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2023-07-16 00:55| 来源: 网络整理| 查看: 265

一、概述

博弈的概念

博弈是一类具有智能行为的竞争活动,如下棋、战争等。

博弈的类型

双人完备信息博弈:两位选手(例如MAX和MIN )对垒,轮流走步,每一方不仅知道对方已经走过的棋步,而且还能估计出对方未来的走步。机遇性博弈:存在不可预测性的博弈,例如掷币等。

博弈树

若把双人完备信息博弈过程用图表示出来,就得到一棵与/或树,这种与/或树被称为博弈树。在博弈树中,那些下一步该MAX走步的结点称为MAX结点,下一步该MIN走步的结点称为MIN 结点。

博弈树的特点

博弈的初始状态是初始结点;博弈树中的“或”结点和“与”结点是逐层交替出现的;整个博弈过程始终站在某一方的立场上,例如MAX方。所有能使自己一方获胜的终局都是本原问题,相应的结点是可解结点;所有使对方获胜的终局都是不可解结点。 二、极大极小过程

(1)算法思想

极大极小过程用当前正在考察的结点生成一棵部分博弈树,并利用估价函数f(n)对叶结点进行静态估值。

求叶结点的值

对MAX有利的结点,其估价函数取正值对MIN有利的结点,其估价函数取负值使双方均等的结点,其估价函数取接近于0的值。

求非叶结点的值:

必须从叶结点开始向上倒退。其倒退方法是:

对于MAX结点,由于MAX 方总是选择估值最大的走步,因此,MAX结点的倒退值应该取其后继结点估值的最大值。对于MIN结点,由于MIN方总是选择使估值最小的走步,因此MIN结点的倒推值应取其后继结点估值的最小值。这样一步一步的计算倒推值,直至求出初始结点的倒推值为止。这一过程称为极大极小过程。

(2)极大极小过程实例 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

三、α-β剪枝

(1)算法思想

极大极小过程是先生成与/或树,然后再计算各结点的估值,这种生成结点和计算估值相分离的方式,需生成规定深度内的所有结点,搜索效率较低。如果能边生成结点边对结点估值,并剪去一些没用的分枝,这种技术被称为α-β剪枝。

剪枝方法

MAX结点(或结点)的α值为当前子结点的最大倒推值;MIN结点(与结点)的β值为当前子结点的最小倒推值;α-β剪枝的规则如下: β剪枝: 任何MAX结点n的α值大于或等于它先辈结点的β值,则n 以下的分枝可停止搜索,并令结点n的倒推值为α。这种剪枝称为β剪枝。α剪枝: 任何MIN结点n的β值小于或等于它先辈结点的α值,则n 以下的分枝可停止搜索,并令结点n的倒推值为β。这种剪枝称为α剪枝。

(2)α-β剪枝实例

在这里插入图片描述

1. 剪枝1: 在这里插入图片描述 α剪枝: MIN结点G的β值(=4),结点G不可能让先辈结点C的α值增大,则G以下的分枝可停止搜索,并令结点n的倒推值为β(=5)大于它先辈结点A的β值(=5)。这种剪枝称为β剪枝。

详解: 由F、G的倒推值可推出结点C的倒推值≥4 ,再由C可推出结点A的倒推值≤4,即A的β值为4。另外,由结点P、Q推出的结点I的倒推值为5,因此D的倒推值 ≥5,即D的α值为5。此时,D的其它子结点的倒推值无论是多少都不能使D及A的倒推值减少或增大,所以D的其他分枝被减去,并可确定A的倒推值为4 。

3. 其它剪枝(省略)



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