Response time distributions in rapid chess: a large-scale decision making experiment
Description
Rapid chess provides an unparalleled laboratory to understand decision making in a natural environment. In a chess game, players choose consecutively around 40 moves in a finite time budget. The goodness of each choice can be determined quantitatively since current chess algorithms estimate precisely the value of a position. Web-based chess produces vast amounts of data, millions of decisions per day, incommensurable with traditional psychological experiments. We generated a database of response times (RTs) and position value in rapid chess games. We measured robust emergent statistical observables: (1) RT distributions are long-tailed and show qualitatively distinct forms at different stages of the game, (2) RT of successive moves are highly correlated both for intra- and inter-player moves. These findings have theoretical implications since they deny two basic assumptions of sequential decision making algorithms: RTs are not stationary and can not be generated by a state-function. Our results also have practical implications. First, we characterized the capacity of blunders and score fluctuations to predict a player strength, which is yet an open problem in chess softwares. Second, we show that the winning likelihood can be reliably estimated from a weighted combination of remaining times and position evaluation.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يوفر الشطرنج السريع مختبرًا لا مثيل له لفهم عملية صنع القرار في بيئة طبيعية. في لعبة الشطرنج، يختار اللاعبون على التوالي حوالي 40 حركة في ميزانية زمنية محدودة. يمكن تحديد جودة كل خيار كميًا نظرًا لأن خوارزميات الشطرنج الحالية تقدر بدقة قيمة المركز. تنتج لعبة الشطرنج المستندة إلى الويب كميات هائلة من البيانات، وملايين القرارات يوميًا، غير قابلة للقياس مع التجارب النفسية التقليدية. أنشأنا قاعدة بيانات لأوقات الاستجابة (RTs) وقيمة الموضع في ألعاب الشطرنج السريعة. قمنا بقياس الملحوظات الإحصائية الناشئة القوية: (1) توزيعات RT طويلة الذيل وتظهر أشكالًا متميزة نوعيًا في مراحل مختلفة من اللعبة، (2) ترتبط RT للتحركات المتتالية ارتباطًا وثيقًا لكل من التحركات داخل اللاعبين وفيما بينهم. هذه النتائج لها آثار نظرية لأنها تنكر افتراضين أساسيين لخوارزميات صنع القرار المتسلسلة: RTs ليست ثابتة ولا يمكن إنشاؤها بواسطة وظيفة الدولة. نتائجنا لها أيضًا آثار عملية. أولاً، ميزنا قدرة الأخطاء وتقلبات النقاط للتنبؤ بقوة اللاعب، والتي لا تزال مشكلة مفتوحة في برامج الشطرنج. ثانيًا، نظهر أنه يمكن تقدير احتمالية الفوز بشكل موثوق من مزيج مرجح من الأوقات المتبقية وتقييم المركز.Translated Description (French)
Les échecs rapides fournissent un laboratoire inégalé pour comprendre la prise de décision dans un environnement naturel. Dans une partie d'échecs, les joueurs choisissent consécutivement environ 40 coups dans un budget temporel limité. La qualité de chaque choix peut être déterminée quantitativement puisque les algorithmes d'échecs actuels estiment précisément la valeur d'une position. Les échecs en ligne produisent de grandes quantités de données, des millions de décisions par jour, incommensurables avec les expériences psychologiques traditionnelles. Nous avons généré une base de données de temps de réponse (RT) et de valeur de position dans les parties d'échecs rapides. Nous avons mesuré des observables statistiques émergentes robustes : (1) les distributions de la RT sont à longue queue et montrent des formes qualitativement distinctes à différents stades du jeu, (2) la RT des mouvements successifs est fortement corrélée à la fois pour les mouvements intra- et inter-joueurs. Ces résultats ont des implications théoriques car ils nient deux hypothèses de base des algorithmes de prise de décision séquentielle : les RT ne sont pas stationnaires et ne peuvent pas être générées par une fonction d'état. Nos résultats ont également des implications pratiques. Tout d'abord, nous avons caractérisé la capacité des erreurs et des fluctuations de score à prédire la force d'un joueur, ce qui est encore un problème ouvert dans les logiciels d'échecs. Deuxièmement, nous montrons que la probabilité de gagner peut être estimée de manière fiable à partir d'une combinaison pondérée des temps restants et de l'évaluation de la position.Translated Description (Spanish)
El ajedrez rápido proporciona un laboratorio incomparable para comprender la toma de decisiones en un entorno natural. En una partida de ajedrez, los jugadores eligen consecutivamente alrededor de 40 movimientos en un presupuesto de tiempo finito. La bondad de cada elección se puede determinar cuantitativamente, ya que los algoritmos de ajedrez actuales estiman con precisión el valor de una posición. El ajedrez basado en la web produce grandes cantidades de datos, millones de decisiones por día, inconmensurables con los experimentos psicológicos tradicionales. Generamos una base de datos de tiempos de respuesta (RT) y valor de posición en partidas rápidas de ajedrez. Medimos observables estadísticos emergentes robustos: (1) las distribuciones de RT son de cola larga y muestran formas cualitativamente distintas en diferentes etapas del juego, (2) la RT de movimientos sucesivos está altamente correlacionada tanto para movimientos intra como entre jugadores. Estos hallazgos tienen implicaciones teóricas ya que niegan dos supuestos básicos de los algoritmos de toma de decisiones secuenciales: las RT no son estacionarias y no pueden ser generadas por una función de estado. Nuestros resultados también tienen implicaciones prácticas. En primer lugar, caracterizamos la capacidad de los errores y las fluctuaciones de puntuación para predecir la fuerza de un jugador, que sigue siendo un problema abierto en los softwares de ajedrez. En segundo lugar, mostramos que la probabilidad de ganar se puede estimar de manera confiable a partir de una combinación ponderada de los tiempos restantes y la evaluación de la posición.Files
pdf.pdf
Files
(3.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:f4faf440a7b973779f489b6300d8e18f
|
3.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- توزيعات وقت الاستجابة في لعبة الشطرنج السريعة: تجربة واسعة النطاق لصنع القرار
- Translated title (French)
- Répartition des temps de réponse aux échecs rapides : une expérience de prise de décision à grande échelle
- Translated title (Spanish)
- Distribuciones del tiempo de respuesta en ajedrez rápido: un experimento de toma de decisiones a gran escala
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2058810028
- DOI
- 10.3389/fnins.2010.00060
References
- https://openalex.org/W1493250243
- https://openalex.org/W1515891729
- https://openalex.org/W1964964962
- https://openalex.org/W1990611475
- https://openalex.org/W1998307294
- https://openalex.org/W2022710553
- https://openalex.org/W2035924094
- https://openalex.org/W2043277741
- https://openalex.org/W2095384626
- https://openalex.org/W2101609260
- https://openalex.org/W2102495692
- https://openalex.org/W2109972592
- https://openalex.org/W2128348355
- https://openalex.org/W2132680454
- https://openalex.org/W2139357690
- https://openalex.org/W2141282920
- https://openalex.org/W2142004577
- https://openalex.org/W2142572730
- https://openalex.org/W2202514763
- https://openalex.org/W2246495852
- https://openalex.org/W2326063095
- https://openalex.org/W2330569896
- https://openalex.org/W2496930300
- https://openalex.org/W4231109771
- https://openalex.org/W4231364582
- https://openalex.org/W4234769365