人工智能实验报告-井字棋

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1、人工智能井字棋学院：信息工程学院专业：计算机软件和理论简述5月23日，当今世界围棋第一人柯洁与计算机围棋程序“阿尔法狗”（AlphaGo）的第一场比赛结束，“阿尔法狗”以四分之一子优势赢得首场胜利。这场比赛双方耗时4小时17分37秒，其中柯洁用时2小时46分43秒，“阿尔法狗”用时1小时30分54秒。除了围观和好奇，人类骨子里的不服输以及想要看看人工智能到底有多厉害的求胜欲促成了这一挑战。面对人类棋手注定完败于人工智能的结局，人类要做好的准备是全面迎接而非拒绝人工智能，努力去掌控而非臣服于人工智能。接纳人工智能是今天社会发展、经济增长、

2、人类演化的必然，更是人们生活的需求。其实，很多人每天离不开的智能手机就是低端人工智能的应用。更应当看到的现实是，人工智能的发展极具竞争性，未来谁在人工智能的研发和应用中落后，谁就会被淘汰。而井字棋游戏的诞生更是吸引着不同年龄段的人群，无论男女老少都可以玩，也都喜欢玩，而当前微型计算机已经是在广大人群中流行者，用电脑来下井字棋更是一种时尚。现在网络上出现了各种各样的井字棋软件，有大师级的，新手级的等等。这些都满足了不同人群的需要，所以当前井字棋越来越被许多人所熟悉。目前的井字棋程序的发展也非常快，从最初的双人发展到人机，然后到现在的网络对

3、战，已经受到越来越多人的喜爱和重视。井字棋不但容易上手，而且它区别于别的游戏，它不但能使人娱乐，而且能使人的头脑变的更加聪明。而井字棋有两种对战模式，一是人机对战，二十人人对战。这些给人无限乐趣的用途正式人工智能的杰作。正因为这样它鼓励着人们对它不断的研究，这在很大程度上促进了人工智能的发展，反过来人工智能的理论和技术上的突破能够使井字棋程序更加完美，更受欢迎。这是一个具有简单功能的井字棋游戏。本设计的主要完成的是井字棋的人机对弈问题，即计算机与人交替落子，当行、列或对角有连续三个以上（包括三个）相同一方棋时，则判定一方胜利，如果所有位

4、置都已经下满，且没有哪一方赢棋，则为和局。本设计的程序实现了井字棋的人机对弈，具体功能为：1.在程序界面中挥之游戏棋盘，可以是三乘三，四乘四，五乘五。显示游戏状态，其中游戏状态包括难度等级，有初级，中级和高级三种模式。还包括哪方先下，当前轮到哪方下等等。2.玩家执红，计算机为蓝方。3.可以设置谁先下，设置游戏难度等级，设置棋盘块数。要完成此设计则需—判定胜负函数及一计算机自行落子函数，一旦这两个函数完成则此程序主要部分可完成。本次设计提高了我们程序设计能力、培养自学能力。提高了我们的分析问题以及解决问题的能力。还提高了我们收集资料、查找

5、参考书的能力以及锻炼书写报告的能力。功能分析此设计是具有简单功能的井字棋游戏。本设计的主要完成的是井字棋的人机对弈问题，即计算机与人交替落子，当行、列或对角有连续三个以上（包括三个）相同一方棋时，则判定一方胜利，如果所有位置都已经下满，且没有哪一方赢棋，则为和局。具体功能模块图如下：这是一个智能型的井字棋游戏，机器可以模拟人与用户对弈。当轮到机器来下的时候，机器会根据当前棋局的形势，利用极大极小算法算出一个评价值，判断如何下才对自身最有利，同时也是对方来说对不利的，然后下在评价值最高的地方。机器在搜索评价值的时候不用扩展不必要的结点，从

6、而提高机器计算的效率。 面向对象设计这是一个智能型的井字棋游戏，机器可以模拟人与用户对弈。当轮到机器来下的时候，机器会根据当前棋局的形势，利用极大极小算法算出一个评价值，判断如何下才对自身最有利，同时也是对方来说对不利的，然后下在评价值最高的地方。机器在搜索评价值的时候不用扩展不必要的结点，从而提高机器计算的效率。 系统流程图如下图所示：初始化manTurn=1选择棋盘选择难易程度选择先下一方电脑先下人下棋子某方是否赢棋ifmanTurn=1棋盘状态保存某方是否赢棋结束YesNoYes不作处理No图1游戏流程图井字棋是一个流传已久的传统

7、游戏。游戏由两个人轮流来下，分别用“X”和“O”来代替自身的棋子。双方可以在轮到自己下的时候，可以用棋子占领其中一个空的格子。如果双方中有一方的棋子可以连成一条直线，则这一方判胜，对方判负。当所有的格子都被占领，但双方都无法使棋子连成一条直线的话，则判和棋。 这是一个智能型的井字棋游戏，机器可以模拟人与用户对弈。当轮到机器来下的时候，机器会根据当前棋局的形势，利用极大极小算法算出一个评价值，判断如何下才对自身最有利，同时也是对方来说对不利的，然后下在评价值最高的地方。另外利用α-β剪枝，使机器在搜索评价值的时候不用扩展不必要的结点，从而

8、提高机器计算的效率。游戏时一方是电脑，另一方是玩家。所以，这类游戏在开始时有两种方式：一种是玩家先走；另一种是电脑先走。这是我们要考虑的第一个问题。然后，设计游戏的棋盘数和难易级别等，棋盘数分为三乘三、四乘