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中国象棋对弈软件的设计论文

中国象棋

对弈软件的设计

中国象棋对弈软件的设计

摘 要:随着人工智能及计算机硬件的发展,计算机象棋程序的下棋水平也不

断地得到提高。20 世纪 60 年代初,麦卡锡提出了 alpha-beta 修剪算法,把为决

定下一个走步而需对棋盘状态空间的搜索量从指数级减少为指数的平方根,大大

地提高了机器下棋的水平。IBM 的超级计算机“Deep Blue”更是一个神话,让棋

advanced continually.At the beginning of 60s,20th century, McCaxi brought

forword alpha-beta pruning algorism which made the chess program advanced

more by reducing the order of magnitude of the number of searching nodes

deciding next step,named “State Space” from OXn to OXn/2. IBM’s

super-computer “Deep Blue” is more like a myth for all computer chess

fans. In my article, I will describe some ideas and methods of designing

Chinese Chess program along with some successful experiences and cases

of the Chess.

Keywords: Chinese Chess, bit board, zobrist keys, alpha-beta search,

transposition table,

Evaluation

目 录

引言 3

第一章 概述 4

2.3 位棋盘的基本运算 12

2.4 Java 中位棋盘的实现 13

第三章 基本数据结构??Zobrist 键值 17

3.1 比较局面的方法 17

3.2 Zobrist 键值的实现方法 17

3.3 Zobrist 键值的工作原理及用途 17

3.4 Java 中实现 Zobrist 键值 18

第四章 着法生成 20

4.1 伪合法着法的生成 20

4.2 合法着法的生成 25

第五章 搜索算法 29

5.1 最小-最大搜索 29

5.2 Alpha-Beta 搜索 33

5.3 迭代加深 36

7.3 棋子生成(pieces 包) 52

7.4 主控模块(main 包) 52

附件 1:搜索算法主程序 SearchMove.java 55

附件 2:程序运行界面及功能说明 74

引言

象棋水平的发展是需要靠信息技术来推动的,国际象棋有两个很好的范例,

一个是象棋棋谱编辑和对弈程序的公共平台??WinBoard 平台,另一个是商业的

国际象棋数据库和对弈软件??ChessBase,他们为国际象棋爱好者和研究者提供

了极大的便利。国际象棋软件有着成功的商业运作,已发展成一种产业。然而,电

脑在中国象棋上的运用还刚刚起步,尽管国内涌现出一大批中国象棋的专业网站

和专业软件,但是由于缺乏必要的基础工作,电脑技术在中国象棋上的应用优势

还无法体现出来。

在设计中国象棋软件过程中,国际象棋软件有很多值得借鉴的成功经验和优

秀的思想。例如 B. Moreland,微软 Microsoft 的程序设计师,业余从事国际象棋

引擎 Ferret 的开发,他的一系列关于国际象棋程序设计的文章非常值得其他棋

类程序设计人员借鉴。然而,中国象棋与国际象棋存在着很大的差异,因此国际象

并给出 java 语言的实现。

详细规则见《中国象棋竞赛规则》,本章只描述计算机实现象棋对弈程序时所涉

及的一些概念及相关的表示方法。

1.1 棋盘的标记

象棋的着法表示,简而言之就是某个棋子从什么位置走到什么位置。通常,表

1.1.1 纵线方式

这是中国象棋常用的表示方法,即棋子从棋盘的哪条线走到哪条线。中国象

棋规定,对于红方来说的纵线从右到左依次用“一”到“九”表示,黑方则是“1”

1.1.2 坐标方式

这是套用国际象棋中的表示方法,即把每个格子按坐标编号如图二所示,只

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