人工智能实验平台-五子棋实验手册For v013.docx

AIEP-五子棋实验手册v0.1.5For AIEPv0.1.3快速入口 “竞赛区”助手VS2012注意事项 Eclipse注意事项 .NET用户注意事项 64位Java虚拟机注意事项Eclipse导出jar文件助手 VS导出dll文件助手 v0.1beta-v0.1版本变动 v0.1.1.版本变动 v0.1.2beta版本变动 v0.1.2版本变动 v0.1.2fixed版本变动 v0.1.3版本更新内容 实验目的了解并学会使用某种A*算法，设计启发式估价函数，解决简单的问题。实验背景五子棋是一种两人对弈的策略性游戏。因其简单易学，老少咸宜，并且趣味横生，引人入胜，已经在各游戏平台中现其身影。传统五子棋棋盘为15X15，棋子为黑白两色，并放于棋盘线的交叉点上。游戏开始，两人对局，各执一色，轮流下一子，先将横、竖或斜线的5个或5个以上同色棋子连成不间断的一排者为胜。实验要求在AIEP中，为五子棋下子策略设计2个启发式估价函数，其中每个启发式估价函数有三个等级（以“计算时间”定义等级，具体“计算时间”由“竞赛区”或“裁判员”设定）。实验步骤1. 编写实现（继承）自FIR_AI接口（抽象类）的MyFirAI类如果你是Java用户，请使用Eclipse v3.5.2（或更高版本）导入工程文件夹AIEPClient-JavaAIEP-FIR-AI。如果你是C/C+用户，请使用Visual Studio 2010（或2012）打开工程文件AIEPClient-CPPFIR_AI FIR_AI.sln。如果你是Javascript（或Python）用户，请直接使用任意文本编辑器打开AIEPClient-JavascriptMyFirAI.js（或AIEPClient-PythonMyFirAI.py）。如果你是C#用户，请使用Visual Studio 2010（或2012）打开工程文件AIEPClient-CSharpFIR_AICSharpFIR_AI.sln。如果你是VB.NET用户，请使用Visual Studio 2010打开工程文件AIEPClient-VB.NETFIR_AIVB.NETFIR_AI.sln。如果导入（打开）工程成功，那么我们可以看到MyFirAI这个类（MyFirAI.java、MyFirAI.h、MyFirAI.js、MyFirAI.py）中一共包含如下9个函数： public void setInningInfo(Status myStatus, int limitedTime, StudentInfo opponentInfo, Status piecesArray);/Java、C#publicvoid setInningInfo(Status myStatus, int limitedTime, StudentInfo* opponentInfo, Status piecesArray);/C、C+/* void */ this.setInningInfo = function ( /* Status */ myStatus, /* int */ limitedTime, /*StudentInfo*/opponentInfo, /*Status*/ piecesArray );/Javascript/* void */def setInningInfo( self, /* Status */ myStatus, /* int */ limitedTime, /*StudentInfo*/opponentInfo, /*Status*/ piecesArray );/Python public Step itsmyturn(Step opponentStep);/Java、C#publicStep* itsmyturn( const Step* lastStep);/C、C+/*Step*/this.itsmyturn = function(/*Step*/ opponentStep);/Javascript/*Step*/def itsmyturn(self, /*Step*/ step);/Python public Step itsmyturn2(Step opponentStep);/Java、C#publicStep* itsmyturn2(const Step* lastStep);/C、C+/*Step*/this.itsmyturn2 = function(/*Step*/ opponentStep);/Javascript/*Step*/def itsmyturn2(self, /*Step*/ step);/Python public String getId();/Java、C#publicchar* getId();/C、C+/*String*/ this.getId = function();/Javascript/*String*/def getId(self) ;/Python public String getName();/Java、C#publicchar* getName();/C、C+ /*String*/ this.getName = function();/Javascript/*String*/def getName (self) ;/Python public String getNickname();/Java、C#publicchar* getNickname();/C、C+ /*String*/ this.getNickname = function();/Javascript/*String*/def getNickname (self) ;/Python public boolean isPrintInfo();/Java、C#publicbool isPrintInfo();/C、C+ /*bool*/ this. isPrintInfo = function();/Javascript/*int*/ def isPrintInfo(self) ;/Python public String getVersion();/Java、C#publicchar* getVersion();/C、C+/*String*/ this. getVersion = function();/Javascript/*String*/def getVersion (self) ;/Python public GameTree getLastGameTree();/Java、C#public GameTree* getLastGameTree();/C、C+/* GameTree */this. getLastGameTree = function();/Javascript/* GameTree */def getLastGameTree(self) ;/Python下面依次对以上函数作说明。 setInningInfo函数为棋局设置函数。每一局开始前系统会调用此函数。用户需要在此函数中对自己的数据进行初始化。函数参数说明如下：Status myStatus当前AI在本局游戏中的角色（攻方或守方）；int limitedTime 本局游戏最长允许计算时间，当超出该值而itsmyturn/itsmyturn2未返回结果给系统时将会输掉本局；StudentInfo opponentInfo 对手信息，包括Id,Name,Nickname等；Status piecesArray 棋盘状态数组，长度为15*15。 itsmyturn函数为第一个启发式估价函数。每次轮到当前AI下子时系统会调用此函数。用户需要在规定时间内返回结果。函数参数说明如下：Step opponentStep 对手下子位置。Step类包含getX和getY方法，用户可以通过这两个方法获取到对应的位置。请注意，该参数可能无效，如初始棋盘攻方棋子多于守方，并且当前AI为守方。 itsmyturn2为第二个启发式函数，参数意义同上。 getId为获取当前AI的ID值函数，此处请返回用户的唯一标识（如：学号）。 getName为获取当前AI的Name值函数，此处请返回用户的姓名。 getNickname为获取当前AI的Nickname值函数，此处请返回一个绰号，该绰号在公布结果时用到。 isPrintInfo为是否打印调试信息函数。如果该函数返回true，那么客户端每接收到一条消息将会显示相应内容。当然，输赢信息的显示与该函数无关。 getVersion为获取当前AI的版本号。 getLastGameTree获取上一步AI产生的博弈树。2. 调试自己的启发式函数如果你是Java用户，那么你可以在Test.java文件中找到main函数，而如果你是C/C+用户，那么你可以在Test.cpp中找到main函数。如果你是C#用户，那么你可以在Test.cs中找到main函数。如果你是VB.NET用户，那么你可以在Test.vb中找到main函数。main函数很简单，创建一个MyFirAI对象，并传给FIRLoader类，由FIRLoader类对象设置连接服务器（裁判员）地址以及连接端口，并与服务器（裁判员）交互。（注意：Javascript和Python用户不支持该调试功能，请直接转到步骤3。）如果你需要调试自己的启发式函数，那么(1) 启动AIEP服务器（AIEPServer AIEP(32/64-bit).exe，注意：需要安装Java虚拟机）；(2) 选择角色：【菜单】系统选择角色裁判员；(3) 选择实验内容：【菜单】系统选择实验五子棋；(4) 启动实验：【菜单】设置（重）启动；下一步，请运行编译生成jar文件或exe文件（或测试文件）。如果选择了机机对战模式，那么请运行两个（次）AI文件。用户也可以通过以下步骤对实验做进一步配置：(1) 配置实验：【菜单】设置扩展设置，此时会弹出模式设置对话框；(2) 选择对战模式：人机对战（MAN vs AI）或机机对战（AI vs AI）；(3) 选择先后手：人为攻方（MAN FIRST）或AI为攻方（AI FIRST），如果选择机机对战模式，请忽略此步骤；(4) 设置下棋者Id, Name, Nickname，如果选择机机对战模式，请忽略此步骤；(5) 选择AI所使用的启发式函数；(6) 选择游戏级别：初级（Beginner）、中级（Intermediate）或高级（Advanced）；(7) 选择棋盘文件；(8) 点击“（重）启动”按钮启动服务器或点击“应用”按钮保存修改。至此，服务器端设置完毕。3. 导出AI、调试博弈树如果你是Java用户，那么请导出jar文件。如果你是C/C+/.NET用户，那么请导出dll文件。博弈树的调试过程相对有些繁琐：(1) 启动AIEP服务器（AIEPServer AIEP(32/64-bit).exe。(2) 选择角色：【菜单】系统选择角色裁判员；(3) 选择实验内容：【菜单】系统选择实验五子棋；(4) 启动实验：【菜单】设置（重）启动；(5) 再启动一个AIEP服务器（AIEPServer AIEP(32/64-bit).exe。(6) 选择角色：【菜单】系统选择角色站点；(7) 选择实验内容：【菜单】系统选择实验五子棋；(8) 配置：【菜单】设置基本设置，在弹出的对话框中，选择“连接到裁判员”，填写“裁判员”IP以及端口，选择AI文件（Javascript用户和Python用户请直接使用源文件）。(9) 点击“（重）启动”来连接“裁判员”。此时，主界面会显示用户的博弈树。4. 对战与上传AI导出AI文件后，首先，Java用户和.NET用户每一上传版本必须使用唯一的类名。同时.NET用户需要将上传的文件名（不含扩展名）设置为类名。而Javascript用户以及Python请勿修改类名。可以通过以下步骤与其他用户进行对战：(1) 启动AIEP服务器（AIEPServer AIEP(32/64-bit).exe）；(2) 选择“站点”角色：【菜单】系统选择角色站点；(3) 选择“五子棋”实验：【菜单】系统选择实验五子棋；(4) 设置远程竞赛区信息：【菜单】设置基本设置，此时弹出“AI站点基本设置”对话框；在此对话框中，选择“连接到竞赛区”，填写“竞赛区”IP以及“在线”（对战）端口，选择AI文件（Javascript用户和Python用户请直接使用源文件）。(5) 点击“（重）启动”来进入对战区。（注意，每次程序启动只能选择一个AI文件，如果需要更换AI文件，请重启程序）。(6) 如果一切正常，那么主界面会以表格的形式展示桌面信息，用户可以通过“双击”某一个对战桌面或“右键”“进入”来选择对战桌面。第一个进入对战桌面的用户需要等待其他用户，并作为先手下子。当第二个用户进入桌面时，游戏立即开始。游戏结束时，桌面信息将会被清空以允许其他用户选择。或者通过以下步骤上传AI文件：(1) 启动AIEP服务器（AIEPServer AIEP(32/64-bit).exe）；(2) 选择“站点”角色：【菜单】系统选择角色站点；(3) 选择“五子棋”实验：【菜单】系统选择实验五子棋；(4) 设置远程竞赛区信息：【菜单】设置基本设置，此时弹出“AI站点基本设置”对话框；在此对话框中，选择“连接到竞赛区”，填写竞赛区IP以及发布（结果）端口，选择AI文件。(5) 点击“上传”按钮将AI文件上传到“竞赛区”。用户可以继续通过【菜单】设置（重）启动，视图窗口竞赛区排名，来查看竞赛排名，也可以继续通过【菜单】视图窗口竞赛区状态，来查看竞赛区的基本信息。实验说明1. Status为enum枚举类型，值OFFENSIVE表示攻方，DEFENSIVE表示守方，EMPTY表示空；2. 棋盘横向为X轴，正方向水平向右；纵向为Y轴，正方向为垂直向下；3. 用户需要自己维护棋局状态，当前AI角色（攻方或守方），限定时间等；4. 用户可以直接运行Java版本的测试AI（AIEPClient-Javastart.bat），以及C/C+版本的测试AI（AIEPClient-CPP FIR_AI.exe），测试AI默认在对方右方一格下子；5. 用户可以通过【菜单】视图窗口提示信息窗口，来调试自己的AI；6. 五子棋“裁判员”配置文件为AIEPServerfir_conf.txt，该文件为键值对表。LimitedTime表示限制时间，依次为C/C+的初中高级、Java初中高级，之间用逗号隔开。RemotePort表示棋盘信息端口。7. 当前服务器（裁判员）一共有2种模式：人机对战模式和机机对战模式。两种对战模式都需要选择AI的启发式函数，以及游戏级别（Level）。并且两种模式都可以导入指定的棋盘文件（棋盘文件为文本文件，一共15行，每行一共15个数字，之间用逗号隔开，每个数字代表棋盘中的每个交叉点的属性：数字0表示该位置为空，1表示该位置为攻方棋子白子，-1表示该位置为守方棋子黑子）。当选择人机对战模式时，可以选择AI先行或MAN先行，同时需要填写MAN信息。8. 如果AIEP(32/64-bit).exe运行出现问题，请使用同目录下的start(32/64-bit).bat进行相同操作。9. 如果遇到未知错误，请查看error.log以获取更多信息。结稿时AIEP版本为0.1.3，如果该系统出现任何问题或者您有任何建议，请发邮件至njucs_。 “竞赛区”助手如果你需要创建一个“竞赛区”，那么请执行以下步骤：1. 启动AIEP服务器（aiep(32/64-bit).bat）；2. 选择“竞赛区”角色：【菜单】系统选择角色“竞赛区”；3. 选择“五子棋”实验：【菜单】系统选择实验“五子棋”，此时，主界面会显示当前所有上传的AI；4. 设置“竞赛区”基本信息：【菜单】设置基本设置，此时会弹出“AI竞赛区基本设置”对话框，请依次设置“竞赛区”发布端口、上传AI端口、裁判员回复结果端口、模式、是否发布信息，然后点击“（重）启动”按钮（或通过步骤5），来启动“竞赛区”。其中，“模式”分为“在线模式”和“上传”模式。“在线模式”下，“站点”可以查看当前对战桌面，并选择某一桌等待或与另一位正在等待的选手进行PK；“上传模式”下，“站点”可以上传自己的AI文件（.jar/.dll/.js/.py），并在一段时间之后获取AI的排名情况。5. 运行“竞赛区”：【菜单】设置（重）启动；你可以通过【菜单】视图窗口排名，来查看当前竞赛区的排名，或通过【菜单】视图竞赛区状态，来了解竞赛区当前的每场比赛的信息。使用VS2012注意事项C/C+1. 打开.sln文件后，如果提示需要更新，请点击“确定”。2. 请在std.h头文件中，宏定义一个“VS2012”，即取消第22行的注释。使用Eclipse注意事项导入工程后，可能会因为无法找到外部jar文件而导致无法编译。此时，请在工程文件夹上右键构建路径（Build Path）配置构建路径（Configure Build Path），在弹出的对话框的右边，选择选项卡“库（Library）”，编辑（Edit）列表框的3个jar文件路径，修改为工程目录下的jar文件夹下的对应名称的.jar文件。Eclipse导出jar文件在工程目录上“右键”“导出（Export）” ，在弹出的导出对话框中选择“Java” “Jar文件”，然后点击“下一步（Next）”，填写输出文件名，最后点击“完成（Finish）”即可。Visual Studio导出dll文件C/C+首先，使工程的任意一个文件在编辑器中获取焦点，然后选择【菜单】“项目”“项目名称属性” 。在弹出的对话框中，“配置”下拉框选择“所有配置”，“平台”下拉框选择“Win32”，然后依次展开左边的树形结构图：“配置属性”“常规”。此时，将右边的“项目默认值”区的“配置属性”更改为“动态库(.dll)”，如下图所示：点击“确定”完成设置，然后通过【菜单】“调试”“启动调试”来生成dll文件，此时会提示“无法启动dll”，这是因为没有给这个dll设置启动程序所致，这里请忽略之。如果输出窗口提示“生成成功”，那么会在（项目根目录下的）Debug或Release文件夹中生成对应的dll文件。C#/VB.NET首先，使工程的任意一个文件在编辑器中获取焦点，然后选择【菜单】“项目”“项目名称属性” 。在弹出的窗口中，选择“应用程序”选项卡，在“输出类型”下拉框中选择“类库”，如下图所示：按下“Ctrl+S”保存设置，然后通过【菜单】“调试”“启动调试”来生成dll文件，此时会提示“无法直接启动带有类库输出类型的项目”，这是因为没有给这个dll设置启动程序所致，这里请忽略之。如果输出窗口提示“生成成功”，那么会在（项目根目录下的）bin/Debug或bin/Release文件夹中生成对应的dll文件。64位Java虚拟机使用注意事项C/C+如果C/C+用户在64位Java虚拟机上运行本平台，那么请先安装x64服务：以管理员身份运行AIEP/Server/install.bat。该服务将会在开机时自动启动，所以用户只需运行以上脚本一次。注销服务请以管理员身份运行AIEP/Server/uninstall.bat。注意：1. 非C/C+用户不需要执行以上操作。2. 直到AIEPv0.1.3，64位Java虚拟机暂不支持博弈树输出。.NET用户注意事项.NET用户在