アンパンマン将棋 アンパンマン将棋
の の
完全解析 完全解析
近畿大学理工学部情報学科 情報論理工学研究室
08-1-037-0094 滝口 直
目次 目次 -1 -1 (発表の流れ) (発表の流れ)
•
アンパンマン将棋とは
o
盤と駒
o初期配置
o
進行とゲーム目標
o初期配置
•
ゲーム理論研究
o
一般的なゲームの総局面数
o本研究の目的
o
どうぶつしょうぎの完全解析手法
oアンパンマン将棋の総局面数
目次 目次 -2 -2 (発表の流れ) (発表の流れ)
•
アンパンマン将棋のプログラム
o
コンピューター
AIの手法
o評価値計算
o
クラス説明
• AI
対戦の結果
•
部分解析
•
結論
•
今後の課題
•
参考文献
「アンパンマンはじめて
「アンパンマンはじめて しょうぎ」とは
しょうぎ」とは
• 2012
年 6 月
28日発売
•
女流棋士の北尾まどか初段 が考案
•
子供向けの将棋
•
アンパンマンというキャラ クター性により、人気商品
•
イベント開催
Official website
より
駒と盤 駒と盤
•
「アンパンマン、バイキンマン」
前、斜め前、横の5方向
•
「カレーパンマン、どきんちゃん」
前、斜め前の3方向
•
「食パンマン、ホラーマン」
縦、横の3方向
•
3 ×5の盤
Oficial website
より
初期配置 初期配置
•
5行目は、アンパンマンの陣地
•
1行目は、バイキンマンの陣地
•
アンパンマン、バイキンマンを
リーダーとする
•
リーダーを中央
•
カレーパンマン、どきんちゃん
→リーダーの左側
•
食パンマン、ホラーマン
→ リーダーの右側
初期配置 初期配置
•
5行目は、アンパンマンの陣地
•
1行目は、バイキンマンの陣地
•
アンパンマン、バイキンマンを
リーダーとする
•
リーダーを中央
•
カレーパンマン、どきんちゃん
→リーダーの左側
•
食パンマン、ホラーマン
→ リーダーの右側
初期配置 初期配置
•
5行目は、アンパンマンの陣地
•
1行目は、バイキンマンの陣地
•
アンパンマン、バイキンマンを
リーダーとする
•
リーダーを中央
•
カレーパンマン、どきんちゃん
→リーダーの左側
•
食パンマン、ホラーマン
→ リーダーの右側
初期配置 初期配置
•
5行目は、アンパンマンの陣地
•
1行目は、バイキンマンの陣地
•
アンパンマン、バイキンマンを
リーダーとする
•
リーダーを中央
•
カレーパンマン、どきんちゃん
→リーダーの左側
•
食パンマン、ホラーマン
→ リーダーの右側
初期配置 初期配置
•
5行目は、アンパンマンの陣地
•
1行目は、バイキンマンの陣地
•
アンパンマン、バイキンマンを
リーダーとする
•
リーダーを中央
•
カレーパンマン、どきんちゃん
→リーダーの左側
•
食パンマン、ホラーマン
→ リーダーの右側
初期配置 初期配置
•
5行目は、アンパンマンの陣地
•
1行目は、バイキンマンの陣地
•
アンパンマン、バイキンマンを
リーダーとする
•
リーダーを中央
•
カレーパンマン、どきんちゃん
→リーダーの左側
•
食パンマン、ホラーマン
→ リーダーの右側
初期配置 初期配置
•
5行目は、アンパンマンの陣地
•
1行目は、バイキンマンの陣地
•
アンパンマン、バイキンマンを
リーダーとする
•
リーダーを中央
•
カレーパンマン、どきんちゃん
→リーダーの左側
•
食パンマン、ホラーマン
→ リーダーの右側
進行とゲーム目標 進行とゲーム目標
•
手番をじゃんけんで決める
•
先手から交互に1手ずつ駒を動かす。パスは許されない
チェスと同じゲーム進行
•
ゲーム目標
相手チームのリーダーを取る(捕まえる)
相手チームの陣地にリーダーが入る(トライ)
•
千日手(スリーフォールド・レピティション)
同じ局面が3回でた時点で引き分け
「連続王手の千日手」の概念はなし
ゲーム理論研究 ゲーム理論研究
•
アンパンマン将棋は二人零和有限確定完全情報ゲーム
•
二人零和有限確定完全情報ゲーム=最も単純なゲーム
o
アンパン将棋、囲碁、五目並べ、オセロなど
o
零和=ゲーム終了時プレイヤー全員の利得合計が一定(0)
o
有限=各プレイヤーの可能な手の組み合わせが有限
o確定=不確定要素がない
o
完全情報=非公開領域がない
•
理論上完全な先読み可能
ゲーム理論研究 ゲーム理論研究
•
アンパンマン将棋は二人零和有限確定完全情報ゲーム
•
二人零和有限確定完全情報ゲーム=最も単純なゲーム
o
アンパン将棋、囲碁、五目並べ、オセロなど
o 零和=ゲーム終了時プレイヤー全員の利得合計が一定(0)
o
有限=各プレイヤーの可能な手の組み合わせが有限
o確定=不確定要素がない
o
完全情報=非公開領域がない
•
理論上完全な先読み可能
ゲーム理論研究 ゲーム理論研究
•
アンパンマン将棋は二人零和有限確定完全情報ゲーム
•
二人零和有限確定完全情報ゲーム=最も単純なゲーム
o
アンパン将棋、囲碁、五目並べ、オセロなど
o
零和=ゲーム終了時プレイヤー全員の利得合計が一定(0)
o 有限=各プレイヤーの可能な手の組み合わせが有限 o
確定=不確定要素がない
o
完全情報=非公開領域がない
•
理論上完全な先読み可能
ゲーム理論研究 ゲーム理論研究
•
アンパンマン将棋は二人零和有限確定完全情報ゲーム
•
二人零和有限確定完全情報ゲーム=最も単純なゲーム
o
アンパン将棋、囲碁、五目並べ、オセロなど
o
零和=ゲーム終了時プレイヤー全員の利得合計が一定(0)
o
有限=各プレイヤーの可能な手の組み合わせが有限
o 確定=不確定要素がないo
完全情報=非公開領域がない
•
理論上完全な先読み可能
ゲーム理論研究 ゲーム理論研究
•
アンパンマン将棋は二人零和有限確定完全情報ゲーム
•
二人零和有限確定完全情報ゲーム=最も単純なゲーム
o
アンパン将棋、囲碁、五目並べ、オセロなど
o
零和=ゲーム終了時プレイヤー全員の利得合計が一定(0)
o
有限=各プレイヤーの可能な手の組み合わせが有限
o確定=不確定要素がない
o 完全情報=非公開領域がない
•
理論上完全な先読み可能
ゲーム理論研究 ゲーム理論研究
•
アンパンマン将棋は二人零和有限確定完全情報ゲーム
•
二人零和有限確定完全情報ゲーム=最も単純なゲーム
o
アンパン将棋、囲碁、五目並べ、オセロなど
o
零和=ゲーム終了時プレイヤー全員の利得合計が一定(0)
o
有限=各プレイヤーの可能な手の組み合わせが有限
o確定=不確定要素がない
o
完全情報=非公開領域がない
•
理論上完全な先読み可能
一般的なゲームの 一般的なゲームの
総局面数 総局面数
•
リバーシ
1028通り、
•
チェス
1050通り、
•
将棋
1069通り、
•
囲碁
10170通り
•
現在のコンピュータでは解析は不可能
簡略化したゲーム 簡略化したゲーム
•
サイズ
6x6のリバーシ
16対
20で後手勝ち
o Joel Feinstein, Amenor Wins World 6x6 Championships!, Forty billion noted under the tree (July 1993),
•
サイズ
4x4の囲碁 持碁 ( 引き分け
)o
清慎一
,川嶋俊
,探索プログラムによる四路盤囲碁の解
,情報処理学会研究 報告
, Vol. 2000-GI-004,•
サイズ
5x5の囲碁 黒の
25目勝ち
o Eric C.D. van der Welf, H.Jaap van den Herik, and Jos W.H.M.Uiterwijk, Solving Go on Small Boards,
本研究の目的 本研究の目的
•
アンパンマン将棋はどちらが必勝か、引き分けか
•
将棋、チェス等の研究に役立つ
o
アンパンマン将棋は千日手が多く発生する
•
本将棋
•
倉庫番ゲーム(コンピューターパズルゲーム)など ループを多く持つ木の探索研究に役立つ
•
アンパン将棋のアプリケーションを作成し、研究の土台を 作る
•AI
対戦を可能にし、一人でもゲームをすることができる
ようにする
どうぶつしょうぎ どうぶつしょうぎ
•
ルール考案者が同じ
•
幼児用将棋
•
3 × 4の盤
•
4種類の駒
•
捕まえた駒は持ち駒にな る
•
後ろ方へ進める
どうぶつしょうぎ official website より
どうぶつしょうぎの どうぶつしょうぎの
完全解析の手法 完全解析の手法
•
田中哲郎氏
,「どうぶつしょうぎ」の完全解析
,情報 処理学会研究報告
Vol.2009-GI-22 No.3,•
後手
78目で勝利
手法
•
全ての局面を列挙
o
初期局面から到達可能な全局面を含んだソート済み配列を作る
•
後退解析
(retrograde analysis)により必勝法を導き出 す
o
末端局面集合から始めて、勝敗判定済みの局面集合を増やしていく
総局面数の見積もり 総局面数の見積もり
•
アンパンマン
15通り
•
バイキンマン
11通り
(アンパンマンの隣接におけない)•
食パンマン
16通り
(盤外+1)•
ホラーマン
16通り
(盤外+1)•
カレーパンマン
13通り
(到達できない升が3 つ)•
ドキンちゃん
13通り
(到達できない升が3 つ)• 15*11*16*16*13*13*2 /2= 7,138,560
•
総局面数
7,138,560通り
•
動物将棋
1,567,925,964通り
アンパンマン将棋の アンパンマン将棋の
プログラム プログラム
•
着手可能手の発見
o
各自駒が各升へいけるか
oリーダーの自殺手を除く
•
王手の発見
o
リーダーが相手のリーダー以外の駒に次の手番で捕られる状況か
o王手をかけられているなら王手から抜け出す手を探す
•
勝敗の判定
o
相手リーダーが盤上にいない場合
oリーダーが相手ゴールにいる場合
•
千日手の判定
o
盤上の駒の位置を覚え、前から順番に比較、 3 回現れたら引き分け
•
局面の評価値計算
コンピューター
コンピューター AI AI の手法 の手法
•
局面の評価値計算
•
定跡データベース(将棋)
•
一定手数の先読み
•
終盤での必勝読み、完全読み
•
モンテカルロ法(オセロ)など
局面の評価値計算 局面の評価値計算
•
リーダーは前にいるほうが評価は高い
•
盤面上の駒の数が多いほど高い
•
着手可能手が多いほど評価は高い
•
勝利条件を満たすと評価値を無限大
•
敗北条件を満たすと評価値を無限小
•
引き分け条件を満たすと評価値を0
クラス説明 クラス説明
•
クラス
Anpanmano
実行クラス
o将譜の出力
•
クラス
Boardo
盤を管理
•
駒を実際に移動、駒を取り除くなど
•
クラス
Pieceo
駒ためのクラス
•
移動方向、初期位置、移動可能な座標など
•
クラス
NextMoveo
データクラス
•
駒の種類、座標位置、評価をセットし返す。
実験の結果 実験の結果
•
AI同士の対戦を
100回行った
•
先手の
33勝
53負
14引き分け
アンパンマン将棋の部分 アンパンマン将棋の部分
解析 解析
•
1 :アンパンマン B 4
•
2 :バイキンマン B 2
•
3 :カレーパンマン A 4
• A3
B 3にきく駒がない
アンパンマン将棋の部分 アンパンマン将棋の部分
解析 解析 * *
•
初手カレーパンマン
A4の 場合も同じ事が言える
•
1 :カレーパンマン B 4
•
2 :バイキンマン B 2
•
3 :アンパンマン A 4
アンパンマン将棋の部分 アンパンマン将棋の部分
解析 解析 * *
•
初手カレーパンマン
A4の 場合も同じ事が言える
•
1 :カレーパンマン A 4
•
2 :バイキンマン B 2
•
3 :アンパンマン B 4
アンパンマン将棋の部分 アンパンマン将棋の部分
解析 解析
•
1 :アンパンマン B 4
•
2 :バイキンマン A 4
•
3 :カレーパンマン A 4
アンパンマン将棋の部分 アンパンマン将棋の部分
解析 解析
•
1 :アンパンマン B 4
•
2 :バイキンマン A 4
•
3 :カレーパンマン A 4
•
4 :ドキンちゃん B 2
•
ドキンちゃんが前へ進むと
アンパンマン将棋の部分 アンパンマン将棋の部分
解析 解析
•
1 :アンパンマン B 4
•
2 :バイキンマン A 4
•
3 :カレーパンマン A 4
•
4 :ドキンちゃん B 2
•
5 :食パンマン C 4
• 6 :ドキンちゃん B3
• 7 :カレーパンマン B3
アンパンマン将棋の部分 アンパンマン将棋の部分
解析 解析
•
1 :アンパンマン B 4
•
2 :バイキンマン A 4
•
3 :カレーパンマン A 4
•
4 :ドキンちゃん B 2
•
5 :食パンマン C 4
• 6 :ドキンちゃん A3
• 7 :カレーパンマン A3
アンパンマン将棋の部分 アンパンマン将棋の部分
解析 解析
•
1 :アンパンマン B 4
•
2 :バイキンマン A 4
•
3 :カレーパンマン A 4
•
4 :ドキンちゃん B 2
•
5 :食パンマン C 2
• 6 :ドキンちゃん C3
• 7 :カレーパンマン C3
アンパンマン将棋の部分 アンパンマン将棋の部分
解析 解析
•
1 :アンパンマン B 4
•
2 :バイキンマン A 4
•
3 :カレーパンマン A 4
•
4 :ドキンちゃん B 2
• 5 :食パンマン C 4
• 6 :ホラーマン B 1
• 7 :食パンマン C 3
• 8 :ホラーマン C 1
アンパンマン将棋の部分 アンパンマン将棋の部分
解析 解析
•
1 :アンパンマン B 4
•
2 :バイキンマン A 4
•
3 :カレーパンマン A 4
•
4 :ドキンちゃん B 2
•
5 :食パンマン C 4
•
6 :ホラーマン B 1
•
7 :食パンマン C 3
•
8 :ホラーマン C 1
•
9 :食パンマン B 3
• 10
:ホラーマン C 2
• 11
:食パンマン B 2
アンパンマン将棋の部分 アンパンマン将棋の部分
解析 解析
•
1 :アンパンマン B 4
•
2 :バイキンマン A 4
•
3 :カレーパンマン A 4
•
4 :ドキンちゃん B 2
•
5 :食パンマン C 4
•
6 :ホラーマン B 1
•
7 :食パンマン C 3
•
8 :ホラーマン C 1
•
9 :食パンマン B 3
• 10
:ホラーマン C 2
• 11
:食パンマン B 2
アンパンマン将棋の部分 アンパンマン将棋の部分
解析 解析
•
1 :アンパンマン B 4
•
2 :バイキンマン A 4
•
3 :カレーパンマン A 4
•
4 :ドキンちゃん B 2
•
5 :食パンマン C 4
•
6 :ホラーマン B 1
•
7 :食パンマン C 3
•
8 :ホラーマン C 1
•
9 :食パンマン B 3
• 10
:ホラーマン C 2
• 11
:食パンマン B 2
アンパンマン将棋の部分 アンパンマン将棋の部分
解析 解析
•
1 :アンパンマン B 4
•
2 :バイキンマン A 4
•
3 :カレーパンマン A 4
•
4 :ドキンちゃん B 2
•
5 :食パンマン C 4
•
6 :ホラーマン B 1
•
7 :食パンマン C 3
•
8 :ホラーマン C 1
•
9 :食パンマン B 3
• 10
:ホラーマン C 2
• 11
:食パンマン B 2
アンパンマン将棋の部分 アンパンマン将棋の部分
解析 解析
•
1 :アンパンマン C 4
•
2 :バイキンマン B 2
•
3 :カレーパンマン B 4
•
4 :ドキンちゃん C 2
•
5 :食パンマン
B5•
6 :ホラーマン
A2•
7 :食パンマン A 5
•
8 :ホラーマン A 3
アンパンマン将棋の部分 アンパンマン将棋の部分
解析 解析
•
1 :アンパンマン C 4
•
2 :バイキンマン B 2
•
3 :カレーパンマン B 4
•
4 :ドキンちゃん C 2
•
5 :食パンマン
B5•
6 :ホラーマン
A2•
7 :食パンマン A 5
•
8 :ホラーマン A 3
結論 結論
• AI
同士の対戦結果から後手有利と推測する。
•
部分解析から両者最善手を指すと千日手と推測する。
•
アンパンマン将棋のプログラムを作成することができ、
完全解析の骨組みを完成させることができた。
今後の課題 今後の課題
•
全ての局面を列挙
o
初期局面から到達可能な全局面を含んだソート済み配列を作る
•
後退解析
(retrograde analysis)により必勝法を導き出 す
o
末端局面集合から始めて、勝敗判定済みの局面集合を増やしていく
•
アプレットを使用したアプリケーション開発
参考文献 参考文献
[1] アンパンマンはじめてしょうぎ , セガトイズ(2012),
http://www.segatoys.co.jp/anpan/product/popup/_legacy/learn/06.html
[2] 岸本章宏 , 柴原一友, 鈴木 豪, 小谷善行, ゲーム計算メカニズム-将棋・囲碁・オセ ロ・チェスのプログラ
ムはどう動く-:pp2-20, コロナ社 ,(2010).
[3] 池泰弘, Java 将棋のアルゴリズム:工学社(2007).
[4] 池 泰弘 , コンピュータ将棋のアルゴリズム―最強アルゴリズムの探求とプログラミン グ,工学社
(2005)
[5] 田中哲郎 , 「どうぶつしょうぎ」の完全解析, 情報処理学会研究報告 Vol.2009-GI-22 No.3,
pp.1-8(2009), http://id.nii.ac.jp/1001/00062415/
[6] Janos Wagner and Istvan Virag, Solving renju, ICGA Journal, Vol.24, No.1, pp.30- 35 (2001),
http://www.sze.hu/~gtakacs/download/wagnervirag_2001.pdf
[7] Jonathan Schaeffer, Neil Burch, Yngvi Bjorsson, Akihiro Kishimoto, Martin Muller, Robert Lake, Paul Lu,
and Steve Suphen, Checkers is solved, Science Vol.317, No,5844, pp.1518-1522 (2007).
http://www.sciencemag.org/content/317/5844/1518.full.pdf
参考文献 参考文献
[8] Joel Feinstein, Amenor Wins World 6x6 Championships!, Forty billion noted under the tree (July 1993),
pp.6-8, British Othello Federation's newsletter., (1993), http://www.britishothello.org.uk/fbnall.pdf [9] 清慎一, 川嶋俊, 探索プログラムによる四路盤囲碁の解, 情報処理学会研究報告, Vol. 2000-GI-004, pp.69-76, (2000), http://id.nii.ac.jp/1001/00058633/
[10] Eric C.D. van der Welf, H.Jaap van den Herik, and Jos W.H.M.Uiterwijk, Solving Go on Small Boards,
ICGA Journal, Vol.26, No.2, pp.92-107 (2003).
[11] 日本 5 五将棋連盟, http://www.geocities.co.jp/Playtown-Spade/8662/
[12] 「ごろごろどうぶつしょうぎ」発売開始!, お知らせ, 日本将棋連盟, 2012 年 11 月 26 日, (2012),
http://www.shogi.or.jp/topics/2012/11/post-652.html
[13] 北尾まどか, 藤田麻衣子, どうぶつしょうぎねっと, (2010), http://dobutsushogi.net/
[14] IBM100 – Deep Blue, IBM, (1997), http://www- 03.ibm.com/ibm/history/ibm100/us/en/icons/deepblue/
[15] Michael Khodarkovsky and Leonid Shamkvoich, 人間対機械-チェス世界チャンピオンとスーパー コンピューターの闘いの記録, 毎日コミュニケーションズ, (1998)
[16] 伊藤英紀, A 級リーグ差し手 1 号, (2013), http://aleag.cocolog-nifty.com/
[17] 米長邦雄, われ敗れたり コンピュータ棋戦のすべてを語る, 中央公論社, (2012)
参考文献 参考文献
[18]
日本囲碁規約逐条解説 第十二条
http://www.nihonkiin.or.jp/joho/kiyaku/kiyaku.htm
[19]
岸本章宏
,柴原一友
,鈴木 豪
,小谷善行
,ゲーム計算メカニズム - 将棋・
囲碁・オセロ・チェスのプログラム
はどう動く
-:pp.21-22,コロナ社
, (2010)[20]
田中哲郎 ,ボードゲーム「シンペイ」の完全解析情報処理学会研究報告
vol.2006(23), pp.65-72(2006)
http://ci.nii.ac.jp/naid/110004683809
[21]
高橋 大介
,佐藤 佳州
, 2U-4モンテカルロ法によるコンピュータ将棋の実
現 ( ゲーム・知識ベース
,学生セッション ,人工知能と認知科学
)全国大会講演論文集 第
70回平成
20年
(2), "2-123"-"2-124",2008-03-13 http://ci.nii.ac.jp/naid/110006865370
[22]
オセロプログラムと人間はどっちが強いのか?ロジステロとの戦い
http://uguisu.skr.jp/othello/7-2.html
[23] Michael Buro , LOGISTELLO, 2002, https://skatgame.net/mburo/log.html