基本信息
- 項目名稱：
- 三方對弈中國象棋軟件
- 小類：
- 信息技術
- 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)中國象棋的基礎上發(fā)展而來的，是一種新的游戲機制。 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分享智慧的舞臺，在實戰(zhàn)中鍛煉和提高弈者的“合作意識”。 本作品以三方博弈為切入點， 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，設計和實現了三方博弈搜索算法，改進了Alpha-Beta剪枝的應用范圍，填補了我國關于多方博弈搜索算法的空白，并在此基礎上，實現了機器學習功能和網絡對戰(zhàn)功能。
- 詳細介紹：
- 本作品研究的多方博弈問題屬于國際學術研究的空白領域，國內外幾乎找不到合適的研究文獻。加拿大阿爾伯塔大學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，因此也有其局限性。在多方博弈下，博弈各方的利益在短時間內不再是只存在“你死我亡”的必然關系，還可能有合作的關系，這正是區(qū)別于雙方博弈的特點。 作品創(chuàng)新點列舉如下： 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)的機器博弈都局限于代數方法），把幾何學引入機器博弈研究，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雜更達到傳統(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點，博弈方越多，產生的剪枝條件越多，剪枝效率就越高。 3.提出新型的機器學習算法并在軟件上通過測試。 由于三方博弈的解空間相當龐大，所以搜索算法常常陷于計算量過于巨大這一問題中。本作品提出一種新的估值學習算法，并在測試中顯示出高效的自學習自調整能力。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 本作品以三方博弈為切入點， 研究多方博弈下的博弈搜索算法，是第一款三方中國人機對弈象棋軟件，作品創(chuàng)新點列舉如下： 1、提出新型的棋盤儲存數據結構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據結構是一個二維數組。本作品提出了三維數據結構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)則實現復雜性的問題。 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)的機器博弈都局限于代數方法），把幾何學引入機器博弈研究，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雜更達到傳統(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點，博弈方越多，產生的剪枝條件越多，剪枝效率就越高。 4、提出新型的機器學習算法并在軟件上通過測試。 由于三方博弈的解空間相當龐大，所以搜索算法常常陷于計算量過于巨大這一問題中。本作品提出一種新的估值學習算法，并在測試中顯示出高效的自學習自調整能力。
科學性、先進性
- 本作品指向明略，特點突出，既具有巨大的研究價值，又極富娛樂性，在實踐上和理論上都有明顯的創(chuàng)新性。 就理論研究領域而言，完全信息的多方游戲幾乎沒有，多方博弈研究在國內外也基本是一片空白，所找到的技術資料僅限于文獻《Current Challenges in Multi-player Game Search》和《四國軍棋游戲中搜索算法的實驗和分析》。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屆國際智能技術應用學術會議，該論文已被EI(工程檢索 )、ISTP(科技會議檢索 ) 收錄。 目前網絡上只找到一款名為《三國演義》的同類產品（2D網絡游戲）,但其并不能實現徹底的三方對弈情況，也不含人機對戰(zhàn)功能。本作品含有此功能且為3D網絡游戲。
獲獎情況及鑒定結果
- 本作品于2008年12月榮獲第十一屆全國“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽校賽特等獎。 本作品于2009年5月榮獲第十屆某省“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽特等獎。
作品所處階段
- 生產階段
技術轉讓方式
作品可展示的形式
- 磁盤， 現場演示， 產品
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 本作品有很好的學術研究價值和商業(yè)價值。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方博弈則應建立一個N-1維空間的數據結構進行評估和搜索。 本作品富有娛樂性和益智性， 值得向市場推廣和進行商業(yè)活動，可以馬上實現產學研。與傳統(tǒng)競技游戲總是培養(yǎng)人的“競爭意識”不同的是，在博弈中培養(yǎng)人的“合作意識” 。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， 各種經典的圍魏救趙、隔岸觀火和聲東擊西等計謀都可得到展現, 這就迫使玩家學會與人合作，與人相處。 在商業(yè)和文化上，“合作意識”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，有利于建設和諧社會。在技術上承前啟后，有望應用于軍事和經濟等領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： 臺灣學者最早在七十年代末開始了計算機中國象棋的研究，并在八十年代開發(fā)和出版了中國象棋程序。隨后，中國象棋人機對弈領域得到了長足發(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, 已發(fā)展到相當成功的地步了。 但我們研究發(fā)現，雙方博弈只是多方博弈里的一個特例。雙方博弈技術是建立在簡單的純競爭狀態(tài)下的，而在三方博弈下，短時間內博弈各方的利益在短時間并不總是對立的，可能有合作的關系，至于合作者是誰，也不是固定的。這就導致原來雙方博弈的基礎算法極大極小值法不適用于三方博弈情況。 關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Nathan Sturtevant的《Current Challenges in Multi-player Game Search》 和 南京航空航天大學陸慧和夏正友的《四國軍棋游戲中搜索算法的實驗和分析》。 這兩篇論文均停留在舊有的雙方博弈框架內的進行剪枝，沒能涉及到多方博弈下具有合作狀態(tài)這個根本問題。由于對局勢的描述不精確， 搜索方法也有其相應的不足之處。 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)的機器博弈都局限于代數方法），把幾何學引入機器博弈研究，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點，博弈方越多，產生的剪枝條件越多，剪枝效率就越高。(詳情請見論文）。 軟件對比： 目前網絡上只找到一款名為《三國演義》的同類產品，首先， 《三國演義》是“十”字棋盤，2D網絡游戲；三方中國象棋軟件是“Y”字棋盤，3D網絡游戲。 其次《三國演義》的參與者共有4方，通過一方不可控來實現三方搏弈，但是不能達到地利平衡；三方中國象棋軟件是徹底3方，地利平衡。再次，《三國演義》不含人機對戰(zhàn)和機器學習功能；三方中國象棋軟件實現了作者提出的基于矢量估值形式的搜索算法和機器學習算法，實現了人機對戰(zhàn)和機器學習功能。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），用戶不用學習走法規(guī)則即可使用。
