Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v Foreword . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi List of Figures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xv 1 Introduction 1 1.1 Why Study Go . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2 Easy (?) endgame problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.3 Teaser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.4 Useful programs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2 An Overview 9 2.1 Fractions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.2 Chilling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.3 The need for more than just numbers . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.4 Ups, downs and stars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.5 Tinies and minies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.6 Multiple invasions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3 Mathematics of Games 31 3.1 Common concerns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.2 Sums of games . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.3 Difference games . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.4 Simplifying games . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.4.1 Deleting dominated options . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.4.2 Reversing reversible options . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.5 Combinatorial game Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.5.1 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.5.2 Canonical forms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.5.3 Examples of games . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.5.4 Cooling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.5.5 Incentives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 3.6 Warming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4 Go Positions 57 4.1 Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 4.2 A problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 4.3 Corridors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 4.4 Sums of corridors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 4.5 Rooms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 4.6 Proofs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 4.7 Groups invading many corridors . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 4.8 Another problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 4.9 9-dan stumping problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 4.10 Multiple sockets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 4.10.1 Consistency check . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 4.10.2 Another example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 4.10.3 A "realistic" example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 4.10.4 The economist's view . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 4.11 Infinitesimals generalizing up-second . . . . . . . . . . . . . . . 102 5 Further Research 105 5.1 Applying the theory earlier in the game . . . . . . . . . . . . . . 105 5.2 Approximate results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 5.3 Kos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 5.4 Life and death . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 5.5 The last play . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 5.6 Extensions of current results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 5.7 Hardness results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 A Rules of Go -- A Top-down Overview 113 A.1 Rulesets can (rarely) yield differing results . . . . . . . . . . . 114 A.2 Who has used these different rulesets? . . . . . . . . . . . . . . 114 A.3 Top-down view of rule options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 A.4 Interpretations of territories . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 A.5 Loopy play and hung outcomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 A.6 Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 A.7 References to official rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 A.8 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 B Foundations of the Rules of Go 127 B.1 Abstract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 B.2 Ancient Go . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 B.2.1 The capturing rule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 B.2.2 Ancient rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 B.2.3 Historical note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 B.2.4 Greedy ancient Go . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 B.2.5 Groups of stones and topological configurations . . . . . . 133 B.2.6 Decomposition of a TGAP into a sum of configurations . . . . 135 B.2.7 Proof of completeness of the list of configurations . . . . 136 B.2.8 Definitions of seki and independent life . . . . . . . . . . 137 B.3 Local versions of the ancient rules . . . . . . . . . . . . . . . . 137 B.3.1 Philosophical revision of the ancient rules . . . . . . . . 137 B.3.2 American score = Chinese score . . . . . . . . . . . . . . . 138 B.3.3 Komi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 B.3.4 Five variations on the ancient rules . . . . . . . . . . . . 139 B.3.5 Mathematized ancient rules . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 B.3.6 Parity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 B.3.7 One-point adjustments among C, J, and MU . . . . . . . . . . 142 B.3.8 The mathematized half-integer komi . . . . . . . . . . . . . 145 B.4 Modeling by mathematical rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 B.4.1 Foreseeing the terminal configurations . . . . . . . . . . . 145 B.4.2 Dead stones in ancient territory . . . . . . . . . . . . . . 146 B.4.3 Modernized territory in living regions . . . . . . . . . . . 149 B.4.4 Earned immortality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 B.4.5 Ko-playing, a la Conway . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 B.4.6 Ko playing, a la Japanese confirmation phase . . . . . . . . 150 B.4.7 Chinese komi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 B.4.8 Mathematical rules which approximate the Japanese ko-scoring rule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 B.4.9 Encore formally defined . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 B.5 Traditional basic shapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 B.5.1 False eyes and sockets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 B.5.2 Sequences of sockets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 B.5.3 Defective shapes in TGAP-imposters . . . . . . . . . . . . . 154 B.5.4 Semi-terminal ancient positions . . . . . . . . . . . . . . 157 B.5.5 Other terminal ancient positions . . . . . . . . . . . . . . 158 B.5.6 Bent 4 in a corner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 B.5.7 Positions which stress the fine print of Japanese rules . . 163 C Problems 169 D Solutions to Problems 179 E Summary of Games 189 Examples of Go positions with simple values . . . . . . . . . . . . . . 189 Combinatorial game theory summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 Summary of incentives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 Generalized corridor invasions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 Summary of rooms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 F Glossary 207 Bibliography 219 Index 223