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人工智能五子棋源代码(人工智能五子棋实验报告)

本文将这些技术应用于五子棋。为了实现人机对弈,设计了一个智能五子棋系统。以下是边肖整理分享的人工智能五子棋论文相关文章。欢迎阅读!

人工智能五子棋论文第一部分

智能五子棋游戏算法研究

摘要:人工智能是一门正在迅速发展的新兴综合性边缘科学。博弈是人工智能的主要研究领域之一,它涉及人工智能中的推理技术、搜索方法和决策规划。本文将这些技术应用于五子棋。为了实现人机对弈,设计了一个智能五子棋系统。

关键词:五子棋人工智能搜索

人工智能是一门综合性的前沿科学,研究如何让计算机做过去只有人类智能才能做的工作。博弈是人工智能研究的一个重要分支。它不仅存在于游戏和象棋中,也存在于政治、经济、军事和生物竞赛中。

五子棋是起源于中国古代的传统黑白棋之一。现代五子棋日语叫五子棋,英语翻译成Ren-ju,英语翻译成五子棋或fir(五连的缩写)。还有五子棋、五子莲、串珠、五木、五木、吴歌等五种。与其他棋类游戏相比,五子棋每一层的搜索节点数量巨大,因此盘面预测的计算量非常大。比如五子棋中局,如果要预测四步的情况,可以达到一百万。

本文讨论和研究了五子棋算法的设计原理和实现方法,主要包括数据结构、搜索算法和价值评价函数。其主要特点包括数据结构的快速设计和实现、高效的搜索算法和尽可能模拟人的智能。

1.象棋游戏的数据结构表示

我们知道五子棋有轻重缓急,有禁招。比如连续四招,肯定不会有三四个优先。但如果黑方有三三(含“四三三”)和四四(含“四四三”),黑方只能以四三取胜。黑方走出禁手,就输了。五连和禁手同时形成的规则,前五胜,以此类推。但电脑毕竟不是人。他们可以像人类,但他们不能独立思考。所以有必要给计算机一个它能理解的判断标准。

下面,我列出了基本的国际象棋优先顺序:

做两个helliphellip做四、二、三helliphellip二二和一三,二三,四,四,三。

这样设置的原因是五子棋会动。只要形成五行,你就赢了。所以,形成的线条越多,你就越有优势。当然,棋数越多,积分也就越多。

然后,为了让电脑清楚地知道是否应该留下,给它一个标准:分数。在编程语言中:

枚举值{FAILED=-99999,SKIP=20,LENG=10,TWO=100,THREE=1000,IF0UR=10000,FOUR=50000,SF0UR=70000,WIN=100000 };

如果某一点导致失败,则该分数为失败。因为它足够小,无论任何棋型组合且小于0,SKIP都给它20分,避免了电脑无棋可下的情况。冷是有长接可能的点,可能会导致禁手。二、三、四、赢分别是弱四、强四。强四分比普通的钝四分重要得多,比如一个活四,意味着胜负即将决出。第四,弱点是提供更大的灵活性。也许有某种冲-4不一定比冲-3更重要。这里没用过,以后还可以扩展。

2.五子棋算法介绍及初步实现。

2.1五子棋博弈树中的minimax搜索和alpha-beta;整齐

为了让讨论更有条理[5],游戏双方分别命名为MAX和MIN。搜索的任务是为马克斯找到最佳的行动。假设MAX先动(此时暂时不考虑五子棋禁止等规则),然后两个玩家轮流动。所以深度均匀的节点,对应MAX下一步移动的位置,称为MAX节点;奇数深度的节点对应于MIN的下一步移动位置,称为MIN节点(博弈树顶部节点的深度为0)。层k包括深度为2k和2k-1的节点。通常,博弈树的搜索深度用层数来表示。他可以表示预测向前的MAX和MIN交替运动的回合数。

整个棋盘估计的函数h(n)是一个静态估计函数。想象一下,当前棋局S是轮到电脑方下棋(用方框表示),选择一个空的点作为电脑方的棋位(有几种选择)。然后考虑这种情况下玩家一方下的棋(用圆圈表示);从某一圈棋局开始,选择一个空的点作为棋手的位置(有几种选择)。再次,形成一个盒子棋局,供电脑下棋;以此类推,可以形成一个以S为根节点的博弈树,以圈子博弈为二级子节点,以盒子博弈为三级子节点,以此类推。如果继续向前搜索,可以形成多层次的子节点。现在以向前搜索三级子节点为例来说明minimax的过程。对于第三层子节点的某个博弈n,求其估计值h(n),假设已经形成博弈树,如图1 [2],h(n)的值由每个节点旁边的值给出。

根据极大极小分析法,首先计算第三级子节点的h(n)值,然后第二级子节点的估计值取其后继子节点的最小值,根节点的估计值取其子节点的最大值。具有最大估计值的子节点是来自S的计算机的最佳方案.棋盘上的某一行、某一列或某一对角线是一种方式。这里用的棋盘是19行19列,所以行列方向有19 ^ 19=38路。从左下到右上有37条对角线,从左上到右下也有37条对角线。但是对于五子棋来说,必须有连续五个棋子在一条直线上才能赢。因此,在对角线上可以减少8条路径。所以,整个棋盘路的总数为:38 (37-8) (37-8)=96路。对于特定的国际象棋游戏n[14-15],I路得分:

h(i)=h(i)t-hm(i)[1].

我们可以得到与极大极小搜索相同的结果,而无需搜索每个节点。放弃分支而不搜索分支节点的过程称为修剪。常见的剪枝方法是alpha-beta;剪枝算法。

在极小极大搜索过程中,存在一定程度的数据冗余。图2示出了左半部分的极大极小树的片段。节点下面是这个节点的值。设A为最大节点,节点B的值为18,节点D的值为16。由此可以判断节点C的值会小于等于16(取最小值);而节点a的值是node Max(B,c),也就是18,也就是说,不需要估计节点c的其他子节点的值,比如e,f,就可以得到父节点a的值,这样,节点d的后继兄弟节点减去所谓的Alpha剪枝(Alpha;修剪)。如图2所示:

同样,在图3右半部分的一棵极大极小树的线段中,设A为极大极小节点,节点B的估值为8,节点D的估值为l8,因此可以判断节点C的值将大于等于18(取最大值);而节点a的值是Min(B,c),也就是8。也就是说,不再需要寻找节点C的其他子节点的值,比如E和F,来得到父节点a的值,这样,节点D的后续兄弟节点就被剪掉了,这就是所谓的Beta剪枝(Beta;修剪)。图3:在minimax搜索中加入Alpha剪枝和Beta剪枝得到Alpha;-beta;搜索算法。

现在假设五子棋问题3深度的搜索树给;-beta;剪枝算法,用类C语言描述:

设置电脑为Max,人为Min,初始alphais-infin;beta是infin;Evalue()函数返回对当前情况的评估。

p点的黑子;

If(已到达最后一级搜索)return evaluate();

Max(点p,;beta)函数,返回对Max节点最有利的一步的情况的静态评价函数值。反之,Min(点p,;beta)函数,返回对Min节点最有利的情况的静态评价函数值。这两个递归调用可以动态地改变搜索深度。

2.2优化估值函数

通过以上研究,我们可以看出,计算机在博弈过程中的行为是建立在估值函数基础上的,所以估值函数在很大程度上决定了计算机的棋力。我们可以用遗传算法来改进静态估计。

遗传算法的优势:

(1)因为搜索算法是从问题的解开始的,而不是一组参数。因此,由于局部振荡干扰而导致最优解失败的可能性大大降低。

(2)该算法能够聚焦于高性能部件,快速获得最佳参数。

遗传算法优化估计参数的过程:首先随机产生几组参数作为初始种群;其次,判断种群参数的收敛性,如果收敛,输出优化结果,结束评价过程,否则,进行复制操作,生成一组新参数;取0-1之间的随机数,将随机数与交叉概率进行比较;如果大于,则进行交叉运算,改变新的参数;如果小于,则不执行此步骤;取0-1之间的随机数,将该随机数与突变概率进行比较。如果大于,则进行变异操作,改变新的参数;否则,不要执行此步骤。其次,从总体中剔除一组较差的参数;然后跳回第二步判断是否已经收敛,这样循环就可以聚焦在性能高的部分,快速找到最佳参数。图4如下所示:

2.3禁止手特征计算

五子棋还有一个规则,就是禁手判断。当上面给出三个棋子时,得分为1000。如果是双三,需要乘以2,也就是2000。在电脑得分表中,会判断双三分比一个三分重要。计算机做出全局判断时也是如此,但如果计算机是盲目的,这一点就不能耽误,否则就会导致失败。但是计算机并不能真的自己判断,只能给他一个判断标准。处理的方法是在累加分数的时候加上一个判断语句。如果恰好形成双三,那么这个点不加到记分表上,其他禁手同样处理,就判为负。

3.结论与展望。

3.1摘要

本文介绍了用人工智能设计五子棋的一般方法。利用极大极小和启发式搜索的过程,通过静态估计函数估计各节点的代价,并通过遗传算法优化估计值,克服了主观因素的片面性。对博弈论的研究有一定的参考意义。在实际五子棋系统的设计中。这种方法只需向前搜索三步,就可以得到很好的结果。还可以增加搜索深度来提高系统的判断能力,但要以牺牲计算机的运算速度为代价。毕竟,如果你深化搜索,你将需要更多的计算。此外,还可以通过加入机器学习来进一步提高系统的智能,比如通过计算机记忆棋局,在对手下棋前将棋局与之前记忆的棋局进行比较,先判断出更好的棋。

3.2未来前景

随着未来Intel HP(超线程技术)的实现和多处理器PC的普及,需要应用并行思维来解决大数据计算量的人机博弈问题。快速的搜索速度和必要的“反思”,必然会给下棋计算机带来更多的智慧。

参考资料:

[1]蔡自兴。人工智能及其应用[M]。北京:清华大学出版社,1999

严平凡。人工神经网络与模拟进化计算[M].北京:清华大学出版社,2002

[3]王晓春。游戏编程(人机游戏)[M]。重庆重庆大学出版社2002

[4]尼尔斯J尼尔森,郑寇根、庄悦婷译。人工智能一种新的综合[M]。北京机械工业出版社2000

[5]陈。mak亮点

[6]邓,李爱华,安德鲁,编。离散数学课程[M]。徐州:中国矿业大学出版社,2002

[7]潘金贵,顾铁成,曾健等。已编译。现代计算机常用的数据结构和算法[M]。南京:南京大学出版社,1994

[8]王小平。遗传算法-理论应用与软件实现[M]。Xi安:Xi交通大学出版社,1998

王永青。人工智能原理与方法[M]。Xi安:Xi交通大学出版社,1998

[10]林耀瑞,马。人工智能导论[M]。北京清华出版社1989年

[11]田胜峰,黄厚宽。人工智能与知识工程[M]。北京:中国铁道出版社,1999

[12]卢汝谦。人工智能[M]。北京科学出版社1995

[13]王娟。博弈树搜索算法的改进[J].福建计算机. 2004,(2)

[14]蒋家福,陈爱阳,唐先英。基于知识推理的博弈树搜索算法[J].计算机工程与应用,2004,(1)

[15]新泽西州尼尔森。人工智能[M]。北京机械工业出版社2000

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