黑白棋智能算法研究:Q-learning、Sarsa与Minimax、Alpha-beta剪枝的对比

需积分: 0 0 下载量 159 浏览量 更新于2024-08-05 收藏 517KB PDF 举报
"这篇论文探讨了人工智能在黑白棋游戏中的应用,主要研究了四种智能算法:Q-learning、Sarsa、Minimax以及Alpha-beta剪枝,并对比了它们在游戏智能和效率上的表现。作者朱志儒设计并实现了复杂的棋局评估函数,考虑了多种棋局特征,包括位置特征、黑白子比例、行动力、近角位、稳定子和角位等因素。" 正文: 在人工智能领域,棋类游戏一直是检验智能算法性能的重要平台,黑白棋因其规则简洁而深受研究者喜爱。本文由朱志儒撰写,旨在深入研究如何将智能算法应用于黑白棋游戏,通过设计复杂的评估函数来提升游戏策略的智能水平。 首先,论文介绍了黑白棋的基本规则:8x8棋盘,棋子交叉放置,玩家轮流下棋,新下的棋子必须夹住对方棋子以翻转对方的棋子。当一方无合法位置可下时,对手可以连续下棋,直至双方都有位置可下。游戏以棋子数量决定胜负,棋盘填满或双方都无法下子时游戏结束。 接着,论文阐述了评估棋局的关键在于对棋局的多方面分析和权衡。评估函数的设计至关重要,它需要综合各种因素,如棋盘上的位置特征、黑白棋子的比例、棋子的行动潜力、近角位的影响、稳定子的数量以及角位的价值。这些因素通过赋予不同的权重,最终合成一个评估值,以反映棋局的整体态势。 在智能算法方面,论文重点讨论了Q-learning和Sarsa这两种强化学习算法,以及Minimax算法和Alpha-beta剪枝优化。Q-learning是一种基于表格的学习方法,通过不断学习和更新动作值函数来优化决策。Sarsa则是在实际执行动作后更新策略,更注重实时反馈。Minimax算法是经典的决策树搜索策略,通过预测对手的最佳响应来选择最佳行动,而Alpha-beta剪枝则是为了提高Minimax的效率,通过剪枝避免不必要的计算。 实验结果显示,Alpha-beta剪枝在效率上显著优于Minimax,两者在黑白棋游戏中表现出较高的智能水平。相比之下,Q-learning和Sarsa的智能表现较低,这可能是因为它们在处理复杂棋局和长远规划方面的能力不如Minimax和Alpha-beta剪枝。 这篇论文对黑白棋的人工智能算法进行了深入研究,展示了如何通过精心设计的评估函数和智能算法来提高游戏的智能性与效率。这对于理解如何将人工智能应用于其他棋类游戏,乃至更广泛的问题解决场景具有重要启示。通过对比不同算法的优劣,我们可以更好地理解和优化人工智能在复杂决策问题中的应用。