AI за игра на шоги (японски шах). Японски шах (Шоги, Шоги)

Шоги дъска - 9x9 клетки, номерирани отгоре надолу и отдясно наляво. Клетките са с правоъгълна форма, не са маркирани по никакъв начин и нямат цвят. "Отгоре" са поставени в три реда бели фигури - петоъгълни плочи с йероглифни надписи, имена на фигури, "отдолу" - в идентичен ред, черни фигури. Играят двама играчи. "Бяло" и "черно" са обозначението на играчите, фигурите в шоги от един и същи цвят, принадлежността на последните се определя от посоката на острия ъгъл на дъската. Фигурата винаги е поставена с острата страна към противника. Всеки играч има 20 фигури от 8 имена, които се различават една от друга по своята стойност, сила и модел на ходове.

Всяка страна има един цар, един топ, един епископ, два златни генерала, двама сребърни генерали, двама коня, две копия и девет пешки. В крайния ред, до копията, са разположени коне. До конете са сребърни генерали. До сребърните генерали са златните генерали. В центъра, между двамата златни генерали, е кралят. На втория ред - само две фигури. Пред коня от лявата страна има слон. Преди коня правилната страна- топ. На третия ред има девет пешки.

Ред на играта

Играчите се редуват, като се редуват. Черните се движат първи. Ход е движението на една от фигурите от нейния цвят, налични на дъската, до всяко разрешено поле според правилата за преместване на фигури или (изхвърляне) на фигура в резерв. Парчетата „в резерв“ (или с други думи „в ръка“) са парчета, взети (съборени) от врага.

При шоги, когато парчетата достигнат (вражески лагер), те могат да бъдат укрепени (трансформирани). Когато се трансформира, фигурата се обръща. В шоги всяка фигура може да бъде подсилена с изключение на краля и златния генерал.

Целта на играта е да матирате противниковия цар. Предполага се, че е поставен мат, когато царят е атакуван от вражеска фигура, т.е. е в квадрат, където вражеска фигура може да се движи, но няма възможност за защита или напускане.

Движения на парчета

Всеки играч има 20 фигури: цар, топ, епископ, два златни генерала, два сребърни генерала, два коня, две копия и девет пешки. Всички фигури са маркирани с йероглифи от двете страни, с изключение на едностранните: краля и златния генерал.

Фигура		Модел на щрих
	- Японско обозначение K - латински обозначение	Кралят се движи
Точно като в шаха кралпремества едно поле във всяка посока, с изключение на полето под проверката на противника (осем различни хода). шах- това е позицията, когато царят е атакуван от вражеска фигура, т.е. е в квадрат, където може да се движи вражеска фигура.
	Златен генерал (Кин) - Японско обозначение G - латинско обозначение	Златни генерални движения
Златен генералможе да премести едно пространство хоризонтално или вертикално във всяка посока, както и диагонално напред (шест различни хода).
	- Японско обозначение S - латински обозначение	Сребърни генерални движения
	- Японско обозначение +S - латински обозначение
Сребърен генералможе да премести едно пространство по диагонал във всяка посока или едно пространство вертикално напред (пет различни хода). При достигане на лагера на врага, може да бъде превърнат в златен генерал.
	- Японско обозначение N - латинско обозначение	Рицарски движения
	- Японско обозначение +N - латински обозначение
Подобно на своя шах, конходи с буквата G, но само напред и без възможност за отстъпление. Тези. Ходът на коня е едно поле напред вертикално, след това едно поле диагонално надясно или наляво (два възможни хода). Това е единственото парче, което може да прескача парчетата по пътя. При достигане на лагера на врага, може да бъде превърнат в златен генерал.
	- Японско обозначение L - латински обозначение	Движения на копие
	- Японско обозначение +L - латински обозначение
Копиесе движи само напред вертикално до произволен брой квадратчета, които не са заети от други фигури. Не мога да вървя обратно. При достигане на вражеския лагер може да се превърне в златен генерал.
	- Японско обозначение P - латински обозначение	ходове на пешка
	- Японско обозначение +P - латински обозначение
Пешкапремества едно пространство напред вертикално. Бие фигурите на врага не наклонено, както в шаха, а точно пред него. При достигане на вражеския лагер може да се превърне в златен генерал.
	- Японско обозначение R - латински обозначение	Топът се движи
	- Японско обозначение +R - латински обозначение
Топсе движи хоризонтално и вертикално до произволен брой полета, които не са заети от други фигури (подобно на топа за шах). При достигане на лагера на противника, той може да бъде превърнат в драконов крал- фигура, която, запазвайки възможностите на топа, може допълнително да премести едно квадратче диагонално във всяка посока.
	- Японско обозначение B - латински обозначение	Слон се движи
	- Японско обозначение +B - латински обозначение
Слонсе движи по диагонал във всяка посока до произволен брой полета, които не са заети от други фигури (подобно на шахматен епископ). При достигане на вражеския лагер, може да се превърне в драконов кон- фигура, която, запазвайки способностите на епископа, може допълнително да премести едно квадратче вертикално или хоризонтално във всяка посока.

Стойността на фигурите

В традиционния шах има известна формуластойности на фигурите: където пешката се взема като мерна единица, а след това конят и епископът се оценяват на три, топът на пет и дамата на девет пешки. И всеки шахматист в света използва тази формула, за да определи материалното предимство, чието постигане е основната стратегическа задача в една шахматна игра. В шоги материалът не е същият крайъгълен камъккато в шаха.

Когато правите размяна, винаги трябва да имате предвид конкретна ситуацияНа бюрото. В зависимост от степента на укрепване на кралските крепости, тактическите възможности и общия стратегически модел на играта, силата на фигурите в шоги може да варира. Неяснотата на скалата на стойностите се илюстрира и от някои поговорки за играта. Например: "Една пешка струва повече от хиляда златни генерали", "Трансформиран слон струва трима генерали"или „В края на играта скоростта е по-важна от материала“.

Въпреки това, въпреки неяснотата, материалният баланс е един от най-важните критерииоценка на позицията. Коджи Танигава, 17-ият пожизнен Мейджин, в книгата си Как да мислим, за да спечелим в Шоги, предлага следната скала от стойности на фигурите:

Пешка - 1 точка;
Копие - 5;
Кон - 6;
Сребърен генерал - 8;
Златен генерал - 9;
Преобразувано сребро. общи - 9;
Трансформирано копие - 10;
Трансформиран кон - 10;
Повишена пешка - 12;
Слон - 13;
Топ - 15;
Трансформиран слон - 15;
Повишен топ - 17.

Вземане на парчета

„Улавяне“ е ход към поле, заето от фигура на противника. В този случай фигурата на противника се отстранява от дъската и се поставя до нея. За разлика от шаха, където заловените фигури се премахват до края на играта, в шоги те могат по-късно да се използват като собствени. Тези фигури са в "резерва" ("в ръка") и по всяко време такава фигура може да бъде поставена (изхвърлена) на всяко свободно поле. На диаграмите заловените фигури са показани извън дъската.

трансформация

Когато фигура достигне вражеския лагер (зона на трансформация) (виж, има възможност да се трансформира (единствените изключения са кралят и златният генерал, които не могат да се трансформират). Но трансформацията не е задължителна, може да се извърши при всеки следващ ход (първи ход, след това трансформиране), но само ако тази фигура все още е в лагера на противника. Една фигура може да бъде трансформирана и извън зоната на трансформация - в момента, в който я напусне. При трансформация фигурата се обръща незабавно след хода и придобива свойствата на повишената фигура.За повечето фигури това са способностите на златния генерал, топът и епископът се трансформират съответно в драконов крал и драконов кон (виж) Обратната трансформация не е разрешена.

Промоцията е задължителна за фигури, които не могат да продължат играта със свойствата на непромоцирани фигури, такива случаи са възможни за пешка, копие и кон.

Ако трансформираната фигура бъде взета от врага, тогава тя губи способностите си и придобива първоначалните си свойства.

излагане

Едно парче, което е „в ръка“, може да бъде поставено (изхвърлено) на всяко свободно поле на дъската, което се счита за следващ ход. Една фигура се изхвърля само в непромотирано състояние (дори ако е била повишена преди да бъде заловена). Не можете да се изправите на полето, заето от противникова фигура. След като бъде поставено, фигурата придобива същите права като тези на дъската. Ако фигура бъде пусната в лагера на противника, тя може да се трансформира само като направи следващия ход, дори ако е направена на поле извън зоната за промоция.

Забранени движения

Следните движения са забранени:

1. Удвояващи пешки (нифу).Когато в един от файловете има непромотирана пешка, не е позволено да се поставя друга пешка в същия файл.
2. Излагане на пешка с мат (uchi-fu-tsume).Не е позволено матиране на противниковия цар. Позволено е обаче да се обяви мат със следващия ход на пешка на дъската.

   Забранените движения включват също:

3. Грешни движения (кинте).
   
   
   1. Изложената фигура е заключена.Забранено е изхвърлянето на фигури по такъв начин, че те да нямат възможност за движение в бъдеще. Такава ситуация възниква, когато пешка, копие или рицар се поставят на последен ранг, а за кон – и при изпадане на предпоследен ранг.
   2. Изложената фигура веднага се обръща с главата надолу.
   3. Преместването не е направено по правилата.

Играчът, който е направил незаконния ход, може да получи поражение.

Рисувам

Повечето шоги игри завършват или с мат, или с признание на поражението от един от играчите, но е възможно и равенство.

Повторение.Опитвайки се да избегнат загуба или влошаване на позицията, което е възможно и за двете страни, играчите могат умишлено да повтарят ходове.

Равенство се обявява, когато следващите мачове се повтарят четири пъти по едно и също време. три условия:

• позиция на дъската;
• фигури "в ръка";
• последователност от движения;

1. Безизходица.Подобна ситуация се случва изключително рядко, в случай, че и двамата попове са влезли в лагера на противника и няма възможност за матиране.

   В този случай цифрите се броят. топ и слона се броят за 5 точки, останалите се броят за една. Ако и двамата играчи имат общо повече от 24 точки, тогава се присъжда равен. Ако един от играчите има по-малко от 24 точки, той губи.

Постоянна проверка.В шоги не можете да форсирате равенство с постоянен шах, както в шаха. Ако в резултат на серия от проверки от един от опонентите позицията се повтори три пъти, тогава пулът трябва да промени хода си, в противен случай той ще се счита за победен.

История на играта

Шоги е древна интелектуална игра. Неговият прототип произхожда от Индия. По-късно играта идва на територията на Европа и се превръща в модерен класически шах. Приблизително по това време играта си проправи път до Китай, а от там до Япония.

Шоги придобива съвременния си вид едва през 16 век. Тогава практиката на играта възприе уникалната система на iemoto (наследено главенство), която е типична за японските училища. традиционни изкуства. Установена е позицията на шоги-докоро - главният придворен учител на шоги, който е идентифициран в хода на постоянно провеждани шампионати. Само шоги-докоро имаше право да присвоява майсторски титли.

През 19-ти и 20-ти век шоги започват да се развиват активно. Правилата на играта бяха фиксирани, създадена е Европейската федерация по шоги (FESA). Сега около 20 милиона души играят шоги. 100 хиляди постоянно участват в турнири. Най-добрият играч е Йошихару Хабу с 1 милион долара годишно от спонсорски и рекламни приходи.

Шахматна дъска

1. Шахматна дъска 9x9 клетки;
2. Клетки с правоъгълна форма, същия цвят;
3. Номерирането на дъската започва от горния десен ъгъл.

фигури

крал	Златен генерал	Трансформиран сребърен генерал
Сребърен генерал	Кон	Трансформиран кон
Копие	Трансформирано копие	Пешка
повишена пешка	Топ	драконов крал
Слон	драконов кон

Правила на играта

1. Всяка фигура, с изключение на краля и златния генерал, влизащи в зоната на трансформация, може да бъде заменена във всеки удобен момент със съответната трансформирана фигура. Пешка, копие и рицар трябва да бъдат повишени непременно. Обратното преобразуване не е възможно за фигури;
2. „Уловената“ фигура може по всяко време да се върне на дъската и да играе на страната на играча, който я е взел. Такава фигура става проста. Ако фигура е поставена в зоната на трансформация, тогава тя трябва да направи поне един ход, за да извърши трансформацията;
3. Забранен:
   • Поставете пешка в същия файл като непромотираната пешка;
   • Мат с откритата пешка. Тя трябва да направи поне едно движение;
   • Поставете фигура по такъв начин, че да не може да направи нито един ход.

играта приключи

1. Ако ходовете на противниците се повторят 4 пъти, тогава се обявява равенство;
2. Ако поповете са в лагерите на противниците и матът не е възможен, тогава играта приключва. Общият брой точки се изчислява (всяка фигура има собствен брой точки). Ако и двамата играчи имат повече от 24, тогава се обявява равенство. Ако някой има по-малко, значи е загубил;
3. Ако играч, обявявайки шах, повтори позицията 3 пъти, тогава той трябва или да я промени, или да бъде обявен за губещ.

Шахматисти за шоги

Г. Каспаров:„Шоги е уникална игра. Ще се опитам да го проуча задълбочено и ще отида в Япония.”

Р. Пономарев:„Аз също харесвам китайския и японския шах, така че мога да се опитам да стана първи в тях.“

J. Lautier:„Светът на шоги играчите ми направи дълбоко впечатление. Добре познатият слоган на ФИДЕ "Gens Una Sumus" (всички сме едно семейство) напълно отговаря на света на шоги. Играя шоги и много ми харесва. Аз съм просто начинаещ (вероятно 1-ви дан аматьор в моята най-добрата форма), но харесах играта от самото начало, особено идеята за кацане на фигури близо до вражеския крал... Тук има две важни последици, които са много привлекателни за традиционния шахматист: не е възможно опростяване, тъй като не материалът е разменяем и по-важното е, че в игрите има много нисък процент на равенства.

В.Крамник:„Отзад последните годинишоги стана добре известен сред шахматистите по целия свят. Искрено желая едно силно и ползотворно приятелство да продължи между общностите на шах и шоги.”

Според съвременните историци шоги е отделен клон на шаха. Нито моментът на появата на тази игра, нито нейната оригинална версия са известни точно, но очевидно през втората половина на първото хилядолетие на нашата ера тя е широко разпространена в арабски изток shatranj идва в Китай, където става основа за играта xiangqi (sinqi), от която от своя страна произхожда шоги.

Първото документирано свидетелство за игра на шах в Япония датира от 8-ми век, но не се знае точно каква игра е била. Може само надеждно да се твърди, че по това време китайската версия на шаха, xiangqi, идва в Япония от Китай, но в същото време в страната се появяват и други игри от шах. Сред тези игри беше настолната игра 9x9, на която се играе модерно шоги. Описания на игрите от онова време не са запазени, така че може само да се гадае за тяхната форма. Известна е корейската версия на шаха - changi, която в много отношения е между шоги и сянгчи, така че може да се предположи, че шоги е резултат от постепенна трансформация на китайското сянгчи, без да се избягва влиянието на европейския шах (напр. правила за превръщане на фигури, достигнали до последните хоризонтали в по-силни, не биха могли да бъдат заимствани от китайците - просто няма такива правила в xiangqi; от друга страна, няма документални доказателства, че тази характеристика е въведена в шоги от аналогия с европейския шах - японците биха могли да го измислят самостоятелно, особено след като механизмът на трансформация е доста различен от европейския).

Първите археологически находки на фигури на шоги датират от 11 век. Тези цифри вече имат доста модерен външен вид- петоъгълни плоски чипове с йероглифни обозначения. Повече или по-малко подробни описанияшоги се появяват в документи от ерата Хейан. По това време имаше "малки шоги" и "големи шоги". "Малки" се играха на дъска 9х9, "големи" - на дъска 13х13. Фигурите и ходовете бяха същите като сега, но липсваше основната разлика между съвременните шоги и шаха – възможността за повторно въвеждане в играта на заловени вражески фигури от своя страна. През следващите векове се правят опити да се играе шоги на големи дъски:

• Среден шоги - дъска 12х12, 92 бр.
• Голям шоги - дъска 15х15, 130 бр.
• Голям-голям шоги - дъска 17х17, 192 бр.
• Мака голям-голям шоги - дъска 19х19, 192 бр.
• Тай шоги - дъска 25х25, 354 бр.

И накрая, през 16-ти век император Го-Нара създава играта шоги, която е известна днес. Вземайки за основа „малки шоги“ на дъска 9x9, той намали броя на фигурите до 40 и въведе принципно ново правило - сега фигурите на противника, взети от играча, преминаваха към вземащия и той можеше във всеки един момент вместо своите следващия ход, поставете някоя от тези фигури на дъската като негова. Тази иновация промени радикално стратегията и тактиката на играта. От него всъщност трябва да се брои историята на съвременните шоги.

През 17-ти век шоги, заедно с го, получават привилегирован статут поради факта, че са били любители на тогавашните военни водачи и владетели на Япония - Ода Нобунага, Тойотоми Хидейоши и Токугава Иеясу. В дните на шогуната дори имаше съдебна позиция шогидокоро (министър на шоги) - най-силният играч беше назначен за нея, той отговаряше за организирането на шоги в двора, разпределен държавни субсидииучилища, разрешава присвояването на най-високите звания. В същото време се появява и титлата Meijin („велик майстор“), която се използва за отбелязване на най-силния шоги играч, подобно на Meijin в go. Рангът Meijin беше за цял живот - след като го получи веднъж, играчът остава Meijin до края на дните си, независимо от промените в нивото на играта. Първоначално постът на министър на Го и Шоги се заемаше от един човек - Хонгимбо Санса, на високо нивоигра и двете игри. Тогава Сокей Охаши (- ), победи Хонгимбо Санса в мач. Той стана първият шогидокоро и Мейджин в шоги. До 19 век развитието на шоги протича в системата „имото” - под формата на „семейни” училища, където уменията се унаследяват от по-възрастни майстори до млади.

Шоги се развиваше активно, за да XIX вектеорията на играта вече беше доста добре развита, имаше няколко школи, излезе литература. Когато по време на реставрацията на Мейджи шоги загуби държавна подкрепа, това не се превърна в сериозен шок за тях - вестниците започнаха активно да организират турнири и да печатат игри. До 1924 г. е създадена Токийската федерация по шоги, която по-късно се превръща в Професионална лига на шоги в Япония. През 1935 г. титлата Meijin за цял живот е премахната и вместо това титлата се играе на ежегодно първенство.

Правила на играта

Дъска и изходна позиция

Има двама играчи, черни и бели (sente 先手 и gote 後手). Дъската е разделена на правоъгълни клетки или полета. Размерът на дъската е 9x9 клетки. Клетките не са маркирани по никакъв начин и нямат цвят.

Всеки играч има набор от двадесет парчета. Фигурата е плосък дървен блок под формата на обелиск (удължен петоъгълник), на двете повърхности на който името на основната и трансформираната фигура е изписано с йероглифи. Всички фигури са от един и същи цвят и се различават само по ориентацията си върху дъската: фигурата винаги се поставя с острата си страна към противника. Фигурите се различават леко по размер: колкото по-важна е фигурата, толкова по-голяма е тя.

Основни цифрис който започва играта:

Придвижва се подобно на шаховия цар - едно поле във всяка посока. - - - Топ- Хи (хися) - (по 1).

	｜
―	飛	―
	｜

Движи се подобно на топа за шах - на произволен брой полета хоризонтално и вертикално. кралски дракон (Драконът) - Рю. Преобразуван топ.

○	｜	○
―	竜	―
○	｜	○

Има ходове на обичайните топ и поп, тоест може да се предпази от атаки на съседни диагонални клетки. Слон- Каку (какугьо) - (по 1).

＼		／
	角
／		＼

Движи се подобно на шахматния слон - на произволен брой полета по диагонал. драконов кон (Кон) - Ума. Трансформиран слон.

＼	○	／
○	馬	○
／	○	＼

Има ходове на обичайните епископ и крал. Съответно се предпазва от атаки на съседни хоризонтални и вертикални клетки. Златен генерал(накратко злато) - Кин (киншо) - (по 2).

○	○	○
○	金	○
	○

Премества едно пространство хоризонтално или вертикално във всяка посока, както и едно пространство напред по диагонал. Тоест, има ходове на царя, с изключение на две полета назад по диагонал. - - - Сребърен генерал (Сребро) - Джин (гиншо) - (по 2).

○	○	○
	銀
○		○

Премества едно пространство диагонално във всяка посока, както и едно пространство напред вертикално. Тоест има ходовете на царя, с изключение на три полета вертикално надолу и хоризонтално наляво и надясно. В ранните версии на шоги тази фигура се наричала слон (4 крака - диагонално и хобот - една клетка напред). Трансформирано сребро- Наригин.

○	○	○
○	全	○
	○

Ходи като златен генерал. Кон- Kei (keyma) - (по 2).

☆		☆
	桂

Той се движи напред с буквата „G“, тоест две полета напред вертикално, след което едно поле вдясно или наляво хоризонтално (тоест, за разлика от шахматния кон, има само два възможни хода и се движи само напред). Подобно на шахматния кон, той може да прескача своите и вражески фигури по време на движение. Трансформиран кон- Нарике. Преминава към произволен брой незаети полета само напред вертикално. Не се връща. Трансформирано копие- Нарикьо.

○	○	○
○	杏	○
	○

Ходи като златен генерал. * Пешка- Фу (фухйо) - (по 9).

	○
■	歩	■

Премества едно поле само напред вертикално. За разлика от шах пешка, той бие по същия начин, както се движи. Токин- Това (Токин). Преобразувана пешка.

ходове

Движенията се правят на свой ред, като първият ход се прави от черни. При всеки ход играчът може да премести една от своите фигури в съответствие с правилата на своя ход. При преминаване към поле, заето от фигура на противника, тази фигура се взема - отстранява се от дъската и отива в резерва за играча, който я е взел.

Играчът може да постави всяка фигура от резерва на дъската вместо следващия си ход. Забранено е:

• да постави пешка на поле, където матира противниковия цар;
• поставете фигура на поле, където няма да може да се движи според правилата;
• поставете пешка на вертикална дъска, на която вече стои непромотирана пешка на същия играч.

Резервна фигура може да бъде поставена на полето само в непромотирано състояние.

Играчът, който е направил незаконния ход, веднага губи

трансформации

Трансформационна зона (зелена)

Последните три хоризонтала на дъската (спрямо всеки от играчите) са така наречената „зона на трансформация“. Част, която се движи в или извън зоната за промоция, може да бъде повишена. Трансформацията не е отделен ход, тя се извършва със същия ход като движението на фигурата. За разлика от шаха трансформацията на фигурите не е по избор на играча, а според правилата:

• Кралят и златният генерал не се трансформират.
• Сребърният генерал, рицар, копие и пешка се превръщат в златен генерал. За да не се бъркат повишените златни генерали с неповишените, трансформираните фигури на сребърния генерал, рицар, копие и пешка имат свои собствени имена и са изобразени в други йероглифи, въпреки че според правилата на ходовете всички тези фигури са златен генерал.
• Топът се превръща в краля на дракона (Рю), който освен възможностите на топа, придобива способността да се движи на едно поле по диагонал във всяка посока.
• Епископът се превръща в кон-дракон (Ума), който освен възможностите на епископа може да ходи по едно поле вертикално или хоризонтално във всяка посока.

Когато се трансформира, фигурата просто се обръща на другата страна, където е изобразен знакът на трансформираната фигура. Трансформацията е еднократна - след като фигура е трансформирана, тя вече не може да бъде трансформирана.

Трансформацията обикновено не е необходима: фигурата може да остане същата и да бъде трансформирана при един от следните ходове (по желание на играча). За да се трансформира, играчът трябва да направи ход с тази фигура, а началното или крайното поле на хода трябва да бъде в зоната на трансформация. Повишаването е задължително, ако след хода непромотираната фигура вече не може да се движи според правилата – например, когато пешка достигне последния ранг или кон достигне предпоследния или последен ранг. Ако повишената фигура е взета от противника, той може да я извади от резерва само като обикновена (нетрансформирана) и е позволено да я трансформира само при следващия ход.

Резултат от играта

Както в шаха, заплахата от вземане на царя - шах - изисква играчът или да отведе царя на друго поле, или да го покрие с фигурата си. Не можете да оставите краля под контрол. Играта приключва, когато една от страните матира противниковия цар, тоест създава позиция, в която противниковият цар е в шах и противникът не може да елиминира това шах с нито един ход. Матът печели. Безизходното положение не е възможно в шоги.

Освен това в професионални игриприлагат се допълнителни правила, които ограничават възможността за забавяне на игрите:

• Ако една и съща позиция се повтори четири пъти, играта приключва без обявяване на резултата и трябва да се играе отново.
• Ако позицията се повтори три пъти в резултат на серия от проверки (аналогично на вечната проверка в класическия шах), то за четвърти път играчът, който е обявил проверките, трябва да избере друг ход, в противен случай ще загуби.
• Ако кралят на един от играчите отиде в лагера на врага, става почти невъзможно да го матирате. Когато и двамата попове отидат в лагера на противника, играта може да продължи за неопределено време, тъй като изглежда, че нито един играч няма да може да матира. Тази ситуация се нарича "джи-шоги" ("задънена улица"). Играта се прекратява, ако и двамата играчи (и наблюдателят или съдията, ако говорим за официална игра) се съгласят, че текущата позиция е задънена улица. Резултатът се определя чрез точкуване. Точките се присъждат за всички фигури на играча, включително резервните, с изключение на поповете. Епископите и топовете са на стойност 5 точки, всички останали фигури са на стойност 1 точка. Ако един от играчите има по-малко от 24 точки, тогава той се обявява за губещ. Ако и двамата играчи имат поне 24 точки, се обявява равенство. В неофициалните игри това правило не винаги важи: по споразумение на играчите, задънена позиция може просто да доведе до равенство.

Анализ

Крепостта Ягура - известна на теория отбранителна формациякогато кралят е плътно заобиколен от парчета

Парчетата в шоги се движат на кратки разстояния, така че играта обикновено продължава дълго време. Често десетки ходове, и двамата опоненти бавно възстановяват фигурите в своята зона, преди да започнат да се приближават.

Поради наличието на резерв, в тактическо отношение шоги е по-подобен не на класическия шах, а на шведския шах или на

В много отваряния епископите се разменят при първите ходове, което веднага изостри ситуацията.

Типична тактика е атака с резервни фигури, при която първо се жертват няколко фигури, за да се направи място около вражеския цар, а след това последната се матира. Често и двете страни се опитват да извършат подобни комбинации едновременно, което води до размяна и допълнително влошаване на ситуацията. Въпреки това е възможна и относително спокойна позиционна игра, ако една от страните избере „пасивна тактика“, опитвайки се да защити краля максимално и да не създава остри ситуации. В такива случаи партито може да се забави.

Тъй като фигурите никога не напускат играта, няма отделен край. Теоретично партито може да продължи неопределено време. Теорията на Шоги препоръчва специални формирования („крепости“), когато кралят е заобиколен голяма сумафигури, а щурмът на такава крепост е изключително труден. Ако нито една от страните не покаже ясно желание за атака и комбинации, но се фокусира върху защита, може да бъде изключително трудно да се спечели. Това се счита за недостатък на играта шоги – че защитната стратегия прави почти невъзможна победата на противника с правилна защита.

Създаването на програми, които могат да играят игри на ума, е много интересна задачас голяма практическа и научна стойност.

Първите опити за създаване на машини за игра на интелектуални игри (предимно шах) се появяват много преди появата на компютрите. Около 1769 г. се появява добре познатият шахматен апарат „механичен турчин”. Машината играеше доста добре, но цялата й тайна се криеше в един силен шахматист, скрит вътре.

През 20 век механични машинизагуби позиции пред цифровите компютри. Пионер в тази област (както и в много други) може да се нарече известният математик Алън Тюринг. Според съвременните стандарти разработеният от него алгоритъм е много примитивен и поради липсата на достъп до реални компютри, алгоритъмът трябваше да се изпълнява ръчно.

Приблизително по същото време Клод Шанън оправда съществуването най-добрият ходза всяка позиция. Той дори предложи алгоритъм за намиране на такъв ход за всяка игра на ограничена дъска. За съжаление, въпреки съществуването оптимален алгоритъм, неговият практическо изпълнениеневъзможно поради ограничен хардуер и времеви ресурси.

От времето на Шанън задачата за програмиране на мисловни игри се премести от областта на забавлението в областта на сериозните изследвания. През последните години въз основа на изследванията на Шанън бяха изградени практически алгоритми, с помощта на които компютрите се научиха да играят точно дама и да постигат изключителни успехи в шах и гоу.

Японският шоги шах е една от малкото игри, в които човек все още е по-силен от компютъра. На първо място, това се дължи на възможността за връщане на заловени фигури в играта, това правило драстично увеличава броя на възможните ходове, което означава, че затруднява анализа на играта. Ако в шаха можете да направите около 40 хода от произволна позиция, то в шоги броят на възможните ходове се измерва в стотици.

Правила на играта

Преди да говорим за изграждане на алгоритми за игра на шоги, е необходимо да опишем правилата на тази игра.

фигури

В шоги има 8 различни фигури (ако преброите обърнатите фигури, тогава 14). Правилата на ходовете за различни фигури са представени в таблицата:

Ако анализираме таблицата, можем да направим следните наблюдения:

1. В шоги има само две далекобойни фигури: топ и епископ;
2. Опциите за отстъпление за много парчета са ограничени или не съществуват.

Тези наблюдения ни позволяват да разделим всички фигури на четири групи:

1. Крал на абсолютната стойност;
2. Старши фигури (топ и епископ), способни на далечни атаки и бързи отстъпления;
3. Генерали (златни и сребърни), чиито настъпателни способности значително надвишават тези при отстъпление;
4. Незначителни фигури (рицар, стрела, пешка) не могат да се оттеглят.

Първоначално подрежданеи обърнете ред

Шоги се играе от двама играчи, обикновено наричани сенте (отправи се първи) и готе (отивай втори), на квадратна дъска 9x9. Първоначалното подреждане на фигурите е показано на фигурата:

Също така всеки играч има специална стойка (komadai), където се поставят фигурите, взети от врага. Също така е прието да се казва, че заловените парчета са "в ръка".

преврати

Последните три ранга (спрямо всеки играч) са флип зоната. Всяка необърната фигура (с изключение на златото и краля), която започва или завършва своя ход в тази зона, може да се обърне и да се превърне в друга фигура. Правилата за трансформация са фиксирани и са показани в таблицата:

Важно е да се отбележи, че играчът решава дали да обърне фигурата или не. Случаите, при които е необходимо обръщане, са описани в раздела за незаконни ходове.

Нулиране

Правилото за нулиране е това, което прави играта шоги една от най-добрите предизвикателни игриизобретен от човечеството. Същността на правилото е, че всяка фигура, изядена от врага, може да бъде поставена на всяко свободно поле като негова.

Има няколко ограничения относно правилото за нулиране, но те са доста прости:

1. Всички парчета се изхвърлят, а не са обърнати (дори ако са пуснати в зоната за обръщане);
2. Не е позволено пускането на пешка по вертикала, където вече има пешка (жетонът не се счита за пешка);
3. Не можете да пуснете мат пешка.

Забранени движения

Ако противникът направи незаконен ход, той веднага ще загуби, така че е изключително важно да знаете списъка с незаконни ходове:

1. Движения, които нарушават правилата (например липсващо злато по диагонал);
2. Нарушаване на правилата за нулиране (например пускане на втората пешка във вертикала);
3. Ход, след който фигурата не може да направи нито един ход. Това правило се нуждае от известно обяснение. Не можете да преместите пешка до последния ранг без обръщане или кон до последния или предпоследен ранг без обръщане. Очевидно е невъзможно да се изпускат парчета по този начин.

Ситуацията с оставянето на царя под контрол не е съвсем ясна. Ако играчът не е забелязал проверката на своя цар, тогава при следващия ход противникът може (но не е длъжен) да изяде царя. В този случай играта се счита за приключила.

Край на играта

Играта приключва, когато един от играчите матира или направи неправилен ход. Но в шоги има допълнителни правила за приключване на играта:

1. Ако позицията се повтори три пъти в резултат на непрекъсната серия от проверки (т.нар. "вечна проверка"), тогава на четвъртия път атакуващият играч трябва да направи различен ход, в противен случай той ще бъде победен.
2. Ако позицията се повтори 4 пъти без обявяване на проверка, тогава играчите играят отново без обявяване на резултатите, но със смяна на цвета за оставащото време.

Горните правила правят равенството изключително рядко за шоги (не повече от 3% от всички изиграни игри). Но въпреки това е възможно равенство в един случай: ако и двамата крале влязат в лагера на противника и се укрепят там. Ако и двамата играчи са съгласни, че възникналата ситуация е задънена улица, тогава се получава резултат. Всички фигури (включително тези в ръката) с изключение на царя, слона и топа се оценяват на 1 точка, слона и топа - на 5 точки, царят не участва в изчисляването.

В професионалните игри играчът, който има по-малко от 24 точки губи, ако и двамата играчи имат поне 24 точки, тогава се обявява равенство. В аматьорските игри печели този, който има най-малко 27 точки, ако и двамата играчи имат 27 точки, тогава победата се присъжда от готе.

Алгоритъм за намиране на най-добрия ход

Минимакс алгоритъм

За първи път стратегията за намиране на най-добрия ход за дадена позиция е описана от Клод Шанън. Ако се замислите малко, можете да видите, че тази стратегия е доста проста и приложима за всяка игра.

Да предположим, че имаме някаква позиция, в която трябва да направим оптимален ход. Първо, трябва да генерирате всички ходове, разрешени от правилата. След това всеки от правилните ходове трябва да бъде оценен. Ходове, водещи до победа, ще бъдат оценени с +1, водещи до поражение ще бъдат -1, а ходовете, водещи до равенство, ще бъдат оценени с 0.

За да определим до какъв резултат ще ни доведе въпросният ход, трябва да приемем, че противникът ще отговори на всеки наш ход с най-добрия възможен начин. Тези. всъщност ще използва разглеждания алгоритъм: ще генерира всичките си правилни ходове и ще избере най-добрия измежду тях и за да прецени колко добър е неговият ход, ще приеме, че ще отговорим по възможно най-добрия начин и т.н.

Оказва се, че в процедурата за намиране на най-добрия ход от наша страна ще бъде извикана процедурата за намиране на най-добрия отговор от противника, от която ще бъде извикана процедурата за намиране на най-добрия ни отговор на отговора на противника и т.н.

Функцията за търсене на най-добрия ход ще се извиква рекурсивно, докато се появи ситуация на чифтосване или равенство.

В същото време оценката на крайната позиция не е трудна и при оценка на родителските възли се използват следните правила:

1. Резултатът за движение за първия играч се изчислява като максималните резултати на детските възли;
2. Резултатът за хода за втория играч се изчислява като минимум от точките на детските възли.

Този алгоритъм се нарича MiniMax. Ако графично изобразите веригата от обаждания, получавате т.нар. дърво на играта:


Всеки възел в това дърво представлява един анализиран ход. Резултатът на даден възел ще бъде равен на максималния резултат на неговите дъщерни възли. Следното показва реда, в който ще бъдат анализирани възлите (зелено - победа, червено - поражение, жълто - равенство):


Алфа-бета изрязване

В примера по-горе, за да получим крайния резултат на възел Y0, трябваше да получим оценки за всички други възли Y1-Y16, но всъщност това не беше необходимо: веднага щом научихме, че възел Y1 води до победа , необходимостта от анализ на възлите Y7- U16 изчезва, т.к. всички оценки, получени за тези възли, няма да надвишават оценката на възел U1 (тъй като е максимална), което означава, че просто няма ход по-добър от U1. Като се има предвид това, анализираното дърво ще изглежда така:

Очевидно е, че такъв съкратен анализ не влошава точността на решението, но значително намалява времето за търсене на най-добрия ход. Именно идеята за "подрязване" на безперспективни клони на дърветата е в основата на алгоритъма за подрязване на алфа-бета.

При използване на гранични стойности се въвеждат две допълнителни променливи: минимумът за sente (A) и максимумът за gote (B). Самият алгоритъм за изрязване на Alpha-Beta е подобен на алгоритъма MiniMax, с изключение на следните точки:

1. Ако оценката на някое движение е извън обхвата, тогава анализът на клона може да бъде прекратен предсрочно, т.к. играчите имат ходове, водещи до по-добра позиция.

1. Ако в даден момент резултатът на първия играч стане по-голям от A, тогава стойността на A се актуализира;
2. Същото се прави и с резултат B за втория играч.

Важен момент при използването на този алгоритъм е редът, в който се гледат ходовете. Ако първо разгледаме онези ходове, които най-много стесняват обхвата, тогава броят на отрязаните клони ще бъде доста голям. Връщайки се към дървото, обсъдено по-горе, е лесно да се види, че редът на гледане на Y7, Y12, Y1 ще даде много по-малка печалба на производителността. Следователно, преди да се използват алгоритми за прекъсване, ходовете се сортират предварително според очакваната ефективност.

Разбира се, не е възможно да се знае предварително кой ход ще бъде най-добрият, но има някои евристики. Например за добри се считат ходове-захвати, проверки, ходове, които подобряват позицията и т.н.

Функция за оценка на позицията

Всички алгоритми, описани по-горе, сканират дърво на игратадо пълната дълбочина, но е почти невъзможно да се реализират подобни алгоритми на практика, така че дълбочината на гледане е изкуствено ограничена: рекурсивните извиквания се спират не само в случаи на мат и равенства, но и при достигане на максималната дълбочина на анализа. Подложките при разглеждане на дърво на ограничена дълбочина са относително редки и на всички позиции без подложка трябва да се присвои някаква евристична оценка, която се получава с помощта на методите, описани по-долу.

Оценка на материалите

В повечето игри, подобни на шах, много точна оценка на позиция е оценката на материала. В този случай на всяка фигура се приписва определена стойност, а оценката на позицията за играча е разликата между сбора на неговите фигури и сбора на фигурите на противника. Shogi също използва оценка на материалите, таблицата с стойността на фигурите е дадена по-долу:

Всички фигури в ръката се оценяват с 30% повече. тяхната мобилност поради възможността за нулиране се увеличава значително.

Високата цена на краля и токина изисква известно обяснение. Такава висока цена на краля се обяснява с факта, че кралят е фигура от абсолютна важност, играта завършва с неговата загуба, следователно кралят се оценява повече от всички останали фигури, взети заедно. А цената на жетона е толкова висока, защото жетонът е най-доброто парче за размяна: при размяна на жетон-сребро един играч получава сребърен генерал в ръката си, а вторият играч получава само пешка.

Стратегическа оценка

Преди да говорим за важността на стратегическата оценка, е необходимо да повторим факта, че фигурите никога не напускат играта и всички заловени фигури могат да се върнат по всяко време. Този факт коренно променя подхода за оценка на позиция.

Първо, обменната евристика, която е изключително ефективна в игри, подобни на шах, става не само неефективна, но и вредна. Ако в шаха печелите една пешка и непрекъснато ходите на еквивалентни размени, тогава в крайната игра предимството на една пешка често се оказва решаващо. При шоги такива обмени могат да доведат до хвърляне на вражески фигури във вашия лагер.

Второ, жертвите са много популярни в шоги. Например, в края на играта често е необходимо да се откаже от старша фигура за златен генерал или рицар, за да се получи фигура в ръка, която може да се провери или да се направи ефективна вилица.

Ако погледнете какво е общото между тези две ситуации, можете да видите, че врагът се е възползвал от неудачното подреждане на вашите фигури. В такива случаи е прието да се казва, че парчетата са в "лоша форма". В шоги формата често е по-важна от материалното предимство, така че характеристиките на формата трябва непременно да бъдат оценени, когато се оценява позиция. Фигурите по-долу показват примери за лоши и добри форми (незащитените генерали са подчертани в червено):

По-нататъшно развитие на идеята за "добри форми" са крепостите - укрепления за царя, осигуряващи му сигурност и предпазващи го от проверки. Примери за общи крепости са показани в таблицата:

Ясно е, че добра форматрябва да даде някакъв плюс на стратегическата оценка, а лошите форми, съответно, влошават оценката, но освен формата е необходимо да се вземе предвид и контролът на борда, близостта на генералите със своите или врага крал, наличието на заключени фигури и т.н.

Обобщавайки горното, трябва още веднъж да отбележим, че във функцията на оценка на позицията е необходимо да се вземе предвид не само материалния компонент, но и стратегическия.

Алгоритъм за селективно подновяване

Вече разгледаните MiniMax и Alpha-Beta алгоритми за рязане винаги намират най-добрия ход на дадена дълбочина, но проблемът е, че дълбочината на анализа (8-10 хода) не е достатъчна за силна игра. Професионалистите изчисляват позиции за 12-14 хода, а някои позиции за повече от 20 хода. Такава дълбочина за компютрите все още е недостижима.
Някакъв компромис е да се сканират само някои клони на дървото до значителна дълбочина, докато други клони ще бъдат сканирани до намалена дълбочина. Този подход се нарича метод на селективно подновяване.

В шах програмите, проверките, пешката се движи до последния ранг, а силните залавяния обикновено се удължават. Но в шоги този подход е неефективен. Беше решено да се търси без фиксирана дълбочина, увеличавайки дълбочината стъпка по стъпка. В този случай всички възможни ходове могат теоретично да бъдат разгледани на различни дълбочини, така че е необходимо допълнително да се запомни дълбочината, до която е бил разгледан всеки ход.

Първоначално дълбочината на всеки ход е 0, а резултатът от хода е -INF (т.е. загуба). При първата итерация позицията се анализира до дълбочина 1 за всички ходове, докато всеки ход получава своя собствена оценка за ефективност и дълбочината му на гледане се увеличава с 1. След това всички ходове се подреждат по ефективност и най-добрите ходове се анализират до дълбочина 2. Ако при следващото удължаване се окаже, че ходът с максимален резултат вече е анализиран до максимална дълбочина, тогава този ход се изключва от по-нататъшно разглеждане. Процесът на задълбочаване продължава, докато всички ходове не бъдат сканирани до минималната дълбочина. Фигурата по-долу показва приблизителен ред на изграждане на дърво при използване на селективни разширения ( максимална дълбочина- 4, минимална дълбочина - 2, възлите показват прогнозната позиция при текущата дълбочина на гледане):


Допълнително предимство на този алгоритъм е неговата ефективност в игри с ограничение във времето: когато времето, определено за ход, изтече, можете да върнете най-добрия от изчислените резултати.

кеширане

Известно е, че кеширането е едно от най ефективни начиниувеличаване на скоростта на програмите. В контекста на изграждане на игрови алгоритми, кеширането се използва за търсене на вече анализирани позиции.

Всъщност, докато се търси най-добрият ход, някои позиции могат да се повторят в рамките на един и същи клон или да се появят в различни клони на дървото. Класическият алгоритъм ще разгледа всяка такава позиция наново. Такива множество изчисления значително намаляват цялостната производителност. Кеширането е предназначено да елиминира необходимостта от извършване на многократни изчисления.

Търсенето на позиция в кеша се основава на сравняване на хеш функцията на въпросната позиция с хеш функциите на позициите, които вече са в кеша. Характеристика на повечето хеш функции е наличието на колизии (ситуации, при които различните входове дават същата стойност). За игрите това поведение на хеш функциите е неприемливо, т.к дори и най-малката промяна в позицията оказва силно влияние върху оптималното движение. Като се има предвид горното, беше решено да се използва като хеш функция низ, който описва уникално позицията.

За да използвате кеширане на резултатите, трябва да се направят следните промени в алгоритъма за намиране на най-добрия ход:

1. Преди да започнете изчислението, проверете наличието на позиция в кеша;
2. Ако позицията се съдържа в кеша, тогава спрете изчислението и върнете получената по-рано стойност;
3. Когато изчислението приключи, запишете резултата в кеша;

Има още един доста тънък момент. Ако кешът вече съдържа желаната позиция, изчислена на малка дълбочина, този резултат също може да се използва. Припомнете си, че алгоритъмът за изрязване на алфа-бета е много чувствителен към реда на преместване. Практиката показва, че оценката, получена с малка дълбочина на изчисление, е доста висококачествена евристична оценка на качеството на движение. Тези. стойностите, съхранени в кеша, могат да се използват за сортиране на ходове, преди да извикате Alpha-Beta cuts.

Ефективността на използването на кеша може да бъде оценена с помощта на следната графика, която показва зависимостта на дълбочината на изчисление на позицията в зависимост от времето и броя на повторните достъпи.

Графиката показва, че използването на кеш паметта значително увеличава дълбочината на изчисление за повтарящи се позиции. Например, с ограничение във времето от 5 секунди на ход, използването на кеша ви позволява да постигнете същата дълбочина на анализ като 100-секунден анализ, без да използвате кеша.

Че. може да се заключи, че използването на кеширане значително увеличава скоростта на анализа, но изисква значителни разходи за памет за съхраняване на обработени позиции.

И като заключение малък примеригри, разработени от програмата срещу програмата Shogi Lvl. сто:

Какво знаете за Shogi (将棋), японска настолна игра логическа играсвързани с шаха.

Шоги може да се преведе като "игра на генерали". Ка и шах се играят от двама играчи, черни и бели (sente 先手 и gote 後手). Дъската също е разделена на правоъгълни клетки или полета. Размерът на дъската е 9×9 клетки. Клетките не са маркирани по никакъв начин и нямат цвят.

Общият брой на участващите фигури е четиридесет; 20 цифри за всеки участник.
Фигурата е плосък дървен блок под формата на обелиск (удължен петоъгълник), на двете повърхности на който името на основната и трансформираната фигура е изписано с йероглифи. Всички фигури са от един и същи цвят и се различават само по ориентацията си върху дъската: фигурата винаги се поставя с острата си страна към противника. Фигурите се различават леко по размер: колкото по-важна е фигурата, толкова по-голяма е тя.
Както в шаха, основните фигури са цар (王将), топ (飛車), епископ (角行), златен генерал (金将), сребърен генерал (銀将), кон (桂馬), копие (香車) и пешки (歩兵), движещи се според правилата за ранг.

Движенията се правят на свой ред, като първият ход се прави от черни. При всеки ход играчът може да премести една от своите фигури в съответствие с правилата на своя ход. При преминаване към поле, заето от фигура на противника, тази фигура се взема - отстранява се от дъската и отива в резерва за играча, който я е взел. Резервна фигура може да бъде поставена на полето само в непромотирано състояние. Играчът, който е направил незаконния ход, веднага губи.
Както в шаха, играта приключва, когато една от страните матира противниковия цар, тоест създава позиция, в която противниковият цар е в шах и противникът не може да елиминира това шах с нито един ход. Матът печели. За разлика от шаха, царят не е в шах. Ако играчът, чийто цар е бил атакуван, не е забелязал това и не е защитил своя цар, противникът има право да вземе царя на следващия ход, което също носи победа.

Последните три хоризонтала на дъската (спрямо всеки от играчите) са така наречената „зона на трансформация“. Част, която се движи в или извън зоната за промоция, може да бъде повишена. Трансформацията не е отделен ход, тя се извършва със същия ход като движението на фигурата. За разлика от шаха трансформацията на фигурите не е по избор на играча, а определени правила- когато се трансформира, фигурата просто се обръща на другата страна, където е изобразен знакът на трансформираната фигура.
Трансформацията е еднократна - след като фигура е трансформирана, тя вече не може да бъде трансформирана.
Най-важната разлика между шоги и шаха е, че няма ясно изразен край, тъй като фигурите никога не напускат играта. Теоретично партито може да продължи неопределено време. Теорията на Шоги препоръчва специални формирования („крепости“), когато кралят е заобиколен от голям брой фигури и щурмът на такава крепост е изключително труден.

Днес играта се играе широко в Япония (по някои оценки има най-малко 20 милиона души, които я играят), надминавайки всички други настолни игри, включително Go и Renju, по популярност.

Организацията на спортните шоги е много близка до организацията на го - по същия начин има професионална шоги лига, която провежда професионални турнири и присвоява звания на играчите, има и система от рангове "кю-дан", показваща силата на играча, и то в два варианта - аматьорски и професионален. Най-ниският ранг е 15 kyu, с повишаване на нивото, kyu рангът намалява. След 1-ви кю следва 1-ви дан, с по-нататъшен растеж рангът на дан се увеличава. Традиционният лимит за аматьорските звания е 7 дан.

Професионалната лига шоги избира играчи според много строги критерии: в нея може да влезе само играч на възраст не повече от 20 години, който вече е достигнал нивото от 5 аматьорски дан. Така само тези, които са показали изключителни способности и склонност към играта от детството, влизат в професионалистите. При приемане в лигата на играча се приписват 5 професионални кю. При успешна игра професионалистът достига 1 кю, след което получава 1 професионален дан. Максималният ранг за професионалист е 9 дан.

Всяка година в Япония се играят 7 професионални шоги титли: Ryuo, Meijin, Kisei, Oi, Oza, Kio, Osho. Доходите на професионалистите са доста високи - най-добрият японски играч печели около 1 милион долара годишно, играчите от десетката - около 250-300 хиляди, обикновените професионалисти - около 100 хиляди долара.
Ако имате талант за Shogo, тогава се стремете към пети дан, като влезете в историята като първият професионален чужденец, който играе Shogo. Досега нито един чужденец не е успял да стане японски професионалист по шоги. Така че продължавайте все така!

Ако сте в Токио и се интересувате от играта Shogo, тогава посетете централата на Японската асоциация шоги (Shogi Kaikan) в района Sendagai, където можете да научите всичко за тази игра.