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Python實現(xiàn)AI五子棋

Yangder / 838人閱讀

摘要：可以說，每個評估函數(shù)就是一個選手，對不同的棋型每個選手自然有不同的看法和應(yīng)對措施，當(dāng)然他們的棋力也就因此各不相同了。方搜索最大值，人類方搜索最小值。了解了上述原理之后，就可以自己寫代碼實現(xiàn)了。

公眾號：Charles的皮卡丘
作者：Charles

開發(fā)工具：
Python版本：3.6.4
相關(guān)模塊：
graphics模塊。

環(huán)境搭建：
安裝Python并添加到環(huán)境變量即可。

原理簡介：
對于五子棋這樣的博弈類AI，很自然的想法就是讓計算機把當(dāng)前所有可能的情況都嘗試一遍，找到最優(yōu)的落子點。這里有兩個問題：
（1）如何把所有可能的情況都嘗試一遍；
（2）如何定量判斷某落子點的優(yōu)劣。
對于第一個問題，其實就是所謂的博弈樹搜索，對于第二個問題，其實就是所謂的選擇評估函數(shù)。評估函數(shù)的選取直接決定了AI算法的優(yōu)劣，其形式也千變?nèi)f化?？梢哉f，每個評估函數(shù)就是一個選手，對不同的棋型每個選手自然有不同的看法和應(yīng)對措施，當(dāng)然他們的棋力也就因此各不相同了。
但博弈樹搜索就比較固定了，其核心思想無非是讓計算機考慮當(dāng)前局勢下之后N步所有可能的情況，其中奇數(shù)步（因為現(xiàn)在輪到AI下）要讓AI方的得分最大，偶數(shù)步要讓AI方的得分最小（因為對手也就是人類，也可以選擇最優(yōu)策略）。
當(dāng)然這樣的搜索其計算量是極大的，這時候就需要剪枝來減少計算量。例如下圖：

其中A代表AI方，P代表人類方。AI方搜索最大值，人類方搜索最小值。因此Layer3的A1向下搜索的最終結(jié)果為4，Layer3的A2向下搜索，先搜索Layer4的P3，獲得的分值為6，考慮到Layer2的P1向下搜索時取Layer3的A1和A2中的較小值，而Layer3的A2搜索完Layer4的P3時，其值就已經(jīng)必大于Layer3的A1了，就沒有搜索下去的必要了，因此Layer3到Layer4的路徑3就可以剪掉了。
上述搜索策略其實質(zhì)就是：
minimax算法+alpha-beta剪枝算法。
了解了上述原理之后，就可以自己寫代碼實現(xiàn)了。當(dāng)然實際實現(xiàn)過程中，我做了一些簡化，但萬變不離其宗，其核心思想都是一樣的。

視頻演示：
https://mp.weixin.qq.com/s/Y9...

源代碼：
關(guān)注公眾號：Charles的皮卡丘，回復(fù)“AI五子棋”獲取。

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