五子棋对弈平台的设计与实现

发布时间：2017-04-01 18:10

  本文关键词：五子棋对弈平台的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：计算机博弈是人工智能学科的一个前沿课题,它的研究可以追溯到十八世纪欧洲的自动下棋机械装置。最近半世纪,得益于计算机科学的发展,计算机博弈发展很快,在人工智能理论方面开创了很多方法和理论,博弈AI的智能水平反映了人工智能的发展水平。由于人工智能在美国萌芽和发展,国际象棋成为计算机博弈最初主要的研究对象。近年来,国内外对国际象棋的研究已相当深入和广泛,有大量的研究成果。而五子棋的研究和普及相对落后,虽然可以借鉴国际象棋和中国象棋的研究成果,但五子棋有其内在的特点,如国际象棋的棋盘刚好有64个落子点,可利用计算机的64位数来存储,而五子棋棋盘不能；另外,与其它棋类不同,五子棋的搜索空间较大。所以对五子棋进行深入研究,探讨其棋局存储和算法方面的特点,建立一个可用于研究和实战的博弈平台很有意义。在大量阅读五子棋理论文献,深入了解五子棋博弈研究现状的基础上,本文以五子棋博弈平台的设计实现为目标,要求该平台支持人机对弈、双人对弈、网络对弈、算法引擎之间的对弈；可以当做五子棋爱好者的下棋平台,又可以作为五子棋算法引擎的研究平台。论文所做工作如下：一、对计算机博弈程序的组成部分及技术进行了研究,包括棋局存储,局势特征,走法生成,搜索算法以及局面评估等,并针对五子棋的特点进行优化和改进；二、研究了建立在Alpha-Beta搜索算法基础上的各种优化技术。优化五子棋盘面的存储结构,改进α-p剪枝技术,根据实验结果结合置换表技术提出了改进的算法；三、研究了棋盘信息知识库以及预生成,利用预生成提高搜索效率；四、除了研究五子棋博弈算法,本文还设计了五子棋博弈界面系统,支持人机对弈、双人对弈等。还支持棋谱载入、棋局保存等功能,可作为五子棋博弈研究的平台。
【关键词】：五子棋 人机对弈 人工智能 算法引擎 评估函数
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP317
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 缩略语对照表10-14
• 第一章 绪论14-18
• 1.1 选题背景14
• 1.2 研究意义14-15
• 1.3 计算机博弈发展史与国内外研究现状15-16
• 1.3.1 计算机博弈的历史15-16
• 1.3.2 国内外研究现状16
• 1.4 课题主要工作16-18
• 1.4.1 五子棋博弈的基础理论16-17
• 1.4.2 状态空间表示与走法产生17
• 1.4.3 搜索技术17
• 1.4.4 棋盘估值函数17
• 1.4.5 搜索算法的改进与优化17-18
• 第二章 计算机五子棋的理论和技术18-28
• 2.1 博弈规则及公平性分析18-25
• 2.1.1 五子棋博弈规则18
• 2.1.2 公平的定义18-19
• 2.1.3 五子棋的公平性问题19
• 2.1.4 五子棋黑白双方优劣势分析19-25
• 2.2 博弈程序的要素25
• 2.3 棋局表示25-26
• 2.3.1 数组棋盘25-26
• 2.3.2 位棋盘26
• 2.4 裁判规则及走法生成26-27
• 2.5 评估函数27
• 2.6 五子棋策略设计27-28
• 第三章 关键数据结构设计28-32
• 3.1 棋子编码和棋局表示28-29
• 3.2 棋形生成和判断29-30
• 3.3 增量式棋盘30-31
• 3.4 置换表31-32
• 第四章 系统设计32-40
• 4.1 系统架构32
• 4.1.1 设计目标32
• 4.1.2 系统功能要求32
• 4.2 总体设计32-35
• 4.2.1 计算机下棋过程33-34
• 4.2.2 悔棋流程34-35
• 4.3 类接口定义35-40
• 4.3.1 棋盘的内部表示类,使用位棋盘表示法35-36
• 4.3.2 引擎基类,将外部算法引擎导入的接口36-37
• 4.3.3 棋盘视图,棋盘用户界面接口37-39
• 4.3.4 算法引擎实现类,实现人机对弈、网络对弈39-40
• 第五章 搜索数据结构优化40-46
• 5.1 基本思想40
• 5.2 搜索方法40-42
• 5.2.1 多阶段搜索40-41
• 5.2.2 威胁空间搜索41-42
• 5.2.3 PN搜索42
• 5.3 位棋盘知识库设计42-46
• 5.3.1 五子棋棋盘的基本分析42-45
• 5.3.2 测试结果45-46
• 第六章 搜索算法引擎46-64
• 6.1 基本思想46
• 6.2 评估函数46-50
• 6.2.1 常见盘面特征分析46-49
• 6.2.2 棋型分数评估49-50
• 6.3 搜索算法及优化50-60
• 6.3.1 搜索算法简介50-51
• 6.3.2 alpha-beta剪枝算法51
• 6.3.3 搜索树去重51-52
• 6.3.4 启发式函数优化52
• 6.3.5 威胁空间搜索52-55
• 6.3.6 威胁空间搜索步骤55-58
• 6.3.7 迭代加深优化算法58-60
• 6.4 测试与分析60-64
• 6.4.1 测试平台60
• 6.4.2 评价指标60
• 6.4.3 功能测试60-62
• 6.4.4 性能测试62-64
• 第七章 结论和展望64-66
• 7.1 研究结论64
• 7.2 研究展望64-66
• 参考文献66-68
• 致谢68-70
• 作者简介70

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 舒康元;胡福乔;;中国象棋计算机博弈引擎改进[J];微计算机信息;2009年29期

2 张利群;;五道棋计算机博弈程序的设计与实现[J];计算机工程;2010年10期

3 田翠华;宋兴亮;朱顺痣;孔丽新;;中国象棋计算机博弈算法研究[J];信息技术;2011年12期

4 王骄;徐心和;;计算机博弈:人工智能的前沿领域——全国大学生计算机博弈大赛[J];计算机教育;2012年07期

5 汤云雄;董从民;;计算机博弈系统在中国象棋教学中的应用[J];科技信息;2011年19期

6 吕艳辉;宫瑞敏;;计算机博弈中估值算法与博弈训练的研究[J];计算机工程;2012年11期

7 胡强;谢显中;张小川;;一个幻影围棋计算机博弈系统的设计与实现[J];数字通信;2014年01期

8 张小川;陈恋昶;李祖枢;;引入意图的中国象棋计算机博弈系统[J];重庆理工大学学报(自然科学版);2010年10期

9 刘雅靖;;计算机博弈之六子棋的主要技术分析[J];电脑知识与技术;2011年10期

10 徐心和;王骄;;中国象棋计算机博弈关键技术分析[J];小型微型计算机系统;2006年06期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 冯闻捷;彭力;;牛角棋计算机博弈系统的实现[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 侯鑫磊;并行计算在计算机博弈中的研究与应用[D];重庆理工大学;2015年

2 欧阳明;国际象棋游戏的学习软件的设计与实现[D];电子科技大学;2015年

3 罗文浩;五子棋对弈平台的设计与实现[D];西安电子科技大学;2015年

4 张颖;六子棋计算机博弈及其系统的研究与优化[D];重庆大学;2008年

5 李果;六子棋计算机博弈及其系统的研究与实现[D];重庆大学;2007年

6 张利群;中国象棋计算机博弈技术研究及五道棋博弈系统开发[D];东北大学;2007年

7 刘明慧;计算机博弈的估值方法研究[D];东北大学;2008年

8 郭峰;中国象棋计算机博弈中的判别剪枝搜索研究[D];河北大学;2009年

9 李翠珠;六子棋计算机博弈系统的研究与实现[D];重庆理工大学;2010年

10 汤云雄;计算机博弈系统在象棋教学中的应用研究[D];云南师范大学;2013年

  本文关键词：五子棋对弈平台的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：281058