为什么出第二版

在 2016年2月的时候,我写了第一版的五子棋AI教程。当时是边写代码边写博客,因此出现了一些理解上有偏差的地方,以及文章中的代码片段和最终的代码有很多不一致的地方。经过两年多的时间,断断续续更新了好多次代码,电脑的棋力更强了,我对AI的理解也更深入了,期间也学习了一些神经网络的知识。因此,我就打算把陈旧的教程完整的更新一遍,主要目的是更新其中的一些错误,以及加入一些新的知识。因为这是我已经完成了代码后写的,所以质量会比之前一边摸索一遍写要高出很多。无论你有没有看过我的第一版的教程,都推荐你看看这个新版教程。

第一版教程的地址:https://blog.csdn.net/lihongxun945/article/category/6089493

本文章的所有代码都是开源的,代码地址: https://github.com/lihongxun945/gobang

我的五子棋AI在线地址,任何现代浏览器打开地址就可以玩: http://gobang.light7.cn/

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教程大纲

这篇教程主要会讲解如下几个方面:

  1. 博弈算法基础知识
  2. 局势评估
  3. 极小化极大值搜索
  4. Alpha-Beta 剪枝
  5. 迭代加深
  6. Zobrist缓存
  7. 启发式评估函数
  8. 算杀
  9. 单元测试
  10. 速度优化

大部分内容在旧版的教程都有涉及,速度优化 这一章是之前没有的,而且这是掌握了基本算法之后,最重要的技能,也是最耗时的地方,我知道很多AI的设计者都是把大部分时间花在了性能优化上。

我能学习到什么知识?

读完这个系列之后,你能掌握棋类AI设计的所有基础知识,虽然本文是以五子棋为例,但是目前除了围棋之外的所有棋类几乎都可以用这个算法来实现,比如常见的象棋、黑白棋、跳棋等。至于围棋为什么不能用本文的算法来实现(或者说只用传统的搜索算法棋力会非常不理想),在下一篇文章会详细解读。

这里用的算法都是非常标准的,非常国际化的算法,并非本人原创,而是经过了几十年的发展,由很多大神发明的算法。所以不用担心学到了“奇怪的,野生的”算法,你在本教程中学到的都是可以让你受益终身的知识,不仅是AI,甚至不仅是博弈。

这是一篇基于传统搜索算法实现的AI教程,并不会详细的讲解神经网络的实现。不过如果你想学习神经网络的AI设计,我强烈建议你依然要完整的弄懂传统的搜索实现。因为目前包括AlphaGO在内的AI使用的是 搜索 + 神经网络 的结合技术。

这个AI的棋力如何

如果你对五子棋有一些研究,强烈建议你和电脑对战几局来体会电脑的棋力。个人并不是一个五子棋高玩,通过和身边以及网络上一些小伙伴的对战结果来看,这个AI已经能战胜大部分业余玩家。专业一点来说,AI的搜索深度是 8~10 层,如果没有特殊的优化技巧,这个深度已经达到了一个比较高的水平。

关于编程语言的问题

如你所见,我是使用JavaScript来实现的,并不是因为JS适合,相反,JS并不擅长进行CPU密集型的计算。只是因为本人是一个专业的前端工程师,所以理所当然选择了JS。相信如果同样的代码使用C语言实现,会大幅提升电脑的计算速度,可能能带来明显的棋力提升。

因为AI算法和浏览器环境无关,源码中的AI模块可以在浏览器和NodeJS中都能运行。如果你不懂JS,也完全不用担心。首先,JS是一个C风格的,非常容易读懂非常容易学习的语言。其次,文章中会很详细的讲解算法的实现原理,即使不参考代码你也完全可以实现一个自己的AI。

当然如果你希望能fork我的项目,并做一些改进,并且你不是一个前端工程师,那么会比较麻烦些。因为这个项目使用了一些目前为止比较先进的前端技术,包括:Vue, Webpack, Web Worker等。因为前端知识的迅速变化,以及前端知识体系的复杂性,不建议非前端工程师去阅读除AI模块外的代码。在后面的文章你会知道这个项目的解构,以及每个模块的作用。

这个项目是完全开源的

在第一版的教程中,有人问是不是github上缺少部分源码。这个我可以肯定的告诉大家,所有代码都在github上开源。之前有部分代码找不到的原因是,后来经过了代码重构,在旧的章节中提到的一些模块可能被移动到其他地方,导致找不到代码。不过请放心,在新版本中不会发生这种情况。

如果你感激作者的工作,希望能做一些回报,那么你可以:

  • 把你发现的Bug报告给我
  • 通过 pull request 提交你的代码
  • 给我点 star
  • 告诉身边的小伙伴

关于作者 言川

前端工程师一枚,我的博客地址: https://github.com/lihongxun945/myblog

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