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📄 国际象棋程序设计(六)：局面评估函数.htm

📁 象棋程序设计全资料集(介绍编写象棋程序的方法思路）
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<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<!-- saved from url=(0057)http://www.elephantbase.net/computer/basic_evaluation.htm -->
<HTML><HEAD><TITLE>国际象棋程序设计(六)：局面评估函数</TITLE>
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<META content="MSHTML 6.00.3790.2759" name=GENERATOR></HEAD>
<BODY link=#0000ff background=国际象棋程序设计(六)：局面评估函数_files/background.gif>
<DL>
  <DIV align=center>
  <CENTER>
  <DT><FONT face=隶书 size=6>国际象棋程序设计(六)：局面评估函数</FONT> </CENTER></DT></DIV>
  <DIV align=center>
  <CENTER>
  <DT>　 </CENTER></DT></DIV>
  <DIV align=center>
  <CENTER>
  <DT><FONT face="Times New Roman">Fran</FONT>&ccedil;<FONT face="Times New Roman">ois 
  Dominic Laram</FONT>é<FONT face="Times New Roman">e/</FONT>文 
  </CENTER></DT></DIV>
  <DT>　 
  <DT>　　已经六个月了，我知道你们有人觉得我不会闭嘴，但是你们错了，这是我的国际象棋程序设计连载的最后一篇。还有，我的<FONT 
  face="Times New Roman">Java</FONT>象棋程序<FONT 
  face="Times New Roman">(</FONT>看上去很烂<FONT 
  face="Times New Roman">)</FONT>已经做好了，和这篇文章一起上传给了<FONT 
  face="Times New Roman">GameDev</FONT>网站，这个程序还是可以验证这些连载内容的。 
  <DT>　　这个月的话题——局面评估函数——确实很特别，搜索技术大同小异，着法产生可以只根据规则来处理，而局面的评估则需要很深入彻底的分析。可以想象，如果我们不知道某个局面会导致哪方获胜，那么评价这个局面的相对强弱将是不可能的。因此，很多要讨论概念对于其他游戏来说就不是这么回事了，有的则根本不能用。对于你自己的游戏，考虑用什么样的评估方法，这是你作为程序员应该知道的。<FONT 
  color=#0000ff>【译注：对于中国象棋要特别注意，很多概念不能从国际象棋照般，我写过《中国象棋和国际象棋比较研究》一文，详细阐述过这个问题。】</FONT> 

  <DT>　　抓紧时间，让我们来看一些局面评价的尺度，并且需要了解它们有什么作用。 
  <DT>　 
  <DT><FONT face=楷体_GB2312 size=5><B>子力平衡</B></FONT> 
  <DT>　 
  <DT>　　简单地说，子力平衡<FONT face="Times New Roman">(Material 
  Balance)</FONT>就是指双方各有哪些棋子。根据象棋文献，后的价值是<FONT 
  face="Times New Roman">900</FONT>分，车<FONT 
  face="Times New Roman">500</FONT>，象<FONT 
  face="Times New Roman">325</FONT>，马<FONT 
  face="Times New Roman">300</FONT>，兵<FONT 
  face="Times New Roman">100</FONT>，王是无价的。计算子力平衡是非常简单的，每方的子力价值就是： 
  <DIV align=center>
  <CENTER></DIV>
  <DT>　 </CENTER>
  <DIV></DIV>
  <DIV align=center>
  <CENTER></DIV>
  <DT><FONT face="Times New Roman">MB = Sum (Np x Vp)</FONT> </CENTER>
  <DIV></DIV>
  <DT>　 
  <DT>　　这里<FONT face="Times New Roman">Np</FONT>是棋盘上这种类型的子的数目，<FONT 
  face="Times New Roman">Vp</FONT>是子的价值。如果你在棋盘上的子力价值比对手多，那么你的形势好。<FONT 
  color=#0000ff>【说句提外话，外国人把“吃”说成“抓获”</FONT><FONT face="Times New Roman" 
  color=#0000ff>(Capture)</FONT><FONT 
  color=#0000ff>，意思是棋子并非消失了，而是暂时退出战场了，所以说子力价值时一定要强调“棋盘上”。】</FONT> 
  <DT>　　看上去非常简单是不是？但是这和象棋的局面评价还差很大距离呢。<FONT face="Times New Roman">CHESS 
  4.5</FONT>的作者估计了很多位置上的因素，例如机动性和安全性差不多接近<FONT 
  face="Times New Roman">1.5</FONT>个兵。实际上，用不着考虑别的，这就足够可以下出好棋了。<FONT 
  color=#0000ff>【注意，在把“兵值”这个概念运用到中国象棋的时候，最好也把车设成</FONT><FONT 
  face="Times New Roman" color=#0000ff>500</FONT><FONT 
  color=#0000ff>，这时机动性和安全性的因素就可以参考国际象棋，也不超过</FONT><FONT face="Times New Roman" 
  color=#0000ff>150</FONT><FONT color=#0000ff>分。具体的子力价值可参考《</FONT><A 
  href="http://www.elephantbase.net/other/compare2.htm" target=_blank><FONT 
  color=#0000ff>中国象棋和国际象棋比较研究</FONT><FONT face="Times New Roman" 
  color=#0000ff>(</FONT><FONT color=#0000ff>二</FONT><FONT face="Times New Roman" 
  color=#0000ff>)</FONT><FONT color=#0000ff>——子力价值</FONT></A><FONT 
  color=#0000ff>》一文。】</FONT> 
  <DT>　　的确，有些情况下为了通过子力交换让局面得到进展，你必须牺牲某些棋子<FONT 
  face="Times New Roman">(</FONT>甚至是后<FONT 
  face="Times New Roman">)</FONT>。然而最好是通过搜索来发现，例如弃后可以导致<FONT 
  face="Times New Roman">3</FONT>步杀，你的搜索函数不需要额外的代码就会找到杀棋<FONT 
  face="Times New Roman">(</FONT>前提是它看得足够深远<FONT 
  face="Times New Roman">)</FONT>。如果你硬是要在评价函数里写特别的代码，来确定是否应该弃子，这种事情将是噩梦。 
  <DT>　　很少有程序会用像我开始所说的那个评价函数。由于计算过于简单，人们会在上面增加点东西，都是这么做的。举一个众所周知的例子，当你子力上处于领先时，交换相等的子力是有利的。交换一个兵是不错的选择，因为它为你的车开放棋盘，但是你必须在棋盘上保存一些兵直到残局，以构筑防御屏障或者升变成后。最后，如果开局库里走出弃子的开局，你不用为程序担心，因此你要把“藐视因子”<FONT 
  face="Times New Roman">(Contempt Factor)</FONT>加到子力平衡的评价中。例如当子力落后<FONT 
  face="Times New Roman">150</FONT>分甚至更多时，你仍然让程序觉得是领先的。 
  <DT>　　要注意，子力平衡在象棋和西洋棋里具有很高的地位，但是在黑白棋里却是欺骗性的。的确，棋局最后你必须控制更多的格子才能赢，但是你最好在中局阶段控制子的个数。在其他游戏像五子棋<FONT 
  color=#0000ff>【</FONT><FONT face="Times New Roman" 
  color=#0000ff>Go-Moku</FONT><FONT 
  color=#0000ff>确实应该是五子棋，我想不出还有什么不吃子的黑白棋类了】</FONT>及其变种<FONT 
  face="Times New Roman"><I>N</I></FONT>子棋<FONT 
  face="Times New Roman">(Connect-<I>N</I>)</FONT><FONT 
  color=#0000ff>【具体怎么下我也不知道】</FONT>，子力平衡是不会变化的，因为始终没有被吃的子。 
  <DT>　 
  <DT><FONT face=楷体_GB2312 size=5><B>机动性和对棋盘的控制</B></FONT> 
  <DT>　 
  <DT>　　将死的特征之一是没有合理的着法。直觉上，好像选择余地越大约好，比如选手在<FONT 
  face="Times New Roman">30</FONT>种着法内找出一步好棋，这种可能总要比限定在<FONT 
  face="Times New Roman">3</FONT>步内高。 
  <DT>　　在象棋中，机动性是很好评估的 计算同一局面下每方的合理着法，你已经能做到了<FONT 
  color=#0000ff>【还要复习一下《</FONT><A 
  href="http://www.elephantbase.net/computer/basic_movegen.htm" 
  target=_blank><FONT color=#0000ff>着法的产生</FONT></A><FONT 
  color=#0000ff>》吗？】</FONT>。然而这个数字仅仅占一小部分。为什么呢？就因为很多着法是漫无目的的。例如你每次让车向后退一格，着法是合理的，但不产生作用。另外，不惜代价试图限制对手的机动性，会让程序进行一系列漫无目的的将军，同时摧毁自己的防线。由于解除将军通常只有<FONT 
  face="Times New Roman">3</FONT>到<FONT 
  face="Times New Roman">4</FONT>种合理着法，所以基于机动性的程序会走出劣着去将军对方，过会儿就会发现什么事也没干成，并且自己的兵力也成一盘散沙了。<FONT 
  color=#0000ff>【我认为这种结果的根源在于没有把将军着法考虑进“静态搜索”中，如果考虑进去了，那么将军的时候不做局面评价，根本不存在对手机动性很低的假象。】</FONT> 

  <DT>　　但是，有些明智的机动性评估方法，会起点作用。我的程序就“坏象”给予罚分，即象的行动路线被一系列同色格的兵阻挡的情况，当马太靠近棋盘边缘时也同样处理。另一个例子是车，在开放或半开放线<FONT 
  face="Times New Roman">(</FONT>即没有兵或只有一个兵的纵线<FONT 
  face="Times New Roman">)</FONT>上价值更高。 
  <DT>　　和机动性有密切联系的是棋盘的控制能力。在象棋中，如果一方对某个格子产生攻击的棋子数量超过对方，那么这一方就控制了这个格子。走到受控制的格子通常是安全的，走到被对方控制的格子则是危险的。<FONT 
  face="Times New Roman">(</FONT>有一些例外，把后走到被敌方兵攻击的格子里，不管你有多少子可以吃他的兵，这无论如何不是好主意。还有，你故意把子送到对方嘴里，但是对方有更重要的格子需要保护。<FONT 
  face="Times New Roman">)</FONT>在象棋中，控制中心是开局的基本目标。但是，控制能力在某种程度上是很难计算的，它需要在任何时候都更新数据库，来记录棋盘上所有被攻击的格子。很多程序都这么做，但我的没有。 

  <DT>　　机动性对于象棋程序来说并不是非常重要的，但在黑白棋里却非常重要<FONT 
  face="Times New Roman">(</FONT>在残局中有很少子可走的一方会陷入很深的困境<FONT 
  face="Times New Roman">)</FONT>。而对围棋而言，对棋盘的控制则是胜利的标致。 
  <DT>　 
  <DT><FONT face=楷体_GB2312 size=5><B>局势发展</B></FONT> 
  <DT>　 
  <DT>　　有个教条，下象棋时轻子<FONT face="Times New Roman">(</FONT>象和马<FONT 
  face="Times New Roman">)</FONT>要尽早投入战斗，王要尽早易位，车和后尽量少动，直到关键时刻作出决定性的攻击。这是有很多原因的，马和象<FONT 
  face="Times New Roman">(</FONT>还有兵<FONT 
  face="Times New Roman">)</FONT>能控制中心，来支持后的火力，把它们调动出去能为底线疏通车的路线。随着棋局的进行，车就可以跑到第七行<FONT 
  face="Times New Roman">(</FONT>即开始对对方的兵动手<FONT 
  face="Times New Roman">)</FONT>，形成巨大的破坏力。 
  <DT>　　我的程序用了一些因子来衡量局势的发展。首先，任何王和后前没有动过的兵都要扣分，阻挡车的马和象也要扣分，这样可以让后在其他子力出动后才开始动，如果对手还有后，那么王易位到安全位置时则给予很大的加分<FONT 
  face="Times New Roman">(</FONT>有易位权但是没有易位的也给予少量加分<FONT 
  face="Times New Roman">)</FONT>。 
  <DT>　　你可以看到，局势发展的因素在开局阶段很重要，但是马上将失去意义。在大约<FONT 
  face="Times New Roman">10</FONT>回合以后，要衡量的因素基本上都发生过了<FONT 
  color=#0000ff>【即能加分的都加了，要扣分的都扣了】</FONT>。 
  <DT>　　注意，在西洋棋之类的游戏中，倾向于局势发展可能很不好。事实上，先走的一方要空出后面一行的空位，这就已经吃亏了，而在这些地方避免局势发展，通常是不错的选择。 

  <DT>　 
  <DT><FONT face=楷体_GB2312 size=5><B>兵形</B></FONT> 
  <DT>　 
  <DT>　　象棋大师门常说，兵是象棋的灵魂。因此新手很难体会的是，强手在对局时会因为一个兵的损失而早早认输。 
  <DT>　　象棋书籍中提到很多兵的类型，有些是有利的，有些是有害的。我的程序考虑了以下几点。 
  <DT>　　<FONT face="Times New Roman">1. 
  </FONT>叠兵或三叠兵，一方两个或多个兵在同一列上是很坏的，因为它们的移动相互阻碍了； 
  <DT>　　<FONT face="Times New Roman">2. </FONT>对兵，双方两个兵“头碰头”互相阻挡去路，会造成很大的障碍； 
  <DT>　　<FONT face="Times New Roman">3. </FONT>通路兵，当兵进展到不会有对方兵攻击或阻碍时<FONT 
  color=#0000ff>【即同一列和相邻列里都不能有对方的兵】</FONT>，就会变得非常强大，因为它们更容易到达底线实现升变； 
  <DT>　　<FONT face="Times New Roman">4. </FONT>孤兵，两边都没有同伴兵保护的兵，最容易受到攻击，最需要寻求保护；
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