Kulami. Fabio Valdés. LG Datenbanksysteme für neue Anwendungen

Transkript

1 Fakultät Fakultätfür fürmathematik Mathematikund undinformatik Informatik Kulami Fabio Valdés

2 Einführung Kulami Problemstellung Anforderungen Details Folie 2 Spielregeln Ziel des Spiels Punktezählung Aufgabenstellung Gliederung Spielbaum Kommunikationsprotokoll Spielfeldkodierung

3 Einführung Folie 3 strategisches Legespiel für 2 Spieler variables Feld unterschiedlich große Platten Ziel: Platten erobern Vertrieb durch Steffen-Spiele Andreas Kuhnekath (2011)

4 Spielregeln I Spielfeld Folie 4 17 Platten (4x6, 5x4, 4x3 und 4x2 Felder) quadratisch oder unregelmäßig maximale Ausdehnung: 10x10 Felder

5 Spielregeln II Spielbeginn und -ablauf Folie 5 je 28 Murmeln für beide Spieler (rot bzw. schwarz) abwechselndes Legen letzte zwei Platzierungen beschränken aktuellen Zug

6 Ziel des Spiels Spielende alle Murmeln gelegt oder kein Zug möglich, d.h. Folie 6 beide Reihen vollständig gefüllt oder freie Mulden nicht verfügbar

7 Ziel des Spiels Spielende alle Murmeln gelegt oder kein Zug möglich, d.h. beide Reihen vollständig gefüllt oder freie Mulden nicht verfügbar Wertung Spieler mit meisten Punkten gewinnt Level 0 Summe der Punktzahlen eroberter Platten Schwarz: 2*6 + 2*4 + 1*3 + 2*2 = 27 Rot: 2*6 + 2*4 + 3*3 + 1*2 = 31 Folie 7

8 Punktezählung Weitere Zählweisen Level 1: eroberte Platten + größtes zshgd. Gebiet Schwarz: = 44 Rot: = 43 Folie 8

9 Punktezählung Weitere Zählweisen Level 1: eroberte Platten + größtes zshgd. Gebiet Schwarz: = 44 Rot: = 43 Folie 9 Level 2: eroberte Platten + größtes zshgd. Gebiet + Ketten mit >4 Murmeln Schwarz: = 59 Rot: = 55

10 Problemstellung I Client-Server-Anwendung vor Spielbeginn Server-Prozess wartet auf Client-Prozesse (Spieler) Anmeldung Client1 Anmeldung Client2 Folie 10 Server erzeugt neue Spielrunde erfragt Spielfeld und Level weist Client1 Farbe zu Server teilt Client2 Spielfeld, Level und Farbe mit Server lost aus, wer beginnt Mitteilung an beide Spieler

11 Problemstellung II während des Spiels Server fungiert als Schiedsrichter reguläres Spielende oder clientseitiger Abbruch nach regulärem Spielende Folie 11 fordert Clients zum Ziehen auf überprüft Gültigkeit der Züge aktualisiert und überträgt das Spielfeld Bekanntgabe des Spielergebnisses

12 Anforderungen I Entwicklung eines Client-Programms entweder menschlicher Spieler (HIC) oder KI Allgemeine Anforderungen ständige Bedienbarkeit Beachten des Kommunikationsprotokolls graphischer Spielfeld-Editor Konfiguration Spielparameter Übermittlung der Spielzüge graphische Darstellung des Spielfelds Anzeige von Informationen (ein- und ausblendbar) Folie 12 Erstellen, Prüfen, Speichern, Laden, Übernahme ins Spiel mögliche Züge, belegte Platten, Punktestand, Anzahl Murmeln Anzeige des Ergebnisses Senden und Empfangen von Nachrichten an/von Server und Gegner

13 Anforderungen II HIC-Modus Durchführung von Spielzügen Spielaufgabe KI-Modus zwischen Spielstart und -ende selbstständig Realisierung verschiedener Spielstärken Folie 13 durch Klick oder Drag & Drop Wahl vor Spielbeginn Stufe 1: zufälliger gültiger Zug Stufe n {2,..., 10}: optimaler Zug gemäß Spielbaum der Höhe n 1

14 Spielbaum 2 Spieler Anzahl möglicher Züge pro Spielstellung 64 beim 1. Zug, dann deutlich weniger Bewertungsfunktion je höher, desto besser für Spieler 1 je niedriger, desto besser für Spieler 2 naheliegend: Differenz der beiden Punktzahlen Folie 14 abhängig vom Spiellevel Implementierung als DAG Berücksichtigung verbleibender Murmeln und sicherer Platten verringert Redundanzen Minimax-Strategie, Alpha-Beta-Beschneidung

15 Spielbaum (Beispiel) konkrete Spielsituation letzter Zug von Rot Folie 15 zug(7,2)

16 Spielbaum (Beispiel) konkrete Spielsituation (Rot: 20, Schwarz: 23) letzter Zug von Rot mögliche Züge für Schwarz Folie 16 zug(7,2) zug(1,2), zug, zug

17 Spielbaum (Beispiel) (1,2) (1,4) Folie 17 (1,6) (0,3) (2,3) (8,3) (9,3) (0,5)

18 Spielbaum (Beispiel) (1,2) (1,4) 1 Folie 18 (1,6) 3 (0,3) -1 (2,3) (8,3) 3 1 (9,3) 3-3 (0,5) 9 7

19 Spielbaum (Beispiel) (1,2) 1 Minimum (1,4) 1 Folie 19 (1,6) (0,3) -1 2 (2,3) (8,3) (9,3) (0,5)

20 Spielbaum (Beispiel) Maximum 7 (1,2) 4 1 Minimum (1,4) 41 Folie 20 (1,6) (0,3) -1 2 (2,3) (8,3) (9,3) (0,5)

21 Spielbaum (Beispiel) Maximum (1,2) Minimum Folie 21

22 Spielbaum (Beispiel) Maximum 1 (1,2) (1,4) Folie Minimum 41 (1,6) 6 3

23 Spielbaum (Beispiel) 1 Maximum (1,2) 41 Minimum (1,4) 4 1 Folie 23 (1,6) (0,3) (2,3) (8,3) (9,3) -1

24 Spielbaum (Beispiel) 1 Maximum (1,2) 41 Minimum (1,4) 4 1 Folie 24 (1,6) (0,3) -1 2 (2,3) (8,3) (9,3) 9 (0,5) 9 3

25 Spielbaum (Beispiel) Maximum 7 (1,2) (1,4) 4 1 Folie Minimum (1,6) 6 3 (0,3) -1 2 (2,3) (8,3) (9,3) 7 (0,5)

26 Kommunikationsprotokoll TCP/IP-Verbindung zwischen Client und Server keine direkte Kommunikation zwischen Clients festgelegter Nachrichtensatz Fehlertoleranz Folie 26 situationsabhängig bei plötzlichem Verbindungsabbau bei unbekannten / unerwarteten Nachrichten pro Nachricht genau eine Zeile

27 Spielfeldkodierung genau 200 Zeichen zwei Zeichen pro Feld 1. Zeichen: Buchstabe a-r 2. Zeichen: Ziffer 0-2 Folie 27 a: keine Platte b-e: 6er Platte f-j: 4er Platte k-n: 3er Platte o-r: 2er Platte 0: nicht belegt 1: schwarz 2: rot Übertragung ohne Zeilenumbrüche a0a0a0k0f0f0a0a0a0a0 a0a0o0k0f0f0p0p0a0a0 a0a0o0k0b1b0b0g2g0a0 a0c0c0c0b0b0b0g0g0a0 a0c0c0c0l0d0d0d0a0a0 h0h0i0i0l2d1d0d0m0a0 h0h0i0i0l2q2j0j1m0a0 a0a0e0e0e1q0j0j0m2a0 a0a0e0e0e0r0r0a0a0a0 a0a0a0n0n1n0a0a0a0a0

28 Danke für Ihre Aufmerksamkeit. Fragen & Anmerkungen erwünscht Quellen Folie