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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 三方對弈中國象棋軟件
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 三方對弈中國象棋是在傳統(tǒng)中國象棋的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，是一種新的游戲機(jī)制。 本軟件作為第一款三方對弈中國象棋軟件， 在文化上，旨在為弈者提供一個(gè)分享智慧的舞臺(tái)，在實(shí)戰(zhàn)中鍛煉和提高弈者的“合作意識(shí)”。 本作品以三方博弈為切入點(diǎn)， 研究多方博弈下的博弈搜索算法。在三方博弈下，博弈各方的利益并不總是對立的，可能有合作的關(guān)系，這正是區(qū)別于雙方博弈之處。本作品立足于三方中國象棋游戲，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了三方博弈搜索算法，改進(jìn)了Alpha-Beta剪枝的應(yīng)用范圍，填補(bǔ)了我國關(guān)于多方博弈搜索算法的空白，并在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器學(xué)習(xí)功能和網(wǎng)絡(luò)對戰(zhàn)功能。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品研究的多方博弈問題屬于國際學(xué)術(shù)研究的空白領(lǐng)域，國內(nèi)外幾乎找不到合適的研究文獻(xiàn)。加拿大阿爾伯塔大學(xué)有過研究這方面的論文《Current Challenges in Multi-player Game Search》，但其描述的算法未涉及多方博弈的新特點(diǎn)，因此也有其局限性。在多方博弈下，博弈各方的利益在短時(shí)間內(nèi)不再是只存在“你死我亡”的必然關(guān)系，還可能有合作的關(guān)系，這正是區(qū)別于雙方博弈的特點(diǎn)。 作品創(chuàng)新點(diǎn)列舉如下： 1、提出新型的搜索算法并在軟件上通過測試。 本作品提出的線性矢量搜索算法打破了傳統(tǒng)博弈算法框架（傳統(tǒng)的機(jī)器博弈都局限于代數(shù)方法），把幾何學(xué)引入機(jī)器博弈研究，該算法能夠解決三方博弈的合作與競爭問題（合作方不固定），而且對多方博弈問題也提出了通用解法。 2、提出新型的剪枝算法并在軟件上通過測試。 三方博弈的復(fù)雜度非常高，建立一棵傳統(tǒng)象棋的50輪搜索樹就很困難，而50輪三方對弈的博弈復(fù)雜更達(dá)到傳統(tǒng)象棋的10的111次方倍。本作品提出的新型矢量剪枝算法，可有效地剪枝掉冗余的搜索結(jié)點(diǎn)，博弈方越多，產(chǎn)生的剪枝條件越多，剪枝效率就越高。 3.提出新型的機(jī)器學(xué)習(xí)算法并在軟件上通過測試。 由于三方博弈的解空間相當(dāng)龐大，所以搜索算法常常陷于計(jì)算量過于巨大這一問題中。本作品提出一種新的估值學(xué)習(xí)算法，并在測試中顯示出高效的自學(xué)習(xí)自調(diào)整能力。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本作品以三方博弈為切入點(diǎn)， 研究多方博弈下的博弈搜索算法，是第一款三方中國人機(jī)對弈象棋軟件，作品創(chuàng)新點(diǎn)列舉如下： 1、提出新型的棋盤儲(chǔ)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并在軟件上通過測試。 在傳統(tǒng)中國象棋軟件里，通常用來描述棋盤及其上棋子信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一個(gè)二維數(shù)組。本作品提出了三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示三方對弈中國象棋棋局，巧妙地處理了棋盤存貯量和操作規(guī)則實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性的問題。 2、提出新型的搜索算法并在軟件上通過測試。 本作品提出的線性矢量搜索算法打破了傳統(tǒng)博弈算法框架（傳統(tǒng)的機(jī)器博弈都局限于代數(shù)方法），把幾何學(xué)引入機(jī)器博弈研究，該算法能夠解決三方博弈的合作與競爭問題（合作方不固定），而且對多方博弈問題也提出了通用解法。 3、提出新型的剪枝算法并在軟件上通過測試。 三方博弈的復(fù)雜度非常高，建立一棵傳統(tǒng)象棋的50輪搜索樹就很困難，而50輪三方對弈的博弈復(fù)雜更達(dá)到傳統(tǒng)象棋的10的111次方倍。本作品提出的新型矢量剪枝算法，可有效地剪枝掉冗余的搜索結(jié)點(diǎn)，博弈方越多，產(chǎn)生的剪枝條件越多，剪枝效率就越高。 4、提出新型的機(jī)器學(xué)習(xí)算法并在軟件上通過測試。 由于三方博弈的解空間相當(dāng)龐大，所以搜索算法常常陷于計(jì)算量過于巨大這一問題中。本作品提出一種新的估值學(xué)習(xí)算法，并在測試中顯示出高效的自學(xué)習(xí)自調(diào)整能力。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本作品指向明略，特點(diǎn)突出，既具有巨大的研究價(jià)值，又極富娛樂性，在實(shí)踐上和理論上都有明顯的創(chuàng)新性。 就理論研究領(lǐng)域而言，完全信息的多方游戲幾乎沒有，多方博弈研究在國內(nèi)外也基本是一片空白，所找到的技術(shù)資料僅限于文獻(xiàn)《Current Challenges in Multi-player Game Search》和《四國軍棋游戲中搜索算法的實(shí)驗(yàn)和分析》。這兩篇論文均沒能涉及到多方博弈下具有合作狀態(tài)這個(gè)根本的問題。本作品所提出博弈算法能夠解決合作并且合作方不固定的博弈問題，并在此基礎(chǔ)上提出了高效的剪枝算法。算法已寫成論文發(fā)表在第2屆國際智能技術(shù)應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議，該論文已被EI(工程檢索 )、ISTP(科技會(huì)議檢索 ) 收錄。 目前網(wǎng)絡(luò)上只找到一款名為《三國演義》的同類產(chǎn)品（2D網(wǎng)絡(luò)游戲）,但其并不能實(shí)現(xiàn)徹底的三方對弈情況，也不含人機(jī)對戰(zhàn)功能。本作品含有此功能且為3D網(wǎng)絡(luò)游戲。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 本作品于2008年12月榮獲第十一屆全國“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽校賽特等獎(jiǎng)。 本作品于2009年5月榮獲第十屆某省“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽特等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 生產(chǎn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
作品可展示的形式
- 磁盤， 現(xiàn)場演示， 產(chǎn)品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 本作品有很好的學(xué)術(shù)研究價(jià)值和商業(yè)價(jià)值。以中國象棋為媒介, 提出了一種多方博弈的搜索算法和剪枝算法，N方博弈則應(yīng)建立一個(gè)N-1維空間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行評估和搜索。 本作品富有娛樂性和益智性， 值得向市場推廣和進(jìn)行商業(yè)活動(dòng)，可以馬上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研。與傳統(tǒng)競技游戲總是培養(yǎng)人的“競爭意識(shí)”不同的是，在博弈中培養(yǎng)人的“合作意識(shí)” 。三方對弈合作下的一系列“組合拳”（合作對象不固定），具有1+1>2的效果， 各種經(jīng)典的圍魏救趙、隔岸觀火和聲東擊西等計(jì)謀都可得到展現(xiàn), 這就迫使玩家學(xué)會(huì)與人合作，與人相處。 在商業(yè)和文化上，“合作意識(shí)”使這款軟件便于向廣大民眾推廣，培養(yǎng)青少年的修養(yǎng)，啟迪民智，有利于建設(shè)和諧社會(huì)。在技術(shù)上承前啟后，有望應(yīng)用于軍事和經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域多方博弈問題的研究。
同類課題研究水平概述
- 研究成果對比： 臺(tái)灣學(xué)者最早在七十年代末開始了計(jì)算機(jī)中國象棋的研究，并在八十年代開發(fā)和出版了中國象棋程序。隨后，中國象棋人機(jī)對弈領(lǐng)域得到了長足發(fā)展。雙方博弈的研究從極大極小值法和AlphaBeta剪枝，到置換表和歷史啟發(fā)，再到極小窗口搜索(PVS)等技術(shù), 已發(fā)展到相當(dāng)成功的地步了。 但我們研究發(fā)現(xiàn)，雙方博弈只是多方博弈里的一個(gè)特例。雙方博弈技術(shù)是建立在簡單的純競爭狀態(tài)下的，而在三方博弈下，短時(shí)間內(nèi)博弈各方的利益在短時(shí)間并不總是對立的，可能有合作的關(guān)系，至于合作者是誰，也不是固定的。這就導(dǎo)致原來雙方博弈的基礎(chǔ)算法極大極小值法不適用于三方博弈情況。 關(guān)于完全信息多方博弈的研究則幾乎一片空白，目前只找到兩份, Alberta大學(xué)Nathan Sturtevant的《Current Challenges in Multi-player Game Search》 和 南京航空航天大學(xué)陸慧和夏正友的《四國軍棋游戲中搜索算法的實(shí)驗(yàn)和分析》。 這兩篇論文均停留在舊有的雙方博弈框架內(nèi)的進(jìn)行剪枝，沒能涉及到多方博弈下具有合作狀態(tài)這個(gè)根本問題。由于對局勢的描述不精確， 搜索方法也有其相應(yīng)的不足之處。 本作品提出的線性矢量搜索算法打破了傳統(tǒng)博弈算法框架（傳統(tǒng)的機(jī)器博弈都局限于代數(shù)方法），把幾何學(xué)引入機(jī)器博弈研究，該算法能夠解決三方博弈的合作與競爭的問題（合作方不固定），而且不但能解決三方博弈問題，對于多方博弈問題也提出了解決方法。在此基礎(chǔ)上，本作品提出了新型的矢量剪枝算法，可以有效地剪枝掉冗余的搜索結(jié)點(diǎn)，博弈方越多，產(chǎn)生的剪枝條件越多，剪枝效率就越高。(詳情請見論文）。 軟件對比： 目前網(wǎng)絡(luò)上只找到一款名為《三國演義》的同類產(chǎn)品，首先， 《三國演義》是“十”字棋盤，2D網(wǎng)絡(luò)游戲；三方中國象棋軟件是“Y”字棋盤，3D網(wǎng)絡(luò)游戲。 其次《三國演義》的參與者共有4方，通過一方不可控來實(shí)現(xiàn)三方搏弈，但是不能達(dá)到地利平衡；三方中國象棋軟件是徹底3方，地利平衡。再次，《三國演義》不含人機(jī)對戰(zhàn)和機(jī)器學(xué)習(xí)功能；三方中國象棋軟件實(shí)現(xiàn)了作者提出的基于矢量估值形式的搜索算法和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)對戰(zhàn)和機(jī)器學(xué)習(xí)功能。三方中國象棋軟件還具有走法提示功能（一提子即顯示可行地點(diǎn)），用戶不用學(xué)習(xí)走法規(guī)則即可使用。
