PlayPendium
WordChess · Польова нотатка про складність

Комбінаторний океан

Шахи — наш еталон глибини. Непримітне дизайнерське рішення дає WordChess незрівнянно більший простір можливих партій.

Написано й відредаговано англійською. Цю українську версію створено машинним перекладом; там, де важлива точність, авторитетним є англійський оригінал. Читати оригінал англійською →

01 · Міра гри

Глибина — це розгалуження, а не фігури

1950 року Клод Шеннон, батько теорії інформації, оцінив, скільки різних шахових партій можливо. Його відповідь, приблизно 10120, стала числом Шеннона, і відтоді вона слугує опорою для нашої інтуїції. 1 Це число настільки велике, що присоромлює фізичний Всесвіт, у якому лише близько 1080 атомів. 6 Можна дати кожному атому власну шахівницю, і все одно дощок не вистачить, щоб зіграти кожну партію.

Шахи заслужили це чесно. На першому ході білі мають 20 варіантів; чорні відповідають 20 своїми, і вже після одного обміну ходами виникає 400 позицій. Після шести півходів кількість перевищує 119 мільйонів; до десятого півходу вона сягає 69 трильйонів. 4 Гравці називають це коефіцієнтом розгалуження, тобто кількістю допустимих варіантів на кожному ході. У шахах він у середньому становить близько 35. 2 Саме це скромне число, накопичуючись хід за ходом, і є рушієм таємничості гри. За перші двадцять ходів воно дає порядку 1060 партій. Джерело глибини шахів — не фігури. Це розгалуження.

02 · Дебют у цифрах

Чотириста чи трильйон

Кількість ходів на початку шахової партії відома точно. Для WordChess це оцінки, але дві гри розходяться так швидко, що розрив очевидний уже за один хід. 4

Кількість різних послідовностей гри після N повних ходів (обох гравців)
Після ходуШахи, точно 4WordChess, оцінка 7
1400~1012
2197,281~1018
3119,060,324~1024
484,998,978,956~1030
569,352,859,712,417~1036

Дані для шахів — точні підрахунки генерації ходів (perft). 4 Дані для WordChess виходять із припущення приблизно мільйона допустимих розміщень на першому ході кожного гравця (тобто ~1012 після того, як походили обидва) і скромної тисячі на кожному наступному ході, див. примітку щодо методу.

03 · Одне рішення, що змінює все

Кожен гравець має повний набір

WordChess здається лагіднішою родичкою, словесною грою на сітці, ближчою до кросворда, ніж до поєдинку на ножах. Це враження цілком хибне, і причина в одному рядку правил: кожен гравець має повний набір зі ста плиток. 7

Немає стійки на сім плиток, немає везіння у витягуванні, немає очікування голосної. На будь-якому ході гравець може потягнутися майже до будь-якого зі 148 941 слова словника, слів завдовжки до двадцяти п’яти літер, тобто на всю ширину дошки, і шукати, куди його покласти. 7 Scrabble, скута сімома випадковими плитками, може будувати лише з того, що випадково опинилося на стійці. 5 WordChess повністю усуває це вузьке місце.

Наслідок — вибуховий. Перший же хід відкриває від одного до двох мільйонів допустимих розміщень: слово, орієнтація і місце на широкій порожній дошці 25×25. Коли обидва гравці зробили лише один хід, гра вже розгалузилася приблизно на трильйон позицій. Шахи після такого самого обміну мають чотириста. 4

Правила простіші. Простір можливостей — ні.

04 · Драбина степенів

Де живуть числа

Кожен позначений щабель розташований на сорок порядків, тобто в 1040 разів, вище за попередній. На цій шкалі перші двадцять ходів WordChess легко перевершують кількість атомів у Всесвіті й опиняються саме там, де перебуває ціла шахова партія. 1

Chess WordChess Physical reference
05 · Двадцять ходів

Ціла шахова партія ще до обіду

У міру заповнення дошки коефіцієнт розгалуження шахів поступово зростає до 35 і тримається на цьому рівні. У WordChess він лишається в межах тисяч: кожне вже зігране слово стає новою опорою, до якої можна прилаштуватися, а повний набір плиток означає, що єдине справжнє обмеження — які перетини дозволяє словник. 7

Прокрутіть це вперед. Навіть якби кожен хід, зокрема й багатий на варіанти перший, пропонував лише свідомо скромну тисячу допустимих ходів, WordChess сягнула б 10120, числа Шеннона, тобто складності цілої шахової партії, вже за перші двадцять ходів. Припустіть десять тисяч ходів за хід, що все ще розумно, і двадцять ходів наближаються до 10160: відрив від шахових 1060 становить від шістдесяти до ста порядків. 1

Зменшуйте оцінку, аж поки не припустите, що гравець знаходить лише триста допустимих ходів за хід, малу частку справжньої кількості, і двадцять ходів однаково дають 1099. Це все ще на сорок порядків більше, ніж у шахах. Висновок витримує будь-яке песимістичне припущення, яке тільки можна висунути. 1

Примітка щодо певності

Числа для шахів — результат десятиліть вичерпних обчислень; вони відомі. Числа для WordChess — ретельні оцінки, виведені з її реальних параметрів (дошка 25×25, словник на 148 941 слово і повний набір зі 100 плиток у руках кожного гравця), і мають широкі межі похибки. Сумнівів не викликають напрям і масштаб розриву. Кожне припущення в цьому тексті було обрано обережним, і розрив однаково величезний.

06 · Чому словесна гра перемагає

Складність — це кількість варіантів майбутнього, що розгалужуються від одного вибору

Шахи вас обмежують: кінь ходить як кінь, пішак повзе на одне поле, і ваші варіанти, хоч і багаті, скінченні та знайомі. WordChess дає вам усю мову й усю дошку і пропонує обрати. Це компроміс, на який іде дизайн, і саме тому привітна сітка приховує комбінаторний океан.

Ніщо з цього не доводить, що в WordChess важче грати добре: більший простір пошуку — не те саме, що глибша стратегія, а геній шахів полягає в тому, скільки сенсу вони видобувають зі свого вузького розгалуження. Але кожен, хто вважає словесну гру легковаговим варіантом, розуміє математику з точністю навпаки. За свої перші двадцять ходів WordChess змушує велику гру королів виглядати майже дрібною.

Sources & method

Where the numbers come from

  1. Shannon number (≈10120). Shannon, C. E. (1950). "Programming a Computer for Playing Chess." Philosophical Magazine, Ser. 7, 41(314), 256–275. Estimate: ~30 legal replies per half-move over ~40 moves (80 half-moves), giving 3080 ≈ 10120. Paper (PDF): vision.unipv.it/IA1/ProgrammingaComputerforPlayingChess.pdf. Overview: en.wikipedia.org/wiki/Shannon_number
  2. Chess branching factor (≈35), game length (~70 half-moves), game-tree (10123) and state-space (1044) complexity. "Game complexity," Wikipedia: en.wikipedia.org/wiki/Game_complexity
  3. Legal chess positions ≈ 4.8×1044. Tromp, J. (2021). Chess Position Ranking, estimated (4.82 ± 0.03)×1044 at 95% confidence: github.com/tromp/ChessPositionRanking
  4. Exact opening move counts (perft): 20; 400; 8,902; 197,281; 4,865,609; 119,060,324; … 69,352,859,712,417. OEIS A048987, "Number of possible chess games at the end of the n-th ply": oeis.org/A048987. Also tabulated as "Perft Results," Chess Programming Wiki: chessprogramming.org/Perft_Results
  5. Scrabble’s seven-tile rack. Rack size is a standard rule of play. No published branching-factor figure for Scrabble is relied on here.
  6. Atoms in the observable universe ≈ 1080. Standard cosmological estimate (commonly cited as 1078–1082). "Observable universe, matter content," Wikipedia: en.wikipedia.org/wiki/Observable_universe. See also the Eddington number: en.wikipedia.org/wiki/Eddington_number
  7. WordChess parameters and estimates. Measured directly from the game: a 25×25 board (625 squares, 8 blocker cells), a full 100-tile set (98 letters and 2 blanks) held by every player with no draw, and a 148,941-word English dictionary (average length 8.6 letters; the longest words that fit the board run to 25). The branching-factor and 20-move figures are order-of-magnitude estimates computed from these parameters.
  8. Further reading on Shannon number, Chess -- from Wolfram MathWorld. mathworld.wolfram.com.
  9. Further reading on Shannon number, On the number of positions in chess without promotion. doi.org.
  10. Further reading on Game complexity, [1403.5830] Bejeweled, Candy Crush and other Match-Three Games are (NP-)Hard. arxiv.org.
  11. Further reading on Game complexity, Computational Complexity of Games and Puzzles. ics.uci.edu.

Method. "20 moves" means 20 by each player, 40 half-moves, the chess convention. Chess: game count ≈ b40 with b ≈ 30–35 → ~1060. WordChess: opening branching estimated from (playable words that fit through the centre) × (placements per word) ≈ 106 per side; later turns held at a conservative 103–104. The 20-move figures deliberately apply that later-turn b to all 40 half-moves, openings included: b40 ≈ 10120–10160, a floor; counting the two ~106 opening turns adds about six more orders of magnitude (≈10126–10166). The 1099 floor uses b = 300 throughout. These are estimates, not proofs; see "A note on certainty."

Was this worth reading?
Play WordChess
PlayPendium · About · Contact · Privacy · Terms · Cookies · Accessibility · Copyright · Browse all games · Classic arcade games · © 2026