VC五子棋的设计与实现

摘 要人工智能是近年来很活跃的研究领域之一。计算机博弈是人工智能研究的一个重要分支，它的研究为人工智能带来了很多重要的方法和理论，产生了广泛的社会影响和学术影响。国内外对博弈的研究已经较为广泛，特别是IBM的国际象棋程序深蓝，已经达到了人类的世界冠军水平。深蓝的研究成果，特别是基于剪枝的极大极小树搜索技术为设计其它的计算机棋类博奕系统提供了良好的参照。但是不同的棋类博奕，其规则的千差万别赋予了每一种棋类博奕特殊的专业知识。这就必然要求设计一个具体的棋类博奕系统时应该深入研究它的基本原理和内在规律。本文以计算机五子棋博奕系统做为研究课题，在对大量的相关文献进行分析研究的基础上，首先按照人工智能和计算机博奕的一般原理设计了一个五子棋博奕系统的基本模型，采用VC++开发了一个适合多用户使用的五子棋系统。考场关键词：五子棋，数据库设计，VC++五子棋第一章 引言1．1 选题背景1．1．1 选题背景人工智能是一门正在迅速发展的新兴的综合性很强的边缘科学。它与生物工程、空间技术一起被并列为二十一世纪三大尖端技术。它的中心任务是研究如何使计算机去做那些过去只能靠人的智力才能做的工作。目前，各发达国家都把人工智能作为重点列入本国的高科技发展计划当中，投入巨大的人力和物力。作为一门边缘学科，它有诸多的研究领域：专家系统、决策支持系统、机器学习、机器视觉、自然语言理解等等，计算机博奕也是其中之一，博奕就是对策，这是自然界中的普遍现象，它不仅存在于游戏、下棋之中，而且存在于政治、经济、军事和生物竞争中，博奕的参加者可以是个人、集体、一类生物和机器，他们都力图用自己的智力去击败对手。作为人工智能研究的一个重要分支，计算机博奕是检验人工智能发展水平的一个重要方面。它的研究为人工智能带来了很多重要的方法和理论，产生了广泛的社会影响和学术影响。本文以计算机五子棋博奕系统作为研究课题，在讨论了五子棋实现技术的基础上，通过面向对象的程序设计方法在VC++6.0环境下开发了五子棋游戏软件。1．1．2 计算机博弈的发展过程 计算机博奕，简单的说，就是让计算机像人一样从事高度智能的博奕活动。研究者们从事研究的计算机博奕项目主要有国际象棋，围棋，中国象棋，五子棋，西洋跳棋，桥牌，麻将，Othello，Hearts，Backgammon，Sarabble等[1-4]。其中，二人零和完备信息博奕的技术性和复杂性较强，是人们研究博奕的集中点。二人零和随机性研究的一个代表是Backgammon，并且产生了很大的影响。桥牌是研究不完备信息下的推理的好方法。高随机性的博奕项目趣味性很强，常用于娱乐和赌博，是研究对策论和决策的好例子。近代计算机博奕的研究是从四十年代后期开始的，国际象棋是影响最大、研究时间最长、投入研究精力最多的博奕项目，成为计算机博奕发展的主线。1950年C.Shannon发表了两篇有关计算机博奕的奠基性文章（Programming A Computer for Playing Chess和A Chess-playing Mechine）。1951年A.Turing完成了一个叫做Turochamp的国际象棋程序，但这个程序还不能在已有的计算机上运行。1956年Los Alamos实验室的研究小组研制了一个真正能够在MANIAC-I机器上运行的程序（不过这个程序对棋盘、棋子、规则都进行了简化）。1957年Bernstein利用深度优先搜索策略，每层选七种走法展开对局树，搜索四层，他的程序在IBM704机器上操作，能在标准棋盘上下出合理的着法，是第一个完整的计算机国际象棋程序。1958年，人工智能界的代表人物H.A.Simon预言[3]：计算机将在十年内赢得国际象棋比赛的世界冠军。当然，这个预言过分乐观了。1967年MIT的Greenblatt等人在PDP-6机器上，利用软件开发工具开发的MacHack VI程序，参加麻省国际象棋锦标赛，创出了计算机正式击败人类选手的记录[2]。从1970年起，ACM(Association for Computer Machinery)开始举办每年一度的全美计算机国际象棋大赛。从1974年起，三年一度的世界计算机国际象棋大赛开始举办。1997年，IBM公司的超级计算机深蓝战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫，成为人工智能领域的一个里程碑。在其它的博奕项目上，1959年Samuel等人利用对策理论和启发式搜索技术编制了一个西洋跳棋程序，这个程序具有学习能力，它可以在不断的对奕中改善自己的棋艺。4年后，这个程序战胜了设计者本人。又过了3年，这个程序战胜了美国一个保持8年之久的长胜不败的冠军。这个程序向人们展示了机器学习的能力，提出了许多令人深思的社会问题和哲学问题[5]。1979年H.Berliner的程序BKG9.8以7比1战胜了Backgammon游戏的世界冠军Luigi Villa，1980年美国西北大学Mike Reeve的程序The MOOR战胜了Othello世界冠军[1]。1989年，第一届计算机奥林匹克大赛在英国伦敦正式揭幕，计算机博奕在世界上的影响日益广泛[33][34]。1.2研究意义人们常常把计算机博奕描述为人工智能的果蝇，即，人类在计算机博奕的研究中衍生了大量的研究成果，这些成果对更广泛的领域产生了重要影响。通过博奕问题来研究人工智能典型问题，具有以下的优点[4]：1,博奕问题局限在一个小的有典型意义的范围内，研究容易深入。2,博奕问题非常集中的体现了人类的智能，已足以为现实世界提供新的方法和新的模型。3,专家经验容易获取。4,进展可以精确的展示和表现出来，不同方法和模型的优缺点也容易比较。用一棵树来表示棋局发展的种种可能性，这种树叫做博奕树（对局树）。 [来源：http://think58.com]