algorithm - 带a-b修剪和换位表的Minimax

标签 algorithm artificial-intelligence chess minimax alpha-beta-pruning

我试图用α-β剪枝和换位表实现一个minimax算法这是为一个可能循环的pacman代理,所以必须特别小心。如果一个状态(游戏和回合的状态(pacman或ghost))在换位表中,并且前面要看到的是节点的父节点(父节点,…),则可以将其丢弃。这适用于没有a-b修剪的minimax。从之前的搜索来看,带有a-b的tt(transposition table)似乎更难实现。我试图保持代码尽可能清晰,它基于这个伪代码Artificial Intelligence: A Modern Approach。我想用第一种方法尽可能接近最终结果。
我发现的每个伪代码的定义方式都非常不同:
First pseudo-code
Second pseudo-codeThird pseudo-code
大多数的差异看起来都是表面的但这些代码都没有我要找的结构:用minvalue划分的minimax和用a-b修剪的maxvalue
提前谢谢你,
请再作进一步解释

最佳答案

我对更先进的人工智能优化还比较陌生,但我会分享我学到的东西。其中两个伪代码链接(1和3)都是Negamax,这比minimax更复杂,因为它不太直观NegaMax在1和3中的两种不同实现需要不同的评估功能,这是它们之间存在差异的主要原因(见下文)。你发布的第二个链接是针对MTD(f)的,我以前没有实现过,但我相信它仍然不同于Minimax和NegamaxI believe MTD(f) is considered to be faster。最后,the only resource I have ever seen for Minimax with transposition tables is here我真的不确定它是否正确Negamax基本上是标准的,如果您可以使用Minimax,那么您可以使用Negamax代替。
虽然Negamax和Minimax看起来不同,但它们本质上是在做同样的事情This blog post很好地描述了它们之间的关系,但没有解释它们之间的区别。我试着解释下为什么它们不同。
为什么minimax和negamax看起来不同,但本质上是相同的?在考虑了与minimax相关的一些事情之后,这一点变得更加明显了:
Mimax仅适用于2人游戏,其中一个玩家是最大化者,另一个是极小化者。tic-tac-toe就是一个简单的例子。
如果x在终端状态下赢了,minimax的典型求值函数将返回+100;如果o在终端状态下赢了,则返回-100;如果平局,则返回0。
注意分数是如何相互倒数的玩家1获得的每一分对玩家2来说都是一分损失这是一个零和游戏。
关于Negamax的几点:
Negamax也只适用于2人零和游戏。一号选手的每一分都是二号选手丢的一分。
Negamax使用的评估函数与Minimax略有不同它要求评估总是从当前玩家的角度进行。也就是说,如果在终端状态下X赢了,轮到X了,那么计算结果应该是+100如果它处于X赢但轮到O的终端状态,则评估值为-100。这与Minimax的期望不同(Minimax总是希望X赢值+100)伪代码1需要这种类型的求值函数。
一些Negamax伪代码,如3中的wikipedia文章,试图使用与Minimax相同的求值函数,在“return color×node的启发值”这行中使用颜色对求值函数值求反这也是可行的,但我从来没有这样做过(链接到下面我怎么做)。请注意,对于最小玩家,颜色值将仅为-1。我觉得这种方式更让人困惑。
既然已经描述了评估函数注意pseudo-code 3中的这一行“value:=max(value,–negamax(child,depth–-1,–β,–α,–color))”注意,返回的值(一些评估值)总是从当前玩家的角度来看是反向的。那是因为轮换和评估来自一个孩子的状态,另一个球员的轮换。alpha和beta值也颠倒过来。
使用Minimax,我们可以得出正面和负面的评价对于Negamax,我们总是创建积极的评价,然后根据需要反转它们,因此Nega这是可能的,因为游戏是零和的,玩家1的一分是玩家2的一分的损失。
为什么使用Negamax因为它更简单。第一次实现更具挑战性,但会使事情更简洁。我还认为,对于Minimax和Negamax,需要以不同的方式(更复杂)处理换位表条目最重要的是,其他人都在使用它。我希望能有更好的解释。
下面是我找到的用negamax实现换位表的最佳资源(大多数伪代码并没有那么有用):
Iterative Deepening NegaScout with alpha beta pruning and transposition tables
我也用换位表实现了vanillannegamax,但是我再也找不到我使用的资源了要将上面的代码转换为vanilla negamax,只需将第504行(以//null window search开头)替换为521行,替换为“goodity=-minimax(state,depth-1,-beta,-alpha);”代码块中的额外行是“scout”部分,它以窄的搜索alphabeta窗口开始,并根据需要将其加宽。一般来说,NegaScout比NegaMax好我可以分享我的全部来源,但我需要一些时间来准备一些适合发布到so的东西。
如果由于某种原因无法实现negamax,this is the only resource I have found for implementing Transposition Tables with Minimax
最后,我想说几句:
当使用换位表时,您可能希望使用Iterative Deepening,因为当时间是您的限制时,它提供了一个自然的截止
当使用换位表时,您将需要考虑同构板也就是说,你将要考虑在反映立场相同的董事会。示例:在tic tac toe xox----x中计算此板与计算x----xox(垂直翻转)相同。不确定这是否适用于Pacman,但如果可以的话,这是一个巨大的改进在tic-tac-toe中,它导致70-90%的搜索状态被删除,并带有换位表。如果你想讨论,请在评论中回复。
如果你用JavaScript实现游戏,请注意标准的Zobrist键不起作用,因为JS二进制运算符操作32位而不是64位有几种不同的方法可以做到这一点,但我建议从使用字符串作为{}对象中的键开始。
如果你正在寻找一个多人人工智能,你应该寻找Hypermax/max-n。minimax和negamax失败超过2个玩家。

关于algorithm - 带a-b修剪和换位表的Minimax,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/53377659/

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