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教你五分钟玩儿转国际象棋

教你五分钟玩儿转国际象棋

作者:mgm6608美高梅app下载    来源:未知    发布时间:2020-01-26 20:33    浏览量:

摘要: 相信很多朋友都会玩国际象棋,那么有尝试过构建一个国际象棋引擎吗,一起来玩玩看吧!

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记录下与AlphaGo相关的关键概念术语,逐步一个个把定义搞清楚。

图片 2来源:Pexels

2017年11月28日国象资讯李华

围棋是什么:围棋是一种策略性棋类,使用格状棋盘及黑白二色棋子进行对弈。起源于中国,中国古时有“弈”、“碁”、“手谈”等多种称谓,属琴棋书画四艺之一。其西方名称“go”,是源自日文“碁”的发音。对弈双方在棋盘网格的交叉点上交替放置黑色和白色的棋子。落子完毕后,棋子不能移动。对弈过程中围地吃子,以所围“地”的大小决定胜负。围棋规则简洁而优雅,但玩法却千变万化,欲精通其内涵需要大量的练习与钻研。国际象棋大师伊曼纽·拉斯克称赞说:“如果在宇宙中的其他地方存在智能生命形式,他们几乎肯定会下围棋。”与此同时,围棋被认为是目前世界上最复杂的棋盘游戏之一,其复杂度已于1978年被Robertson与Munro证明为PSPACE-hard(PSPACE是计算复杂度理论中能被确定型图灵机利用多项式空间解决的判定问题集合,是Polynomial SPACE的简称)。

我不擅长国际象棋。

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国际象棋(Chess),又称西洋棋,是一种二人对弈的棋类游戏。 棋盘为正方形,由64个黑白(深色与浅色)相间的格子组成;棋子分为深色与浅色(黑白)两方共32枚,每方各16枚。虽然汉语称之为西洋棋或国际象棋,但有传闻是它起源于亚洲,后由阿拉伯人传入欧洲,成为国际通行棋种。国际象棋也是一项智力竞技运动,曾一度被列为奥林匹克运动会正式比赛项目。

围棋棋盘:围棋盘由19条横线19条竖线组成,棋子要下在线的交叉点上,方格中不能放入棋子。为了便于识别棋子的位置,棋盘上划了九个点,术语称做“星”,中央的星点又称为“天元”;下让子棋时所让之子要放在星上。棋盘可分为“角”、“边”以及“中腹”。而现今的棋盘则有19×19、13×13、9×9,较为普遍,另外还有一些是较罕见的15×15、17×17。

我父亲在我年幼的时候教过我,但我猜他是那些一直让他们的孩子获胜的爸爸之一。为了弥补世界上最受欢迎的游戏之一的技能的缺乏,我做了任何数据科学爱好者会做的事情:建立一个人工智能来击败我无法击败的人。遗憾的是,它不如AlphaZero好。但我想看看国际象棋引擎在没有强化学习的情况下如何做,以及学习如何将深度学习模型部署到网络上。

棋盘

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国际象棋棋盘是个正方形,由纵横各8格、颜色一深一浅交错排列的64个小方格组成。深色格称黑格,浅色格称白格,棋子就放在这些格子中移动,左下角是黑格的一方是正确的棋盘摆放方向。 

8条直线从白方左边到右边分别用字母a、b、c、d、e、f、g、h表示。

8条横线从白方到黑方分别用数字1、2、3、4、5、6、7、8表示。

斜线由相同颜色格子连接而成,白色斜线13条、黑色斜线13条,整个棋盘共26条斜线。

围棋棋子:围棋子分为黑白两色。棋子的数量应能确保顺利终局,中国规则和应氏规则要求正式比赛中黑、白各180子。棋子呈圆形。中国一般使用一面平、一面凸的棋子,日本则常用两面凸的棋子。中国云南所产的“云子”为历来的弈者所青睐,迄今已有五百余年的历史。较为珍贵的棋子材料有贝壳、玛瑙等。

比赛在这里!

布子规则

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国际象棋由黑白两种棋子组成。无论是白方视野还是黑方视野,棋盘的左下格一定要是黑色,白后一定要放在白格上,黑后一定要放在黑格上。白王一定在e1格,黑王一定在e8格。

第一排,两个车放棋盘的两个角上,再依次向中间靠拢的是马、象。第二排是八个小兵并列摆放。

围棋棋钟:正式的比赛中可以使用棋钟限制选手时间。非正式的对局中一般不使用棋钟。

FICS拥有一个包含3亿场比赛,个人走法,结果以及所涉玩家评级的数据库。我下载了所有在2012年的比赛,其中至少有一名玩家超过2000 ELO。这总计约97000场比赛,有730万个走子。胜利分配是:43000次白方胜利,40000次黑方胜利和14000次平局。

棋子及行棋规则

国际象棋棋子共32个,分为黑白两组,各16个,由对弈双方各执一组,兵种是一样的,分为六种:图片 6

国际象棋是双方对下的,一方用白棋,一方用黑棋。对局由执白者先行,每次走一步,双方轮流行棋,直到对局结束。各种棋子的一般走法如下

王(K)

横、直、斜都可以走,但每次限走一步。王是不可以送吃的,即任何被敌方棋子控制的格子,己方王都不能走进去。

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后(Q)

横、竖、斜都可以走,步数不受限制,但不能越过任何棋子。

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车(R)

横、竖均可以走,步数不受限制,不能斜走。除王车易位外不能越子。

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象(B)

只能斜走。格数不限,不能越子。开局时每方有两象,一个占白格,一个占黑格(白格象只能走白格斜线,黑格象只能走黑格斜线)。

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马(N)

每步棋先横走或直走一格,然后再往外斜走一格;或者先斜走一格,最后再往外横走或竖走一格(走“日”字),到达的格子颜色一定与行棋前的格子颜色相反。可以越子,没有中国象棋中的“蹩马腿”限制。

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兵(P)

只能向前直走,不能倒退,每次只能走一格。但兵在原始位置走第一步时,可以选择走一格或两格。兵的吃子方法与其他棋子行棋方向不一样,它是直走斜吃,即如果兵的相邻斜进一格内有对方棋子,就可以吃掉它并且占据该格从而改变了原先的路径。

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围棋基本规则:

了解如何做一个深度学习象棋AI,我必须首先了解传统象棋AI程序。来自于极小极大算法。Minimax是“最小化最大损失”的缩写,是博弈论中决定零和博弈应如何进行的概念。

特殊走法

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除了棋子的一般着法外,国际象棋中存在下面三种特殊着法:

1.吃过路兵

如果对方的兵第一次行棋且直进两格(如对方的兵不是从原始位置走到己方兵的左边或右边则“过路兵”吃法无效),刚好形成本方有兵与其横向紧贴并列,则本方的兵可以立即斜进,把对方的兵吃掉,并视为一步棋。这个动作必须立刻进行,过时则无效。

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2.兵升变

本方任何一个兵直进达到对方底线时,即可升变为自己的除“王”和“兵”以外的任何一种棋子,可升变为“后”、“车”、“马”、“象”,不能不变。生变后将本方的兵拿掉,这被视为一步棋。升变后按新棋子的规则走棋。

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3.王车易位

每局棋中,双方各有一次机会,先让王朝车的方向移动两格,然后车越过王,放在与王紧邻的一格上,作为王执行的一步棋。王车易位根据左右分为”长易位”和”短易位”。王车易位是国际象棋中较为重要的一种战略,它涉及王、车两种棋子,是保护王的安全和使车更灵活的一种手段。

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                                                                                             (1)短移位

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                                                                                             (2)长移位

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王车易位有较为严格的规则限制,当且仅当以下6个条件同时成立时,方可进行王车易位:

1.王和车均从未被移动过

2.王和车之间没有其他棋子阻隔

3.王不能正被对方“将军”(即“王车易位”不能作为“应将”的手段);

4.王所经过的格子不能在对方棋子的攻击范围之内;

5.王所到达的格子不能被对方“将军”(即王不可以送吃)

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Minimax通常用于两个玩家,其中一个玩家是最大化者,另一个玩家是最小化者。机器人或使用此算法获胜的人假设他们是最大化者,而对手是最小化者。该算法还要求有一个棋盘评估函数,来衡量谁赢谁输。该数字介于-∞和∞之间。最大化者希望最大化此值,而最小化者希望最小化此值。这意味着当你,最大化者,有两个走法可以选择的时候,你将选择一个给你更高评估的那个,而最小化者将做相反的选择。这个游戏假设两个玩家都发挥最佳状态并且没有人犯任何错误。

胜负的判定

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国际象棋的对局目的是把对方的王将死。比赛规定:一方的王受到对方棋子攻击时,王被将,攻击方称为“将军”,此时被攻击方必须立即“应将”,如果无法避开将军,王即被将死。“将军”方赢得比赛。除“将死”外,还有“超时判负”与“和棋”。

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转载文章来自且思小站公众号,文/ 编辑 : 盐巴巴    图片来源 : 网络

黑棋、白棋和它们的气:其中黑有5气,两块白棋各有4气。

图片 22来源:GlobalSoftwareSupport

下棋时,对弈双方各执一种颜色的棋子,黑先白后(中国古代是白棋先下),轮流将一枚棋子放置于交叉点上。与棋子直线相连的空白交叉点叫做气。当这些气都被对方棋子占据后,该棋子就没有了“气”,要被从棋盘上提掉。如果棋子的相邻(仅上下左右)直线交叉点上有了同色的棋子,则这两个棋子被叫做相连的。任意多个棋子可以以此方式联成一体,连成一体的棋子的气的数目是所有组成这块棋的单个棋子气数之和。如果这些气都被异色棋子占领,这块棋子就要被一起提掉。在任何情况下,均禁止棋手向棋盘连下两子,否则将立刻判负。因此较文雅的中盘认输方法——投子,即是向棋盘摆下两枚棋子。

以上面的GIF为例。你,最大化者有三个你可以选择的走法。你直接选择的走法取决于你的对手在走子后将选择的走法。但是你的对手直接选择的走法取决于你走子后选择的走法,依此类推,直到游戏结束。玩到游戏结束会占用大量的计算资源和时间,所以在上面的例子中,选择一个深度,2。如果最小化者选择左移,你有1和-1可供选择。你选择1,因为它会给你最高分。如果最小化者选择正确的走法,则选择0,因为它更高。现在是最小化者的回合,他们选择0因为这更低。这个游戏继续进行,一直进行到所有的走子都完成或你的思维时间耗尽。对于我的国际象棋引擎来说,假设白方是最大化者,而黑方是最小化者。如果引擎是白方,则算法决定哪个分支将给出最高的最低分数,假设人们在每次走子时选择最低分数,反之亦然。为了获得更好的性能,该算法还可以与另一种算法结合使用:alpha-beta剪枝。 Alpha-beta剪枝截止系统适用于决定是否应该搜索下一个分支。

完全信息博弈游戏:是指每一参与者都拥有所有其他参与者的特征、策略集及得益函数等方面的准确信息的博弈。例如:围棋。

我的研究始于Erik Bernhardsson关于国际象棋深度学习的优秀文章。他讲述了他如何采用传统方法制作AI下棋并将其转换为使用神经网络作为引擎。

非完全信息博弈游戏:在不完全信息博弈里,参与人并不完全清楚有关博弈的一些信息。例如:大多数纸牌游戏是不完全信息博弈。在桥牌里,你并不知道你对面伙伴手中的牌,也并不知道坐在左右两位对手手里的牌。你在作决策时,必须对其他三位手中的牌做一个估计,而没有确切的信息。

第一步是将棋盘转换为输入层的数字形式。我借用了Erik Bernhardsson的编码策略,其中棋盘是一个热编码,每一个方块中都有一个棋子。这总计为768个元素数组(8 x 8 x 12,因为有12种棋子)。

策略网络:走子概率的策略网络最初是通过监督学习来训练的,以准确地预测人类专家的走子,并随后通过策略梯度强化学习进行改进。

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