiky. Majster sveta od roku 1894 až 1921 E.Lasker mal  k matematike veľmi blízko, keďže sa vo svojich knihách zaoberal teóriami rôznych, aj matematických, hier. Majster sveta v 1948 až 1957 M. Botvinnik sa zaoberal počítačmi, takže mal zaiste blízko k matematike

Druhé motto uvedené v Ahrensovej knihe tvorí výrok bývalého veľmi významného nemeckého politika druhej polovice 19. storočia Otta von Bismarcka: „Šachisti sú dobromyseľní ľudia, nevenujú sa politike“.  Čo viedlo Bismarcka k tomuto výroku je ťažké sa domýšľať, ale zaiste musel prichádzať so šachistami do styku. W.Ahrens  chcel poukázať asi na to, že aj slávni ľudia  hovorili o šachu. Za sto rokov od éry Bismarcka sa situácia trochu zmenila. U nás brat medzinárodného majstra a zaiste dobrý hráč šachu je ministrom. V Čechách   sa v pamätnom roku 1969 politicky angažoval Luděk Pachman, zatiaľ čo jeho brat Vladimír, vynikajúci kompozičný šachista, stál na opačnom politickom krídle.

Pod čiarou W.Ahrens uvádza fakty, ktoré dnes vzbudzujú úsmev. V roku 1989 bola zákonom chránená „osemhra“,  ktorá nepredstavovala nič iné ako problém ôsmich dám, ohlasovaná na patentovanie. Hru tvoril papier s 8x8 poliami a ôsmimi hracími známkami s uvedením troch riešení. Rubikova kocka to nebola, takže nie je div, že továreň na výrobu hračiek, ktorá vlastnila výrobné právo, po čase skrachovala.

     V ďalšej časti, kde sa W.Ahrens zaoberá vecnou časťou problému , sú uvedené rôzne prístupy k riešeniu, niektoré zobecnenia, zaujímavé vzťahy a dosiahnuté výsledky. Uvádza  údaje o článkoch v odborných publikáciách, ktoré sa zaoberajú pertraktovaným problémom. Z množstva odvolávok vyplýva, že problém vzbudzoval veľkú pozornosť, ktorú si udržal až po súčasnosť a ktorú i tento článok oživuje. Najzaujímavejšie sú výsledky pre počet riešení

na šachovnici n x n. Najvyššia hodnota udávaná pre šachovnicu 12 x 12 je však nesprávna a je o 168 menšia než skutočná. Táto hodnota bola neskoršie, ešte pred érou počítačov, opravená.

     Druhou publikáciou, v ktorej som sa týmto problémom stretol, je kniha „Bonsdorf Fabel Riihimaa: Schach und Zahl“, druhé vydanie z roku 1971.  Kniha je z obdobia nástupu počítačov, čo sa aj v  časti venovanej problému ôsmich dám najzreteľnejšie prejavuje.  Autori uvádzajú už s pomocou počítača zistené hodnoty až pre šachovnicu 15 x 15, zatiaľ čo v prvom vydaní z roku 1966 sa uvádza len hodnota pre 12 x 12 s poznámkou, že ju treba ešte overiť. Je to neveľký pokrok od roku 1921. Zmieňujú sa aj o tom, že neexistuje obecný vzorec pre výpočet počtu riešení . Konštatujem, že to stále a ešte dlho, pre vyššie hodnoty možno nekonečne dlho, bude platiť. V knihe sa v tejto súvislosti spomína jeden, zo zaiste mnohých, pokusov o výpočet čísla 92 (čo je počet riešení pre šachovnicu 8x8) uverejnenom v časopise Europe Echecs, september/október 1961. Nesprávnosť tohoto výpočtu bez  ťažkostí dokázal o rok neskôr v tom istom časopise spoluautor uvedenej  knihy K.Fabel. V predchádzajúcom som si dovolil prognostikovať, že vzorec pre výpočet počtu riešení  sa ešte dlho alebo vôbec nepodarí nájsť. Aké nebezpečné je predpovedanie v tejto oblasti, ukazujú dva veľmi zaujímavé príklady uvedené taktiež v tejto knihe. Exmajster sveta Max Euwe, ktorý pracoval ako riaditeľ poprednej počítačovej firmy IBM a zaoberal sa vývojom šachových počítačov  na otázku, či počítač môže prevýšiť špičkových hráčov pri riešení  problémov, ktoré sa vyskytujú v šachovej partii, odpovedal (D.Schachzeitung, december 1964): „Nikdy. K víťazstvu nad špičkovými hráčmi je potrebná intuícia (vnuknutie, nápad). Tejto sú počítače neschopné.“ Neskoršie sa vyjadril M.Euwe ešte pesimistickejšie (D.Schachzeitung, apríl 1966): „Počítač nikdy neprevýši  dobrého amatéra.“  Druhým príkladom  smelej  prognózy je veta vyrieknutá z príležitosti olympiády v Tel Avive v roku 1964 ešte čerstvým exmajstrom sveta M.Botvinnikom, pracujúcim tiež v oblasti počítačov: „Namiesto šachistov pošle jedného dňa Sovietsky zväz na šachovú olympiádu šachové elektronické mozgy.“  Vo vydaní tejto knihy z  roku 1966 si spoluautor K.Fabel kladie rečnícku otázku: „Kto z týchto dvoch má pravdu?“ a zároveň odpovedá: „Budúcnosť to ukáže“. Posledná veta bola tiež prognózou a správnou. Dnes už vieme, že M.Euwe sa hlboko mýlil a M.Botvinnik len čiastočne, vo veci Sovietskeho zväzu.

     V knihe, o ktorej je reč, sa uvádza veľmi zaujímavý problém týkajúci sa chodu jazdca, ktorý formuloval I. Ivančo. Tento sa netýka problematiky tohoto článku, ale spomínam ho preto, lebo je ojedinelým príkladom slovenského autorstva v oblasti šachovej matematiky. Až bude v budúcnosti možnosť, plánujem sa tomuto širšie venovať.

    Je namieste zmieniť sa o výskyte problému ôsmich dám aj v špecializovaných matematických publikáciách. Tak napríklad Claude Berge v knihe z roku 1958 „Théorie des graphes et ses aplications“ (Teória grafov a jej využitia) tento problém uvádza ako príklad pre hodnotu vnútornej stability grafu, pri čom chybne pripisuje autorstvo problému Gausovi, aj keď uvádza, že Gaus našiel len 76 riešení.