五子棋AI循序渐进【4】接近人类的思考方式——迭代加深、棋盘剪裁、空步剪裁、冲棋延伸

注：PCGO函数扔未修正添子方法。请自行修改。

一、迭代加深

1、什么是迭代加深

所谓迭代加深，就是让alpha-beta剪裁运行深度1，然后运行深度1,2，然后运行深度1,2,3。

2、为什么进行迭代加深

这样做的好处就是可以在搜索完一次之后，得到排序的依据——历史表，然后下次搜索时，历史表会给出一个大约的方向——下哪一步更好，也就是更容易产生截断了。

3、这样做增加了多少开销

实际上，单纯考虑迭代加深，它可能会多运行一点时间，但是考虑到历史表，也差不多抵消这些时间了。更何况，还有置换表（我一直不太喜欢这个名字）。

4、如何实现迭代加深

想法很简单，实际上代码也很简单，只需要实现一个循环，for i = 1 to n，i是要扫描的深度，在这个循环中调用alpha-beta剪裁即可。代码就这么几行：

'===============================迭代加深===============================
'迭代加深搜索过程
Function SearchMain() As Integer
Dim i, t, vl As Integer
'初始化
pos.ClearnHistoryTable() ' 清空历史表
mvsCompare.ms = pos.nHistoryTable
t = My.Computer.Clock.TickCount ' 初始化定时器
pos.nDistance = 0 '初始步数
winplayr = 2 '胜利者
'迭代加深过程
For i = 1 To LIMIT_DEPTH_SearchFull - 1
Debug.Print("正在迭代：" & i)
vl = SearchFull(-MATE_VALUE, MATE_VALUE, i)
'搜索到杀棋，就终止搜索
If vl > WIN_VALUE Then '计算机胜利
winplayr = 1
Exit For
End If
If vl < -WIN_VALUE Then '玩家胜利
winplayr = 0
Exit For
End If
'超过一秒，就终止搜索
If My.Computer.Clock.TickCount - t > 1000 Then
Exit For
End If
Next
Debug.Print("迭代加深:" & i)
Return pos.mvResult
End Function
'==============================================================================

整个循环中，先清空历史表（但是我感觉不应该同时置换表，当然这是后话）；然后调用alpha-beta的递归函数就可以了。其他的判断都很容易理解。

二、棋盘剪裁

1、为什么剪裁棋盘

这可以大量剪裁掉不合理招法，在五子棋中，我们很容易遇见，如果下的子远每个离黑子和白子，那一定是臭棋。那么远离程度是多少呢，可能是4，因为要成5，所以最远只能离当前子4格，但是真的是这样吗？让我们大胆的猜测：其实第四格也是臭棋！为什么呢，中间有3个格的话，远离程度也太大了，需要在该方向上再连续下3子才能连起来。而我们，有多大机会能这样做呢？即使我们想，可我们成功的机会有多大呢？我想微乎其微——五子棋双方的缠绕（指互相冲堵，当然好棋是冲并且堵着……）是非常严重的，所以，我们的结论是3而不是4。

2、如何实现

我的代码中是先遍历棋盘，找到黑子或白子，然后把他们周围的非子点记录下来。当然这存在一个重复记录的问题，所以我是记录在一个bitarray里面，它的操作速度非常快，然后再次遍历它取出合理点。当然，另一种想法也许更好——遍历所有点，并记录每个三格以内有子的空点。但遗憾的是我最初意识到的是第一种做法。

这个代码在上一个示例里面已经在使用了。这里不再罗列。

三、空步剪裁

1、什么是空步剪裁

就是轮到自己不下子却不下，让对方接着下。

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2、为什么进行空步剪裁

它基于这样一种想法：如果己方不下，那对方会下哪？这对于五子棋来讲，好处不仅仅是预测性的剪裁，更重要的是对方冲棋时，可以把冲棋点直接作为合理招法点：因为如果不去封堵，自己就要被杀死了！当然，在我的代码中，由于评价函数还不完善（这里主要指分数设置方面的不准确性），所以程序会去封堵对方的单个冲3或活2，这完全可以通过重新规划分值解决。

3、如何限制的空步剪裁

首先，什么时候进行空步剪裁。如果对方已经冲棋了（冲4，活3等）那么再让他走，无疑是不明智的。所以，只有对方不冲棋的时候，我们才进行空步剪裁。

其次，无限制的空步剪裁当然不是一个好办法。从预测的角度来看，一步貌似有点少，两步还可以，如果3步对方的冲2都成5了！所以，结论是2步。

4、如何实现

其实代码很简单，但是要建立在对alpha-beta剪裁已经充分理解的前提下。首先分析是否被冲棋，如果没有，那么空步剪裁；如果有，用冲棋点作为接下来迭代的”合理招法“。这就是思路。代码也就不复杂了，当然需要注意的是，空步剪裁对”深度“的影响：

'====================================空步剪裁=====================================
If pos.nDistance > 0 Then
'1. 到达水平线
If nDepth <= 0 Then Return pos.Evaluate '
'1-1. 到达极限深度就返回局面评价
If pos.nDistance = LIMIT_DEPTH_SearchFull Then Return pos.Evaluate()
'1-2. 尝试空步裁剪(根节点的Beta值是"MATE_VALUE"，所以不可能发生空步裁剪)
If pos.Evaluate() = -3000 Then '被冲棋时，根据冲棋点返回值生成走法，而不是生成全部走法。
'遍历棋型信息，提取全部冲棋点。
For i = 0 To pos.Vectors.lnkinf.Count - 1
For j = 0 To pos.Vectors.lnkinf(i).cqpend
nGenMoves += 1
mvs(nGenMoves) = pos.Vectors.lnkinf(i).cqp(j)
Next
Next
Else '未被冲棋时进行空步剪裁
pos.NullMove()
vl = -SearchFull(-vlBeta, 1 - vlBeta, nDepth - NULL_DEPTH - 1)
pos.UnNullMove()
If (vl >= vlBeta) Then
Return vl
End If
End If
End If
'==================================空步剪裁结束===================================

接下来我们讨论冲棋延伸

四、冲棋延伸

1、什么是冲棋延伸

在对方冲棋时，我们无限制的进行迭代，直至分析出最终解。

2、为什么进行冲棋延伸

当对冲棋时，往往会形成比较险的连冲棋，一步失误全盘皆输，所以我们需要分析到最终局面——确切知道到底走哪步棋才是明智的。当然，这非常耗时，但同时也为置换表提供了非常多宝贵的局面。

3、如何实现冲棋延伸

基于我们的想法，我们无限延长迭代，使之达到最终解。但实际上，还是做了一些限制，我们没有真正分析全部局面的时间。具体的限制就在上面的代码中，”达到极限深度就返回局面评价“。而真正的冲棋延伸，实现起来很简单：当被冲棋时，我们的迭代过程传入的参数不是n-1，而是n，这样深度不会减少到0，也就会继续分析下去：

'=================================冲棋延伸================================
'vl = -SearchFull(-vlBeta, -vlAlpha, nDepth - 1)
'=========以上为被替换代码==========
vl = -SearchFull(-vlBeta, -vlAlpha, IIf(pos.Evaluate = -3000, nDepth, nDepth - 1))
'===============================冲棋延伸结束==============================

那么，这集就结束了。

本集代码：

/Files/zcsor/清月连珠0.4.7z

下一集预告：

静态搜索。而静态搜索之后，将会是置换表。置换表的发布可能要久一些。因为这几天时间比较少，要实施好爸爸计划，还有一些其他的事情需要处理。

全部文章和源码整理完成，以后更新也会在下面地址：

http://www.vbdevelopers.org

http://www.softos.org