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中国象棋人机博弈系统的研究与实现.pdf 89页
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中国象棋人机博弈系统的研究与实现
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厦门大学学位论文原创性声明本人呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考其他个人或集体己经发表的研究成果，均在文中以适当方式明确标明，并符合法律规范和《厦门大学研究生学术活动规范(试行)》。另外，该学位论文为()课题(组)的研究成果，获得()课题(组)经费或实验室的资助，在()实验室完成。(请在以上括号内填写课题或课题组负责人或实验室名称，未有此项声明内容的，可以不作特别声明。)声明人(签名)：阵铬手皆之D／3年6月岁Et4llll6U3I摘要摘要计算机博弈是人工智能领域的一个重要的研究课题。计算机博弈也被称为人工智能的果蝇。各种棋类的人工智能研究，都不断取得新的成果。发展最快的是国际象棋，早在上世纪90年代，国际象棋软件就战胜了世界冠军卡斯巴罗夫。中国象棋做为中华民族传统文化的精华，其博弈研究起源于上世纪80年代。其研究过程中，大量借鉴了国际象棋的理论，并且在近年同样取得了很不错的成果。现今已经有很多最顶尖的象棋软件，如赵明阳的象棋奇兵，王骄的棋天大圣，郑明政的象棋世家，陈超营的象棋旋风等。以上象棋软件都能战胜如今的中国象棋第一人，特级大师许银川。但是，这些软件都是商业软件，并不开源。如何做出一个高水平的m，各大论文中并没有提出准确的方法。本文首先介绍了国内外研究现状、开发背景意义和本文的主要工作。紧接着介绍了该系统涉及的基本理论与技术如MFC，坐标系，shal算法，博弈树，口一∥搜索等。然后本文对知识表示进行了研究，提出了一种改进的棋盘知识表示、着法生成方法，加快了搜索速度。并提出一种基于文本的知识库表示，其研究便于知识的存储和搜索。之后本文对口一∥搜索的改进进行了研究，阐述了历史启发搜索，迭代加深搜索，zobrist哈希技术，空着裁剪，静态搜索等改进算法以及关键技术，并提出了吃子启发，兵种启发，杀手启发等启发方式。然后综合以上理论，取其精华，设计并提出了一种基于混合优化的改进迭代加深搜索算法。其剪枝效率高，搜索速度快，且基本解决了水平效应问题。然后，本文针对简单的局面评估函数模型导致的棋力不足问题，设计了局面评估函数，提出了一些改进的方案，使系统棋力有所增强。接下来，研究了象棋程序的自学习，提出了一种自学习算法。然后，本文使用MFC为框架实现了中国象棋人机博弈系统，对系统进行了展示。接着对整个系统的运行效果做了测试，评估了系统的搜索效率和棋力。最后，在文章的结尾，本文提出了一些该系统的不足之处和相应的改进思路。本系统在测试阶段体现了较高的搜索效率和不错的棋力，测试结果证明，本系统的效果是不错的，对于后人对中国象棋的研究具有参考应用意义。关键词：中国象棋人机博弈；迭代加深搜索；搜索算法AbstractofartificialthefieldresearchofTheg锄eisanimportanttopiccomputerartificialofisalsoknown弱theDrosophilagameintelligen阢Thecom】pmermadecontinuo惦lychessartificialresearch，andvariousintelligenceintelligence．Theinthe1worldas990s，defeatedfaStestchess，aSearlyachievem朗tS．111egrowingnewoftradltiomIChesstheessenceanalysis，ascasbahLavrov．Chinesegamech锄pionontne1980s．ThisresearchheavilYChineseintheprocess，drawsculn鹏，or．咖atedchessresults·Thealsoachievedtopinrecentverygoodofchess，andyearstheorychessZhengJiaoStory,theZhaodaysJonesMingyang,Wangso觚御e，chesstheChessChessaboveChaocyclone．TheCheSSCampfamily,ChenMingzhengXufirsttoGrandmastercanoverComeChineseChesspersonsof℃waretoday’sisnotsource·HowsoftwarearecommercialopensoftwareYinch啪．However，theseandaccurateofAI．theway．makealevelmajorpapertohighandbackgroundstatusintroducestheresearchdevelopmentThisfirstpaperbasicoftheinv
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介绍/《国际象棋》
这是一款3D立体幻想国际象棋。请引导你的军队从这里走向胜利！带领勇敢的骑士，国王和皇后对抗邪恶的巫师，妖精和。游戏的战场从远古的寺庙,到黑暗的森林和。
国际象棋规则/《国际象棋》
国际象棋国际象棋对局由双方在一块称为“棋盘”的正方形板上走动棋子来进行1.1棋盘由64个大小相同，深("黑格")浅("白格")相间的方格组成。1.2棋盘置于对局者之间，双方的右下角须是白格。1.38排垂直的格子称为"直线"1.48排水平的格子称为"横线"1.5同色格组成的角角相触的各地称为"斜线"。2国际象棋2.1对局开始时，对局一方有16个浅色棋子("白棋")，另一方有16个深色棋子("黑棋")2.2这些棋子如下:一个白王一个白后两个白车两个白象两个白马八个白兵一个黑王一个黑后两个黑车两个黑象两个黑马八个黑兵3国际象棋规则-国际象棋行3.1对局首先应由执白棋一方走出，双方轮流走棋，每次各走一着，直至对局完成3.2一方着法完毕，称这为另一方"行棋"4国际象棋规则-一着棋的基本定义4.1除易位[见第5.1条(2)]以外，棋手将一个棋子从一格移到另一格，无论该格是空格或被对方棋了占据，均为一着。4.2除参加易位的车[见第5.1条(2)]，以及马(见第5.5条)以外，任何棋子都不能越过被其他棋子占据的格子。4.3一个棋子走到被对方棋子占据的格子并吃掉那个棋子，仍算一着，吃子的一方必须立即把被吃掉的棋子从棋盘上拿走。[关于"吃过路兵"见第5.6条(3)]
5国际象棋规则-国际象棋棋子的
5.1王(1)除易位时外，王可走到未被对方棋子攻击的任何相邻格子。(2)易位是由王已方任何一个车一起进行仍被视作王的一着的走法，其进行方式如下:王从原始位置向任何一围的方向横移两格，然后那人横越过王而置于王刚经过的格子。(3)如果一方先触摸车一起然后再触摸王，那么他不能用那个车进行易位，这种情况须按第7.2和7.3条处理(4)如果一方在准备易位时触摸了王，或者同时触摸了王和车，然后发现易位不合规则，他可以选择走王或者向另一翼易位，前提是向那一翼易位是合乎规则的，如果王没有合乎规则的走法，该方有权造反走任何规则的着法。(5)不符合规则的易位:(一)王已经移动过，或者(二)用来易位的车已经移动过。(6)下列情况暂不能易位:(一)王的或者将要越过的格子或者将要占据的格子正受到对方棋子的攻击，或者(二)王和用来易位的车之间尚有别的棋子5.2后后可走到它所在的直线，横线或斜线上的任何格子(除受第4.2条限制外)。5.3车车可走到它所在的直线和横线上任何格子(除受第4.2条限制外)。5.4象象可走到它所在斜线上的任何格子(除受第4.2限制外)5.5马马的走法由两个不同步骤组成，先沿横线或直线走一格，然后沿斜线离原格方向一格，在走第一格时即使该格已有棋子占据也仍可行走5.6兵(1)兵只能朝前走(2)除吃子以外，兵可从原始位置起沿所在直线和向前走一格或两格(所占据格子必须是空格)。以后每次只能沿直线向前走一格。吃子时，只能吃它斜前方一格的棋子。(3)当兵处于攻击对方兵从原始格子一次走两格所经过的格子时，可以把后者走两格当作走一格而吃掉它，这种吃法只能在对方以该方式走兵后立即进行，称为"吃过路兵"。(4)兵一旦到达底线，必须立即变换为与它相同颜色的后、车、马、或象，这种变换仍被视作同一着，变换何种棋子由棋手选择，不必考虑棋盘上是否还有同类的其他棋子，这种由兵变换为别的棋子的走法称为"升变"，升变的棋子立即生效。(5)在比赛中，因升变所需补充的新棋子如不能立即获得，棋手可按停棋向裁判求助，该棋手务必严格按照5.6条(4)规定的方式完成该着6国际象棋规则-一着棋的完成6.1一个棋子被移到一个空格，行棋方的手已离开该棋子。6.2吃子时，被吃的棋子已从棋盘上拿走，行棋方已将自己的棋子放以新的格子，并且已经离手。6.3易位时，地棋方已把车放在王经过的格子上，并且已经离手，王离手时尽管这着棋尚未完成，但该方除在那一翼易位以外已无权中走它着，如果此易位是合乎规则的。6.4兵升变时，后蓁肋上拿走，新棋子已放到升变格并且已经离手。如果到达升变格的兵已经离手，尽管这着棋尚未完成，但该方已无权把该兵走到其它格子。6.5在确定否走满规定时限内的规定着数时，棋手是后棋必须在他按了钟后才能社作完成。除第10.1、10.2、10.3、10.4和10.6条款规定的情形外，本款适用于其他所有情况。7国际象棋规则-摸子7.1行棋方如果预先说明自己的意图(例如，声称"我摆正棋子")，则可以在棋子所在格子摆正一个或者更多的棋子7.2除上述上，如果行棋方有意识地触摸了"(1)同一方的一个或更多的棋子，他瞳动或吃掉所触措的第一个可以走动或可以被吃的棋子;或者;(2)一个已方的棋子和一个对方的棋子，他用前者吃掉后者;如果这种吃法不合规则，如果无法确定先触摸哪一个棋子，则以已方棋子作为已被触摸的棋子。7.3如果所触摸的已方棋子均没有合乎规则的着法(或者对所触摸的对方棋子均没有合乎规则的吃法)，行棋方有权走任何合乎规则的着法。7.4如果一方想提出对方违反了第7.2条，他必须在自己触措棋子之前提出。8国际象棋规则-国际象棋不合规则的局面8.1如果在对局过程中发现有不合规则的着法，应将局面恢复到该着法未走出之前的形势。然后，倘若不能按此要求恢复原来局面，则对局应作废重下。本款适用于对局的任何阶段，也适用于待裁决的对局。8.2如果在对局过程中，一个或者更多的棋子因偶然因素被移动过，而且重新放置时没有，应将书面恢复到事故发生前的形势，然后继续对局，倘若不能按此要求恢复原来局面，对局应作废重下。8.3如果一主在行棋的过程中，无意碰倒了一个或者更多的棋子，他和自己的赛时将局面复原。8.4如果在开始后，发现局面摆得不对，必须重新摆成封棋时的局面再继续对弈8.5如果在对局过程中发现棋子的原始位置摆错了，对局应作废重下。8.6对局开始后发现双方棋子的颠倒，如果此时赛时已过第一时限所规定的四化之至局应继续进行，倘若未逾四分之一，在不对比赛时间表构成严重干扰的前提下，裁判员可以重新安排棋子颜色正确的对局。8.7在对局过程中如果发现棋盘的放置有违第1.2条规定，应将弈成的局面移到正确放置有违第1.2条规定，应将弈成的局面移到正确放置的棋盘上再继续对局，9国际象棋规则-将军9.1当王所占的格子受到对方一人或两个棋子的攻击时，王就被照将，攻击王的棋子被称作对王"将军"。行棋方的着法不能使已方的王处于任何对方棋子攻击的格子。9.2被将军的一方，必须立即走一着棋应将，如果无法应将，王即被称为'将死"9.3将军不必声明10国际象棋规则-对局结束10.1将死对方王的一方为胜方。至此，对局即告结束。10.2一方认输，对方即为胜方，对此，对局结束，10.3行棋方的王虽未受到将军，但却无有任何合乎规则的着法，对局结果作和，处于这种情况的该方被称为"无子可劝"。至此，对局即告结束。10.4下残局形势之一，对局结果作和。(1)单王对单王(2)单王对王单象或王单马(3)王单象对王单象，且双方的象是同以格象10.5只剩单王的一方不能作胜方。如果剩单王一方的对方超时，或封棋着法不合规则，则以应判作和棋。10.6双方一致同意和棋，对局结果作和，至此，对局即告结束，10.7一方可根据第10。6和的规定提议和棋，但这只能在他刚走出一着棋时提，只有在和棋建议提出后，该方才能按动对方的钟，对方对此建议可以接受，也可以口头或完成一棋的形式表示拒绝，在对方按受或拒绝和棋建议之前，一方所提出的这个建议始终有效。10.8一方在对方棋钟走动正在思考着法时提出和棋，对方可以接受提和也可以拒绝，对以这种方式提和的棋手，裁判可以给予处罚10.9一方在已方棋钟走动时或在已方封棋完毕后提和，对方在未看见提和着法前，可以暂不作同决定，10.10如果相同局面第3次重复，行棋方棋手一旦提出，对局结果作和，这可以有以下两种情况:(1)相同局面即将第3次出现，行棋方先在记录纸上写下着法，然后向裁判声明他准备走出该着法;或者(2)相同局面刚于第3次出现，每次都轮到同一方行棋。相同局面是指同种同色的棋子都占据同样的格子，而且所且棋子可能的着法(包括易位或吃过路兵的权利)都相同的局面。10.11如果一方没有援引第10。10条所述理由之一提出和棋要求，就走了一着棋，他便失去了提和的权利;但是，如果轮到该方行棋时相同局面再次出现，他就又拥有了提和权利。10.12行棋方提出和棋要求并证实至少在最近连续50回合中，双方没有吃过任何一子，也没有走动任何一兵，对局结果作和。对于某些局面，回合数可以增加到50以上，但对所增加的回合数和有关局面，组织者必须在赛前明确宣布。10.13如果一方根据第10.10或第10.12条款提出和棋，裁判必须首先关闭双方赛钟，然后对提和要求是还合乎规定进行审验。若此时裁判不在现场，提和方可以将双方赛钟按停，待裁判裁决。(1)经审验，提和理由成立，对局判和。(2)经审验，提和理由不成立，裁判应在提和方已用赛时上加上5分钟。如果这样做意味提和方已超过时限，判提和方负。若情形并非如此，对局应继续进行。而根据第10.10条声明自己的着法的提和方必须在棋盘上走该着棋。(3)一方根据上述有关条款，一旦提出和要求，不允许撤回。10.14在规定时间内没有完成规定着数的一方判负。但如果双方只剩下单王，对局结果作和(见第6.5条和第10.5条)10.15对局开始或封局续赛开始后，棋手迟到赛桌1小时以上者判负。迟到时间从比赛续赛开始起算，但是，在封局续赛中，如果封棋方迟到，在出现下列情况之一时，则裁判判法不同:(1)封棋着法已把对方王将死，应判缺席封局方胜。(2)封棋着法使对方无子可动或因此导致出现第10.4条所列出的局面之一，对局结果判和。(3)出席方超过时限，按第10.14条规定判该棋手负。10.16封局续赛开始时，如封棋方的封着出现下列情况之一，则判封棋方负:(1)模棱两可的着法:(2)实际意义不能成立的虚假之着:(3)不合规则的着法。10.17在对局中拒绝遵守本规则的一方判负。如果对局双方均拒绝遵守本规则或者双方均迟到棋盘旁达1小时以上则对局双方均判负。11国际象棋规则-国际象棋对局记录11.1在对局进行过程中，双方都要用代数制记录法在规定的比赛记录纸上逐着记录(包括已方与对方着法)，字迹应尽可能清晰可辨。至于棋手走出着法后记录还是记录后走出着法，由棋手自行决定。11.2如果一方的棋钟所剩时间离时限已不足5分钟可不必要求他履行11.1条规定。但一俟枯钟上特别的超时标志表明是时限已以，他必须立即在记录纸上补全漏记的着法。11.3如果双方均不能履行记录，裁判或代理裁判必须尽可能一场并作好有关记录，在这种情况下，除非一方小旗落下，裁判不必干预，在此之前，裁不得以任何方式向棋手指出已经走了多少着。11.4如果第11.2条并不适用，而一方拒绝按照第11.1条的规定作对局记录，裁判应援用第10.17条。11.5如果一方同意按照裁判要求补全记录，但又提出必须参看对方记录，否则无法补全已方记录，他必须向裁判员提出借用对方记录要求，如果能在时限以前不影响对方比赛且补全记录，裁判应予考虑，裁判一旦作了借用记录决定，对方不得拒绝，因为比赛记录属比赛组织者所有，而重现对局所需时间将作为补全记录者的用是地，在其它任何情况下，记录只能在时限过后补全。11.6如果在时限之后，只有一方必须补全记录，则须在走下一步棋之前补全，而此时若轮到对方行棋时，补记录者仍应开动已的棋钟。11.7如果在时限之后，双方都需要补全记录，这时双方的棋钟都应该停住，直一两份记录补全为止，如果必须借用裁判记录或在裁判员监督下借助于棋盘，裁判员应预先记下实际的对局局面。11.8如果在运用和11.6条时，裁判员发现仅借助记录纸不能使对局重现，他应该援用11.7条。11.9如果不可能履行第11.7条的规定来补全记录，对局应该继续，在这种情况下，应把对局的下一着作为下时限的第一着。12国际象棋成绩计算对于胜局，胜者得1分，负者得0分，对于和棋，双方各得1/2分。
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《从小下国际象棋 》作者：徐家亮
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