当前位置: 首页 > 科技观察

一篇AI打麻将的论文,理科生眼中的麻将是这样的

时间:2023-03-20 19:55:13 科技观察

从AI研究的早期开始,游戏就开始作为很多AI技术和思想的试验台,从跳棋、国际象棋、去吧,星际争霸战II。在过去的几十年里,人工智能程序在跳棋、国际象棋、围棋等完全信息游戏中屡屡击败人类玩家。在这些游戏中,玩家可以在做出决定之前了解所有信息。相比之下,非完全信息博弈更具挑战性。最近,人工智能在单挑游戏方面取得了重大进展,单挑游戏是人类竞争性玩的最小的扑克变体。在这篇论文中,研究人员对更流行、更复杂的麻将游戏进行了数学和人工智能研究。麻将是一种风靡全球的多人对抗类游戏。一套麻将有144张牌,牌上有汉字或符号(见图1),其打法和计分方式灵活多变。开始时,每个玩家有13张牌。接下来,他们抽牌并打牌,直到他们有14张牌可以赢。在这篇论文中,研究人员对麻将进行了数学和AI研究,试图回答两个基本问题:目前的14张牌有多好;我们应该玩哪张牌?作者定义了缺牌张数的概念,并提出了一种相对较好的策略来确定当前要出的牌,从而在k张牌面变化的情况下(k≥1)增加赢牌的概率。.在本文中,为了简化问题,我们只考虑麻将最基本的打法——Mahjong-0。其他玩法可依此类推。在麻将0的打法中,只有三种牌:条牌:从B1到B9代表一到九的一种,每类4张牌;万:C1到C9代表10000到90000,每类4张牌;D1到D9代表一管到九管,每类4张牌。本文中的牌称为条(B)、万(C)、筒(D),整套麻将记录为M_0,共108张牌。麻将规则定义一:一对相同的牌(眼)是指三张或四张相同的牌。Chow指的是连续三张相同类型的牌的形成。、彭或直被称为融合。在这篇论文中,作者还给出了一些非标准的概念。定义2:Pseudochow(简称pchow)是指一对花色相同的牌,吃一张牌后可以变成一组顺子。pseudomeld(缩写为pmeld)是指pseudomeld或对。卡c可以和ab组团,就是摊牌(abc)。同样,一张牌t加上另一张t就是一手牌。比如B3B4B5是eat,C1C1是will,B7B7B7是touch,D9D9D9D9是bar,B1B3和C2C3都可以吃。论文的第二部分介绍了很多形式化的麻将规则,包括什么是多合一,如何算一整局(胡牌)等。例如,定义4给出了14张牌的标准形式,作者将条(B)、万(C)、管(D)分别表示为0、1、2,所以(0、3)表示B3:三的一种。在定义了牌的组合之后,我们需要一个度量方法来判断当前的14张牌离中奖牌还有多远。在这里,笔者介绍一下缺卡(deficiency)的数量。简单来说,缺牌数表示当前棋盘还剩多少张牌可以赢牌。理科生怎么看黑板?如果我们定义了14张随机牌的棋盘表示和缺牌数,现在我们只需要知道如何评估当前的牌局,通过出牌将缺牌数降为0即可。.首先,对于所有14张牌,缺牌数均小于或等于3张。论文第三章主要对这一点进行了讨论和论证。如下,对于所有卡片,只有在以下情况下,丢失卡片的数量为3:对于常规卡片,丢失卡片的数量上限为6。论文的第4章主要讨论并证明了这一点。现在根据丢牌数的定义和证明,我们可以衡量当前牌的好坏。我们首先需要定义缺牌完善的完整棋盘,然后计算缺牌和胜牌之间的成本。这里我们可以举个栗子,如果我们抽到的14张牌是:T=(B1B1B2B2B2B2B3B3)(C1C2C8)(D2D2D8),其中C2表示20000。所以现在p-分解可以表示为:(B1B3)在π_0中不能构成一个数列,因为在π_0中已经有4个B2。π_1和π_2都是饱和的,可以完全结合。比如π_1的缺牌是:它的cost成本cost(π_1)=4,在确定了理想的cost之后,我们需要找到理想的策略,尽量将cost或者说缺牌的个数最小化到0回合数。当然,如果我们需要对出牌的过程进行建模,找到理想的策略,我们还需要更多的研究。结论与讨论在这篇论文中,作者开始了对麻将的数学和人工智能研究。在设计打麻将的计算机程序时,本文首先描述了缺牌数的定义,知识库的概念和步骤k值起着重要作用。虽然麻将是一种非常流行的游戏,但是专门研究麻将的数学或AI论文却很少。据我们所知,YuanCheng等人的论文。[4]是使用数学技术(主要是基本组合理论)对麻将的认真研究。在那篇论文中,作者研究了一组特殊的麻将组合问题,称为k-gate问题。一个全13张牌的T可以称为九门,其中我们可以将任何同类牌加到T上并获胜。对于1≤k≤9,如果有K张不同数值的牌,而T只能由这k张牌完成,则T可以称为k-gate问题。不难看出,k-gate问题可以用本文构建的形式化表达式来描述。为了找到所有的k-gates,我们只需要对13张颜色相同的牌每一张做一个决定,而不管是否恰好有k张牌使得T加i可以完成。至少有三个方向可以扩展上述研究。首先,我们可以在M_0中加入更多的牌,比如东南、西北等风牌,红中、运势、白板等箭牌,还有花牌。其次,我们可以增加或减少14张牌的手牌规则,例如允许任何7对,或要求至少两套花色。第三,不同的14张牌可以有不同的分数,比如合一的牌比杂牌的分数高。未来的研究可以尝试解决这些问题。纸:我们来打麻将吧!论文地址:https://arxiv.org/pdf/1903.03294.pdf【本文为机器之心专栏原文翻译,微信公众号“机器之心(id:almosthuman2014)”】点击在这里可以看到作者更多的好文章