战舰!

早在2003年(当时我17岁),我参加了一场《战舰》AI编码比赛。尽管我输了那场比赛,但我从中获得了很多乐趣,也学到了很多东西。

现在,我想恢复这个比赛,在搜索最好的战舰AI。

下面是这个框架,现在托管在Bitbucket上。

获胜者将获得+450声望奖励!比赛将于2009年11月17日开始。17号零时之前的投稿和编辑将不被接受。(中央标准时间) 尽早提交你的作品,这样你就不会错过机会!

为了保持这个目标,请遵循比赛的精神。

游戏规则:

游戏在10x10的网格上进行。 每个参赛者将5艘船(长度为2、3、3、4、5)中的每一艘放在他们的网格上。 没有船只可以重叠,但它们可以相邻。 然后选手们轮流向对手射击。 游戏的一个变体允许每次齐射多次,每艘幸存的船一次。 如果击球沉、命中或未命中,对手将通知选手。 当任何一名玩家的所有船只都沉没时,游戏就结束了。

比赛规则:

The spirit of the competition is to find the best Battleship algorithm. Anything that is deemed against the spirit of the competition will be grounds for disqualification. Interfering with an opponent is against the spirit of the competition. Multithreading may be used under the following restrictions: No more than one thread may be running while it is not your turn. (Though, any number of threads may be in a "Suspended" state). No thread may run at a priority other than "Normal". Given the above two restrictions, you will be guaranteed at least 3 dedicated CPU cores during your turn. A limit of 1 second of CPU time per game is allotted to each competitor on the primary thread. Running out of time results in losing the current game. Any unhandled exception will result in losing the current game. Network access and disk access is allowed, but you may find the time restrictions fairly prohibitive. However, a few set-up and tear-down methods have been added to alleviate the time strain. Code should be posted on stack overflow as an answer, or, if too large, linked. Max total size (un-compressed) of an entry is 1 MB. Officially, .Net 2.0 / 3.5 is the only framework requirement. Your entry must implement the IBattleshipOpponent interface.

得分:

Best 51 games out of 101 games is the winner of a match. All competitors will play matched against each other, round-robin style. The best half of the competitors will then play a double-elimination tournament to determine the winner. (Smallest power of two that is greater than or equal to half, actually.) I will be using the TournamentApi framework for the tournament. The results will be posted here. If you submit more than one entry, only your best-scoring entry is eligible for the double-elim.

好运!玩得开心!


编辑1: 多亏弗里德,他在飞船上发现了一个错误。是否是可用的函数。问题已经解决了。请下载框架的更新版本。

编辑2: 由于人们对将统计数据持久化到磁盘等非常感兴趣,所以我添加了一些非计时设置和删除事件,它们应该能够提供所需的功能。这是一个半突破性的变化。也就是说:修改了接口,添加了功能,但不需要body。请下载框架的更新版本。

编辑3: 错误修复1:GameWon和GameLost只在超时的情况下被调用。 错误修复2:如果引擎在每一款游戏中都暂停计时,那么竞争将永远不会结束。 请下载框架的更新版本。

编辑4: 比赛结果:


当前回答

如果你强迫自己进行分析,那么你可能会发现随机对手的机制非常低效。它允许自己重新选择已经目标的位置,并让框架强制它重复,直到它击中它还没有触及的位置,或者每次移动的时间限制到期。

这个对手有类似的行为(有效的位置分布是相同的),它只是自己进行完整性检查,每次调用只消耗一个随机数生成(平摊)。

这使用了我的扩展/库答案中的类,我只提供关键方法/状态。

Shuffle源自Jon Skeet的回答

class WellBehavedRandomOpponent : IBattleShipOpponent
{
    Rand rand = new Rand();
    List<Point> guesses;
    int nextGuess = 0;

    public void PlaceShips(IEnumerable<Ship> ships)
    {
        BoardView<bool> board = new BoardView<bool>(BoardSize);
        var AllOrientations = new[] {
            ShipOrientation.Horizontal,
            ShipOrientation.Vertical };

        foreach (var ship in ships)
        {
            while (!ship.IsPlaced)
            {
                var l = rand.Pick(board.Select(c => c.Location));
                var o = rand.Pick(AllOrientations);
                if (ship.IsLegal(ships, BoardSize, l, o))
                    ship.Place(l, o);
            }
        }
    }

    public void NewGame(Size size, TimeSpan timeSpan)
    {
        var board = new BoardView<bool>(size);
        this.guesses = new List<Point>(
            board.Select(x => x.Location).Shuffle(rand));
        nextGuess = 0;
    }

    public System.Drawing.Point GetShot()
    {
        return guesses[nextGuess++];
    }

    // empty methods left out 
}

其他回答

我总是喜欢从中间开始,从那个点螺旋离开,在任何其他点之间留下不超过1个空白,以解释那个该死的子…射击间隔取决于哪艘船被击沉。如果b舰是最后一艘,射击之间只需要留出4个空间来减少浪费

这不是极大极小。实际上,在放置船只之后,难道每个玩家都不能自己玩,导致他花了很多回合去击沉所有对手的船只吗?回合少的人赢。

我认为除了击沉被击中的船只和尽量减少射击数量以覆盖剩下的船只可能隐藏的地方之外,没有什么好的总体策略。

当然,对于任何非随机的情况,我们都有对策。但我不认为有什么策略对所有可能的对手都有效。

关于竞争引擎的一些评论:

NewGame参数:

如果IBattleshipOpponent::NewGame用于游戏前设置,并接受一个boardsize,那么它还应该接受一个船的列表及其各自的大小。在不考虑船舶配置变化的情况下,允许可变的船板尺寸是没有意义的。

船舶是密封的:

我看不出为什么船班是封闭的。除了其他基本的东西,我想船有一个名字,所以我可以输出消息(“你沉没了我的{0}”,船.Name);我还考虑了其他扩展,所以我认为Ship应该是可继承的。

时间限制:

虽然1秒的时间限制对比赛规则来说是有意义的,但它完全扰乱了调试。BattleshipCompetition应该有一个容易忽略时间冲突的设置,以帮助开发/调试。我还建议调查System.Diagnostics。Process::UserProcessorTime / Privileged ProcessorTime / TotalProcessorTime用于更准确地查看正在使用的时间。

沉没的船只:

当你击沉对手的船时,当前的API会通知你:

ShotHit(Point shot, bool sunk);

但不是你击沉了哪艘船!我认为这是人类战列舰规则的一部分,你必须宣布“你击沉了我的战列舰!”(或驱逐舰,或潜艇等)。

当AI试图清除相互碰撞的船只时,这一点尤其重要。我想要求API更改为:

ShotHit(Point shot, Ship ship);

如果ship为非空,则意味着该射击是一个击沉射击,并且您知道您击沉了哪艘船以及它的长度。如果射击是一个非下沉射击,那么船是空的,你没有进一步的信息。

这是一个供人们玩的对手:

http://natekohl.net/files/FarnsworthOpponent.cs

与其使用固定的几何启发策略,我认为尝试估计任何特定的未探索空间拥有一艘船的潜在概率会很有趣。

为了做到这一点,你需要探索所有符合你当前世界观的船的可能配置,然后基于这些配置计算概率。你可以把它想象成探索一棵树:

扩大可能的战列舰国家http://natekohl.net/media/battleship-tree.png

在考虑了所有与你所了解的世界相冲突的树叶后(游戏邦注:例如,船只不能重叠,所有被击中的方块都必须是船只等),你可以计算船只在每个未探索位置出现的频率,从而估算船只位于那里的可能性。

这可以可视化为热图,其中热点更有可能包含船只:

每个未开发位置的概率热图http://natekohl.net/media/battleship-probs.png

我喜欢这个战列舰比赛的一个原因是上面的树几乎小到可以强制使用这种算法。如果这5艘船每艘都有150个可能的位置,那就是1505 = 750亿种可能性。这个数字只会越来越小,特别是如果你可以排除整艘船。

我上面链接的对手并没有探索整棵树;750亿美元仍然太大,无法在一秒钟内进入。不过,在一些启发式的帮助下,它确实试图估计这些概率。

我预测,能够逆向设计对手随机种子和呼叫模式的人将获胜。

但不确定这种可能性有多大。