Курсовая работа: Разработка алгоритма и реализация игры "Реверси"

Для компьютера эта игра является достаточно простой и хорошие программы без особого труда обыгрывают даже чемпионов среди людей. Данное качество достигается на данном этапе развития техники алгоритмом альфа-бета отсечения, с использованием большой базы данных уже прошедших партий. В игре существует порядка 10^28 позиций, и около 10^58 возможных партий.

1.1 Алгоритм альфа-бета отсечения

Альфа-бета отсечение (англ. Alpha-beta pruning) — это алгоритм поиска, стремящийся сократить количество узлов, оцениваемых в дереве поиска алгоритмом минимакс. Этот алгоритм предназначен для антагонистических игр и используется для машинной игры (в шахматах, го и других). В основе алгоритма лежит идея, что оценивание ветви дерева поиска может быть досрочно прекращено (без вычисления всех значений оценивающей функции), если было найдено, что для этой ветви значение оценивающей функции в любом случае хуже, чем вычисленное для предыдущей ветви. (Рис.1) Альфа-бета отсечение является оптимизацией, так как результаты работы оптимизируемого алгоритма не изменяются.

Рис.1 Алгоритм альфа-бета отсечения

Преимущество альфа-бета отсечения фактически заключается в том, что некоторые из ветвей подуровней дерева поиска могут быть исключены после того, как хотя бы одна из ветвей уровня рассмотрена полностью. Так как отсечения происходят на каждом уровне вложенности (кроме последнего), эффект может быть весьма значительным. На эффективность метода существенно влияет предварительная сортировка вариантов (без перебора или с перебором на меньшую глубину) — при сортировке чем больше в начале рассмотрено «хороших» вариантов, тем больше «плохих» ветвей может быть отсечено без исчерпывающего анализа. минимаксный поиск осуществляется в глубину, поэтому в любой момент времени достаточно рассматривать узлы вдоль единственного пути в дереве. Алгоритм альфа-бета-отсечения получил свое название по следующим двум параметрам, которые представляют пределы в зарезервированных значениях, присутствующих во всех узлах вдоль этого пути: а = значение наилучшего варианта (т.е. варианта с самым высоким значением), который был до сих пор найден в любой точке выбора вдоль пути для игрока МАХ; Р = значение наилучшего варианта (т.е. варианта с самым низким значением), который был до сих пор найден в любой точке выбора вдоль пути для игрока MIN. Алгоритм альфа-бета-поиска в процессе своей работы обновляет значения а и Р, а также отсекает оставшиеся ветви в узле (т.е. прекращает рекурсивные вызовы), как только становится известно, что значение текущего узла хуже по сравнению с текущим значением а или Р для игрока МАХ или MIN соответственно.

2. Описание программного средства

2.1 Руководство пользователя

Для работы с программой необходимо активизировать её. Для этого нужно на рабочем столе двойным кликом мыши щелкнуть по ярлыку «Reversi»: Спустя мгновение перед вами откроется рабочее окно приложения (Pиc.2).

Оно состоит из элементов:

· Игровое поле, где находятся фишки игрока и противника.

· Поле подсчёта очков (количества фишек).

· Кнопка начала новой игры.

Рис. 2 Окно программы.

Затем нажимая левой клавишей мыши на игровом поле делаем ходы, ставя свои фишки, руководствуясь стандартными правилами игры. Игра продолжается до тех пор, пока всё поле не будет заставлено фишками игрока и противника. Затем программа предлагает начать новую игру.

2.2 Листинг программы

unit Reversi;

interface

type sPosData= record // Информация о текущей позиции

corner: boolean; // Захвачен ли угол

square2x2: boolean; // площадь 2х2 в углах захвачена

edge: boolean;

stable: integer; // Число стоящих фишек

internal: integer; // Число внутренних фишек

disks: integer; // Количество всех фишек

mx, my: integer; // движение координаты x и y

end;

tBoard= array[0..7,0..7] of byte;