c# - 国际象棋 negamax 算法来回移动棋子。怎么了？

Question

好吧，我先承认这个会有点长。我正在为 C# 编写国际象棋引擎，最终目标包括 UCI 实现。我已经做到了，给定一个棋盘，引擎将生成所有有效 Action 的列表；然而，我的评估代码似乎很挣扎，因为在与自己进行游戏时，引擎会在两边移动两个棋子，然后在两边来回移动一个棋子。我将在下面概述程序的关键部分，以便最好地让您了解我的代码在什么条件下被调用和使用，希望它能帮助您回答我的问题。

这只是我的接口(interface)调用的主要方法，这里没有什么令人兴奋的。

class BreezeEngine
{
    // Declares Piece Values
    public const int pawn = 1, knight = 4, bishop = 6, rook = 8, queen = 16, king = 60;
    public const int toDepth = 4;
    public static void BoardGen(string mode)
    {
        Board chessBoard = new Board(new int[8, 8] {
            { 8, 4, 6,16,60, 6, 4, 8 },
            { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 },
            { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
            { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
            { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
            { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
            {-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1 },
            {-8,-4,-6,-16,-60,-6,-4,-8 }
            }, 0, true, true, true);
        PlayGame(chessBoard, true);
        return;
    }

这个方法很好用。它返回带有格式的移动列表x1, y1, x2, y2, 重量此方法生成的权重是被杀死的任何部分的值。如果您有任何疑问，请告诉我。

    private static List<int[]> CalcFutures(Board chessBoard)
    {
        // Move generation stuff.
    }

此方法尚未完成(因为它不处理转换或过路)，但它基本上只是从任何给定的着法生成一个新的棋盘对象。

    private static Board MoveToBoard(int[] move, Board board)
    {
        int[,] newBoard = new int[8, 8];
        Array.Copy(board.Pieces(), newBoard, 64);
        newBoard[move[3], move[2]] = newBoard[move[1], move[0]];
        newBoard[move[1], move[0]] = 0;
        if (newBoard[move[3], move[2]] == pawn && move[3] == 7) newBoard[move[3], move[2]] = queen;
        if (newBoard[move[3], move[2]] == -pawn && move[3] == 0) newBoard[move[3], move[2]] = -queen;
        return new Board(newBoard, board.Depth() + 1, !board.IsTurn(), true, true);
    }

这段代码可能不需要，但我将其包括在内是因为这里的拼写错误导致了错误。这只是一个非常基本的用户界面，允许我与我的引擎玩游戏，或者让引擎自己玩。

    private static void PlayGame(Board chessBoard, bool demo)
    {
        int[] move = new int[5];
        if (!(chessBoard.IsTurn() || demo))
        {
            Console.WriteLine("Type in your move one integer at a time: x1,y1,x2,y2");
            move[0] = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
            move[1] = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
            move[2] = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
            move[3] = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("Calculating Move..." + chessBoard.IsTurn());
            move = Evaluate(CalcFutures(chessBoard), chessBoard);
        }
        if (Math.Abs(chessBoard.Pieces()[move[3], move[2]]) == king)
        {
            if (chessBoard.IsTurn()) Console.Write("White Wins");
            else Console.Write("Black Wins");
            return;
        }
        chessBoard = MoveToBoard(move, chessBoard);
        chessBoard.SetDepth(0);

        for (int i = 0; i < 8; i++)
        {
            for (int j = 0; j < 8; j++)
            {
                Console.Write(chessBoard.Pieces()[i, j].ToString().PadLeft(3, ' '));
            }
            Console.WriteLine();
        }

        PlayGame(chessBoard, demo);
    }
}

现在，在介绍评估算法本身之前，我将简要介绍一下。这是您在整个代码中多次看到的 board 对象。它包含一个棋盘数组，以及定义游戏当前状态所需的其他变量。

class Board
{
    bool isTurn;
    bool castling;
    bool enemyCastling;
    int[,] pieces = new int[8, 8];
    int weight = 0;
    int depth;
    public Board(int[,] inBoard, int inDepth, bool inIsTurn, bool inCastling, bool inEnemyCastling)
    {
        Array.Copy(inBoard, pieces, 64);
        isTurn = inIsTurn;
        castling = inCastling;
        enemyCastling = inEnemyCastling;
        depth = inDepth;
    }
    public int Weight()
    {
        int sum = 0;
        foreach (int i in pieces)
            sum += i;
        weight = sum;
        return weight;
    }
    public int[,] Pieces() { return pieces; }
    public bool IsTurn() { return isTurn; }
    public void ToggleTurn() { isTurn = !isTurn; return; }
    public int Depth() { return depth; }
    public void SetDepth(int inDepth)
    {
        depth = inDepth;
    }
}

现在我已经概述了程序的其余部分，下面是评估方法本身。该代码接受一个移动列表，如果它是应该搜索的最深深度，它只返回具有最大绝对值的移动。如果它没有到达底部，它会简单地生成一个 future 列表，对于它收到的 future 列表中的每一个 Action ，然后再次调用自己。然后将返回的值添加到原始移动的权重，并与迄今为止找到的最佳移动进行比较。但是，我一直对这种方法有疑问，我猜这要么是因为我误解了 negamax 应该如何工作，要么是我在某个地方打错了字。知道发生了什么事吗？

    private static int[] Evaluate(List<int[]> futures, Board chessBoard)
    {
        int[] bestMove = new int[5];
        bestMove[0] = 30;
        if (chessBoard.Depth() >= toDepth)
        {
            foreach (int[] move in futures)
            {
                if (Math.Abs(move[4]) > Math.Abs(bestMove[4]))
                {
                    Array.Copy(move, bestMove, 5);
                }
            }
        }
        else
        {
            foreach (int[] move in futures)
            {
                Board newBoard = MoveToBoard(move, chessBoard);
                int[] testMove = Evaluate(CalcFutures(newBoard), newBoard);
                move[4] += testMove[4];
                if (bestMove[0] == 30) bestMove = move;
                if (chessBoard.IsTurn())
                {
                    if (move[4] > bestMove[4])
                    {
                        Array.Copy(move, bestMove, 5);
                    }
                }
                else
                {
                    if (move[4] < bestMove[4])
                    {
                        Array.Copy(move, bestMove, 5);
                    }
                }
            }
        }
        return bestMove;
    }

Answer 1

您的评估有误。你必须确保任何一方都在选择自己最好的 future 。老实说，给定您的移动数据结构，minimax 很容易实现。这是固定的评估函数。

    public static int[] Evaluate(List<int[]> futures, Board chessBoard)
    {
        int[] bestMove = new int[5];
        Random rndMove = new Random();
        Array.Copy(futures[rndMove.Next(futures.Count)], bestMove, 5);
        if (chessBoard.Depth() == toDepth)
        {
            if (chessBoard.IsTurn())
            {
                // Maximum
                //bestMove[4] = -1000000;
                foreach (int[] move in futures)
                {
                    if (move[4] > bestMove[4])
                    {
                        Array.Copy(move, bestMove, 5);
                    }
                }
            }
            else
            {
                // Minimum
                //bestMove[4] = 1000000;
                foreach (int[] move in futures)
                {
                    if (move[4] < bestMove[4])
                    {
                        Array.Copy(move, bestMove, 5);
                    }
                }

            }
        }
        else
        {

            if (chessBoard.IsTurn())
            {
                // Maximum
                //bestMove[4] = -1000000;
                foreach (int[] move in futures)
                {
                    if (Math.Abs(chessBoard.Pieces()[move[3], move[2]]) == king) return move;
                    Board newBoard = MoveToBoard(move, chessBoard);
                    move[4] += Evaluate(CalcFutures(newBoard), newBoard)[4];
                    if (move[4] > bestMove[4])
                    {
                        Array.Copy(move, bestMove, 5);
                    }
                }
            }
            else
            {
                // Minimum
                //bestMove[4] = 1000000;
                foreach (int[] move in futures)
                {
                    if (Math.Abs(chessBoard.Pieces()[move[3], move[2]]) == king) return move;
                    Board newBoard = MoveToBoard(move, chessBoard);
                    move[4] += Evaluate(CalcFutures(newBoard), newBoard)[4];
                    if (move[4] < bestMove[4])
                    {
                        Array.Copy(move, bestMove, 5);
                    }
                }
            }
        }
        //Console.WriteLine(bestMove[4]);
        return bestMove;
    }