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人工智能井子棋报告.docx
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人工智能井子棋报告
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目 录
第一章 系统需求分析与总体设计
1.1 概述…………………………………………………………………………………………(3)
1.1.1 五子棋背景介绍……………………………………………………………………(3)
1.1.2 相关术语……………………………………………………………………………(4)
1.1.2.1 对局相关术语…………………………………………………………………(4)
1.1.2.2 行棋相关术语…………………………………………………………………(4)
1.2 需求分析……………………………………………………………………………………(6)
1.2.1 选题与题目要求 …………………………………………………………………(6)
1.2.2 总体分析 …………………………………………………………………………(6)
1.2.3 系统目标 …………………………………………………………………………(6)
1.2.4 需求定义 …………………………………………………………………………(6)
1.2.5 系统功能结构图 …………………………………………………………………(7)
1.2.6 性能要求与系统开发的重点与难点 ……………………………………………(7)
1.3 可行性分析…………………………………………………………………………………(8)
1.3.1 技术可行性…………………………………………………………………………(8)
1.3.2 经济可行性…………………………………………………………………………(8)
1.3.3 操作可行性…………………………………………………………………………(8)
1.3.4 法律可行性…………………………………………………………………………(8)
2
1.3.5 社会可行性…………………………………………………………………………(9)
1.3.6 结论 ………………………………………………………………………………(9)
第二章 详细设计与系统实现
2.1 游戏主要功能模块 ………………………………………………………………… (10)
2.1.1 主功能界面模块……………………………………………………………… (10)
2.1.2 五子棋游戏类模块…………………………………………………………… (11)
2.1.2.1 博弈算法简介…………………………………………………………… (15)
2.1.2.2 极大极小值算法…………………………… ……………………………(16)
2.1.2.3 alpha-beta 值算法 …………………………… ………………………(17)
2.1.3 游戏模式设置模块 ……………………………………………………………(19)
2.1.4 游戏语言设置模块 ……………………………………………………………(19)
2.1.5 链表使用功能模块 ……………………………………………………………(20)
2.1.6 游戏记录模块 …………………………………………………………………(20)
2.1.7 获得游戏者姓名模块 …………………………………………………………(21)
2.1.8 关闭对话框方式及托盘功能模块 ……………………………………………(21)
2.1.9 圆形按钮模块 …………………………………………………………………(21)
2.1.10 配置文件的读取和保存………………………………………………………(22)
2.2 模块功能调用关系及其示意图 ……………………………………………………(22)
第三章 系统测试
3.1 程序运行结果截图……………………………………………………………………(24)
第四章 系统总结
4.1 系统存在的问题………………………………………………………………………(27)
4.2 将要做的工作…………………………………………………………………………(27)
4.3 总结和体会……………………………………………………………………………(27)
4.4 参考文献………………………………………………………………………………(28)
第一章 系统需求分析与总体设计
1.1 概述
五子棋是一种大众喜爱的游戏,其规则简单,变化多端,非常富有趣味性和消遣性,它
不仅能增强思维能力,提高智力,而且富含哲理,有助于修身养性。五子棋既有现代休闲的
明显特征"短、平、快",又有古典哲学的高深学问"阴阳易理";它既有简单易学的特性,为
人民群众所喜闻乐见,又有深奥的技巧和高水平的国际性比赛;它的棋文化源渊流长,具有
东方的神秘和西方的直观;既有"场"的概念,亦有"点"的连接。它是中西文化的交流点,是
古今哲理的结晶。
近来随着计算机的快速发展,各种棋类游戏被纷纷请进了电脑,使得那些喜爱下棋,
又常常苦于没有对手的棋迷们能随时过足棋瘾。而且这类软件个个水平颇高,大有与人脑分
庭抗礼之势。其中战胜过国际象棋世界冠军-卡斯帕罗夫的“深蓝”便是最具说服力的代表;
其它像围棋的“手淡”、象棋的“将族”等也以其优秀的人工智能深受棋迷喜爱;而我也做了一
个“无比”简单的五子棋程序。
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总的来说(我们假定您熟悉五子棋的基本规则),要让电脑知道人下子之后该在哪一点
下子,就要根据盘面的形势,为每一可能落子的点计算其重要程度,也就是当这子落下后会
形成什么棋型(如:“冲四”、“活三” 等),然后总览全盘选出最重要的一点,这便是最基本
的算法的思想。
1.1.1 五子棋背景介绍
五子棋是一种两人对弈的纯策略型棋类游戏,是起源于中国古代的传统黑白棋
种之一。发展于日本,流行于欧美。
五子棋,日文亦有“连五子、五子连、串珠、五目、五目碰、五格、五石、五法、
五联、京棋”等多种称谓,英文则称之为“FIR (Five In A Row 的缩写)、Gomoku(日
语“五目”的罗马拼音)、Gobang、connect 5、mo-rphion”。捷克语 piskvorky,韩语
omok……
五子棋相传起源于四千多年前的尧帝时期,比围棋的历史还要悠久,可能早在“尧
造围棋”之前,民间就已有五子棋游戏。有关早期五子棋的文史资料与围棋有相似之
处,因为古代五子棋的棋具与围棋是完全相同的。在上古的神话传说中有“女娲造人,
伏羲做棋”一说,《增山海经》中记载:“休舆之山有石焉,名曰帝台之棋,五色而文
状鹑卵。”李善注引三国魏邯郸淳《艺经》中曰:“棋局,纵横各十七道,合二百八十
九道,白黑棋子,各一百五十枚”。可见,五子棋颇有渊源。亦有传说,五子棋最初流
行于少数民族地区,以后渐渐演变成围棋并在炎黄子孙后代中遍及开来。
在古代,五子棋棋具虽然与围棋相类同,但是下法却是完全不同的。正如《辞海》
中所言,五子棋是“棋类游戏,棋具与围棋相同,两人对局,轮流下子,先将五子连
成一行者为胜。”。
古代五子棋棋盘与围棋棋盘是通用的,汉魏时为十七路(17×17)棋盘,至南北
朝时即已流行十九路(19×19)棋盘,直至 1931 年,才出现所谓五子棋专用棋盘,
如图所示,为十五路(15×15)棋盘,形状近于正方形,平面上画横竖各 15 条平行
线,线路为黑色,构成 225 个交叉点,邻近两个交点的距离纵线约为 2.5 厘米,横线
约为 2.4 厘米。棋盘正中一点为“天元”。棋盘两端的横线称端线,棋盘左右最外边
的两条纵线称边线。从两条端线和两条边线向正中发展而纵横交叉在第四条线形成的
四个点称为“星”。天元和星应在棋盘上用直径约为 0.5 厘米的实心小圆点标出。
4
五子棋棋子亦称“棋石”,分黑、白两色,形状为扁圆形,有一面凸起或两面凸起
等形状,厚度不超过 0.8 厘米,直径为 2.0~2.3 厘米;一副棋子总数为 225 枚,其
中黑子 113 枚,白子 112 枚。按质地的不同,可分为玻璃、陶瓷、塑料、智石、磁
铁、蛤贝、烧料、水晶、玛瑙、玉石等棋子。
1.1.2 相关术语
1.1.2.1 对局相关术语
〖黑方〗执黑棋一方的简称。
〖白方〗执白棋一方的简称。
〖胜局〗有一方获胜的对局。
〖和局〗分不出胜负的对局。
〖终局〗对局结束。
〖复盘〗对局双方将本盘对局全过程的再现。
1.1.2.2 行棋相关术语
〖阳线〗即:直线,棋盘上可见的横纵直线。
〖交叉点〗阳线垂直相交的点,简称“点”。
〖阴线〗即:斜线,由交叉点构成的与阳线成 45°夹角的隐形斜线。
〖落子〗棋子直接落于棋盘的空白交叉点上。
〖轮走方〗即“行棋方”,有权利落子的黑方或白方。
〖着〗在对局过程中,行棋方把棋子落在棋盘无子的点上,不论落子的手是否脱离棋
子,均被视为一着。
〖回合〗双方各走一着,称为一个回合。
〖开局〗在对局开始阶段形成的布局。
〖连〗同色棋子在一条阳线或阴线上相邻成一排。
〖长连〗五枚以上同色棋子在一条阳线或阴线上相邻成一排。
〖五连〗只有五枚同色棋子在一条阳线或阴线上相邻成一排。
〖成五〗含有五枚同色棋子所形成的连,包括五连和长连。
〖四〗在一条阳线或阴线上连续相邻的 5 个点上只有四枚同色棋子的棋型。
5
〖活四〗有两个点可以成五的四。
〖冲四〗只有一个点可以成五的四。
〖死四〗不能成五的四。
〖三〗在一条阳线或阴线上连续相邻的 5 个点上只有三枚同色棋子的棋型。
〖活三〗再走一着可以形成活四的三。
〖连活三〗即连的活三(同色棋子在阳线或阴线上相邻成一排的活三)简称“连三”。
〖跳活三〗中间隔有一个空点的活三。简称“跳三”。
〖眠三〗再走一着可以形成冲四的三。
〖死三〗不能成五的三。
〖二〗在一条阳线或阴线上连续相邻的 5 个点上只有两枚同色棋子的棋型。
〖活二〗再走一着可以形成活三的二。
〖连活二〗即连的活二(同色棋子在阳线或阴线上相邻成一排的活二),简称“连二”。
〖跳活二〗中间隔有一个空点的活二。简称“跳二”。
〖大跳活二〗中间隔有两个空点的活二。简称“大跳二”。
〖眠二〗再走一着可以形成眠三的二。
〖死二〗不能成五的二。
〖先手〗对方必须应答的着法,相对于先手而言,冲四称为“绝对先手”。
〖三三〗一子落下同时形成两个活三。也称“双三”。
〖四四〗一子落下同时形成两个冲四。也称“双四”。
〖四三〗一子落下同时形成一个冲四和一个活三。
1.2 需求分析
1.2.1 选题与题目要求
实习题目:五子棋人机博弈游戏。
内容要求:实现五子棋游戏的人机博弈。要求:友好的人机图形化界面、方便的操作方式;
自动判断输、赢或平;可选择黑白;可悔棋;可以基于人工智能方面的知识进行设计,如:
启发式搜索、搜索函数的设置、α_β算法、知识的表示及知识库,推理机等。
1.2.2 系统总体分析
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猫一样的女子245
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