Android俄罗斯方块AI设计文档

首先上源码:

https://github.com/bingghost/SimpleTetris

一.概要

使用了2种AI算法:

一种是经典的Pierre Dellacherie算法

一种基于基于深度搜索的算法:

由于时间因,只测试了一次Pierre Dellacherie算法

消行数13W+

第2种算法没有花时间去测试,理论上消行数应该比较可观

下面简单介绍2种AI算法实现思路

二.Pierre Dellacherie算法：（只考虑当前方块） 

Pierre Dellacherie官网:

http://imake.ninja/el-tetris-an-improvement-on-pierre-dellacheries-algorithm/

AI算法主要是评分函数: 所以只介绍评分函数

<1>、尝试着对当前落子的每一种旋转变换、从左到右地摆放，产生所有摆法。 

<2>、对每一种摆法进行评价。评价包含如下6项指标： 

    1.下落高度（Landing Height）： 

        当前方块落下去之后，方块中点距底部的方格数

        事实上，不求中点也是可以的，详见官网

        

        我实现的方法是分别求出当前方块固定后, 最高点和最低点之和的平均值

 

    2.消行数（Rows eliminated） 

        消行层数与当前方块贡献出的方格数乘积 

 

    3.行变换（Row Transitions）： 

        从左到右（或者反过来）检测一行，当该行中某个方格从有方块到无方块（或无方块到有方块）， 

        视为一次变换。游戏池边界算作有方块。行变换从一定程度上反映出一行的平整程度，越平整值越小 

        该指标为所有行的变换数之和 

        如图：■表示有方块，□表示空格（游戏池边界未画出） 

        ■■□□■■□□■■□□ 变换数为6 

        □□□□□■□■□■□■ 变换数为9 

        ■■■■□□□□□□■■ 变换数为2 

        ■■■■■■■■■■■■ 变换数为0 

 

    4.列变换（Column Transitions）：大意同上 

        列变换从一定程度上反映出一列中空洞的集中程度，空洞越集中值越小 

 

    5.空洞数（Number of Holes） 

        不解释 

 

    6.井的总和（Well Sums）： 

        井指两边皆有方块的空列。该指标为所有井的深度连加到1再求总和 

        注意一列中可能有多个井，如图： 

        ■□□ 

        ■□■ 

        ■□■ 

        ■■■ 

        ■□■ 

        ■□■ 

        ■□■ 

        中间一列为井，深度连加到一的和为 (2+1)+(3+2+1)=9 

 

    各项指标权重经验值： 

    1   -4.500158825082766 

    2   3.4181268101392694 

    3   -3.2178882868487753 

    4   -9.348695305445199 

    5   -7.899265427351652 

    6   -3.3855972247263626 

    最后的评分函数:

    private void ******;;;i++) {

                // 检测当前坐标是否能移动

                // 模拟下落 (类似与人类在大脑思考某种行为的后果如何)

                // 设置当前状态

                

                // 消行

                

                // 遍历下一个方块 (遍历下一个方块函数功能和本函数类似,只是该调用变成了评价函数)

                

                // 恢复背景数组状态(最高点向下copy)

            }

        }

        

        // 找到一个最佳点

        setFind(true);

}  

2.评价函数

再次强调一遍,AI的关键在于评价函数

a. 脑残评价策略

    只考虑2次消行数,  和2次游戏后最终局面的高度

    这样会造成大量空洞,游戏很快死掉

b. 简单评价策略

    在脑残策略的基础上增加了每列的空洞数量

    实现方法也很简单,从最高点向下找空洞

    

    有所改善,但是还是很快死掉

c. 高端策略

    在简单策略的基础上增加:

    a. 高度差之和

    b. 高山数量 (当前列高于临近列)

    c  深坑数量 (当前列低于临近列)

    d  平均高度 

    上面的一些权值反映游戏局面地势的平缓程度

    然后每种取不同权值,权值不同AI效果不同 (经验主义)

来自为知笔记(Wiz)