Inteligência Artificial Projecto 2

Transcrição

1 Bantumi ESPECIFICAÇÕES O projecto destina-se a resolver um conjunto de problemas do jogo Bantumi utilizando métodos de procura em espaço de estados. Bantumi é um jogo derivado do jogo Mancala de origem Africana a centenas de anos atrás. Existem muitas variantes deste jogo, alterando o numero de pedras de cada cesto no inicio do jogo até ao modo como cada pedra é coleccionada na Mancala. O jogo Bantumi ocorre num tabuleiro, abaixo representado, em que inicialmente as peças estão distribúidas das seguintes formas: Figura 1 Tabuleiro inicial A Figura 2 Tabuleiro inicial B Cada jogador começa com o mesmo número de peças. Inicialmente, podemos começar ou com o tabuleiro A ou B, fica ao critério dos jogadores, pois são eles que devem escolher o tabuleiro inicial. Onde, as casas do jogador 1 são as de cima, por consequência as casas do jogador 2 são as de baixo. A Mancala é a casa onde os jogadores podem depositar pedras, de forma a acumularem pontos. Sendo, a Mancala da esquerda a do jogador 1 e a Mancala da direito a do jogador 2. Uma jogada consiste em que um jogador escolha uma das suas casas, agarrando nas pedras depositadas nessa mesma casa, e colocando-as, uma a uma, nas casas seguintes pela ordem contrária dos ponteiros do relógio. Sempre que passa na sua Mancala deve depositar uma pedra, caso passe na Mancala do adversário não deposita nenhuma pedra. Regras do jogo: Todos as jogadas são feitas ao contrário da rotação dos ponteiros do relógio. Figura 3 Rotação das jogadas Instituto Politécnico de Setúbal Eng. Adelaide Trabuco 1/7

2 Para jogar, o jogador devesse escolher uma das suas casa, agarrando nas pedras depositadas nessa mesma casa, e colocando-as, uma a uma, nas casas seguintes pela ordem contrária dos ponteiros do relógio Figura 4 Jogada Sempre que o jogador passa com pedras na sua Mancala, deve depositar uma pedra, aumentando a sua pontuação em Figura 5 Jogada com colecção de pedras na Mandala Sempre que o jogador passa com pedras na Mancala do adversário, não deposita nenhuma pedra Figura 6 Jogada complexa Instituto Politécnico de Setúbal Eng. Adelaide Trabuco 2/7

3 Se numa jogada, a última pedra for depositada na sua Mancala, o jogador pode jogar novamente Figura 7 Jogada que permite com que o jogador volte a jogar novamente Se numa jogada, a última pedra for depositada numa das suas casas, e essa mesma casa estiver vazia, a pedra passa automaticamente para a sua Mancala, e se a casa oposta do adversário tiver pedras, essas também são colocadas na Mancala do jogador, automaticamente Figura 8 Jogada complexa Instituto Politécnico de Setúbal Eng. Adelaide Trabuco 3/7

4 Se um dos jogadores não tiver nenhuma pedra em nenhuma das suas casas, o jogo termina. Se o adversário tiver pedras, são colocadas automaticamente na sua Mancala Figura 9 Fim de jogo O jogador vencedor é aquele que tiver mais pedras na sua "Mancala". DESENVOLVIMENTO DO JOGO O algoritmo que implementa a comutação entre jogadores inicia o jogo dando um nó com o tabuleiro inicial da figura 1, em que cada jogador tem 4 pedras por casa. O jogo desenrola-se chamando alternadamente o alfabeta do primeiro jogador e o alfabeta do segundo jogador, indicando o estado do jogo (posição das peças, i.e., tabuleiro actual, a lista de jogadas efectuadas e o número peças existentes no tabuleiro actual) o número da jogada e o tempo disponível para efectuar a jogada. Onde o tempo disponível é de apenas 5 segundos para efectuar a jogada. Nota: Para se obter uma melhor eficiência com o algoritmo alfabeta poderá optar por: marcar uma profundidade fixa na chamada do algoritmo alfabeta (aquela em que se obtém melhores resultados); chamar o algoritmo alfabeta com uma boa profundidade (por exemplo: 5), guardar a solução obtida, e se restar mais algum tempo, chamar novamente o algoritmo alfabeta mas com um nível de profundidade maior que o anterior (por exemplo: 7), e assim sucessivamente; por último, usar uma função de analisa previamente os nós sucessores e ordena-os consoante o seu peso, de seguida explora aquele que tem uma melhor avaliação, assim sucessivamente. Desta forma, poderá obter uma melhor performance do algoritmo alfabeta optimizando o tempo. NOTAÇÃO O algoritmo de jogo deve receber e devolver uma estrutura de dados com o formato: #S(no :tabuleiro ( ( ) ( ) ) :jogadas ( (2 2) ) :pecas ( ) ) Instituto Politécnico de Setúbal Eng. Adelaide Trabuco 4/7

5 Onde o tabuleiro é representado por uma lista de listas em LISP em que [] representa uma casa livre, [-1] representa uma casa inexistente, e [X] representa um casa com X pedras. O tabuleiro da figura 1 tem a seguinte representação: ( ( ) ( ) ) As jogadas são representadas por uma sequência de operações realizadas sobre as peças do tabuleiro, em que cada movimento é uma lista com a estrutura: (coluna linha) onde, a coluna representa o número da coluna correspondente ao tabuleiro, e linha representa o número da linha correspondente ao tabuleiro, e mesmo tempo representa o número do jogador que acabou de jogar. As colunas estão identificadas por a sequência de números de 1 a 8, as linhas estão identificadas por o número 1 e 2. A figura seguinte mostra a numeração correspondete às linhas e colunas num tabuleiro: Figura 1 Numeração das linhas e colunas do tabuleiro A lista de jogadas esta ordenada desde a jogada mais recente até à primeira jogada, tendo à cabeça a última jogada efectuada. As peças são uma lista com dois valores, o primeiro indica o número de pedras na mandala do primeiro jogador e o segundo valor corresponde ao número de pedras na mandala do segundo jogador presentes do tabuleiro actual. ALGORITMOS Todas as funções do projecto devem estar no ficheiro com o nome BANTUMI-N1-N2.lsp, onde N1 e N2 são os números dos alunos do grupo (por exemplo os alunos nº 3454 e nº 3344, devem criar o ficheiro BANTUMI lsp). Neste ficheiro deve existir uma função princípal com o seguinte formato: (BANTUMI-N1-N2 no jogador num-jogada tempo) A variável no contém a estrutura acima descrita. A variável jogador será 1 ou 2 caso seja o primeiro os segundo jogador. A variável num-jogada contém o número da jogada actual (começa em ) O tempo indica quantos segundos o algoritmo tem disponível para indicar a solução. O algoritmo de jogo é uma função que recebe duas funções passadas por parâmetro e comuta entre as duas funções fazendo a visualização dos tempos e das jogadas dos dois jogadores. Instituto Politécnico de Setúbal Eng. Adelaide Trabuco 5/7

6 ATENÇÃO: Todas as funções existentes no ficheiro do projecto devem acabar com os números dos alunos. Exemplo, se desejam implementar a função verificar, no ficheiro de entrega esta deve se chamar verificar CAMPEONATO O campeonato será uma competição em que todos jogam contra todos. Existirá um programa que porá todos os algoritmos a jogar e apresentará os resultados do campeonato. Uma vitória valerá 3 pontos, um empate 1 ponto e uma derrota pontos. O grupo vencedor do campeonato receberá 3 valores extra na nota do projecto. O grupo que ficar em segundo lugar receberá 2 valores extra na nota do projecto. O grupo que ficar em segundo lugar receberá 1 valores extra na nota do projecto. PENALIZAÇÔES O algoritmo que bloqueie, demore mais que o tempo disponibilizado perde o jogo. Em caso de batota, serão desclassificados do campeonato. GRUPOS Os projectos deverão ser realizados em grupos de 2 pessoas, sendo sempre sujeitos a avaliação oral individual. DATAS Entrega do projecto: 5 de Janeiro de 26. DOCUMENTAÇÃO A ENTREGAR A entrega do plano do projecto e do projecto final deverá ser feita juntando todos os ficheiros a entregar que, após compressão (zip) deverá ser enviada como attachment de uma mensagem , para o endereço do docente de laboratório, devidamente identificados e com o subject seguinte: IA-Projecto, até à data acima indicada. Após a entrega por os grupos deverão contactar pessoalmente o docente de laboratório, no prazo de 3 dias úteis, acompanhados de um original impresso dos documentos para ser concluída a entrega. Documentos do projecto final ManualTecnico.doc O Manual Técnico deverá conter o algoritmo geral e por partes devidamente comentado; descrição dos objectos que compõem o projecto, incluindo dados e procedimentos; identificação das limitações e opções técnicas. ManualUtilizador.doc O Manual do Utilizador deverá conter a identificação dos objectivos do programa, e descrição geral do seu funcionamento; explicação da forma como se usa o programa (acompanhada de exemplos); descrição da Instituto Politécnico de Setúbal Eng. Adelaide Trabuco 6/7

7 informação necessária e da informação produzida (écran/teclado e ficheiros); limitações do programa, do ponto de vista do utilizador, de natureza não técnica. AVALIAÇÃO A avaliação do projecto levará em linha de conta os seguintes aspectos: Data de entrega final - Há tolerância de uma semana, com a penalização de um valor por cada dia de atraso. Após uma semana de atraso a nota do projecto será zero. Correcção processual da entrega do projecto - ( ; manuais no formato correcto). Anomalias processuais darão origem a uma penalização que pode ir até 3 valores, sendo dada uma semana de tolerância para correcção de eventuais problemas que impeçam a análise do projecto. Após uma semana de atraso a nota do projecto será zero. Qualidade técnica - Objectivos atingidos; Código correcto; Facilidade de leitura e manutenção do programa; Opções técnicas correctas. Qualidade da documentação - Estrutura e conteúdo dos manuais que acompanham o projecto. Avaliação oral - Eficácia e eficiência da exposição; compreensão das limitações e possibilidades de desenvolvimento do programa. Nesta fase poderá haver lugar a uma revisão total da nota de projecto. Instituto Politécnico de Setúbal Eng. Adelaide Trabuco 7/7