数値解析Ⅱ 「オセロプログラムの作成」班員荒木岸倉田長田井口元輝（班長）一大（プレイヤー）紳一郎（アルゴリズム）州平（プログラマー）雄太（広報）我々は過去に多くのチームが挑み続けてきた「オセロゲーム」にとりくむことを決めた。我々が目指す先は今日までに生み出された数多くのプログラミングを超える、最強のオセロプログラムの制作である。開発に基づき、我がチームはまず、個々の役割を明確かつ詳細に分割することで作業の効率化を図った。また、自由な発想が奇抜で斬新な戦略を作り出すことを再確認した上で、多方面からオセロを分析することを徹底し、作り上げた案をスムーズにプログラミングに反映できる体制を構築した。＜使用したプルグラムソース＞工学社「楽しく学べるJAVAゲーム・アプレット＞（第３版）以上のプログラムをまず班全員で作成し、プログラマーがプログラムを解析、班全員でオセロのルール調査及びアルゴリズムの検討した。そしてプログラムの方向性を決め、元のプログラムを改変して実際に動かし、新たな改善点を見出す、ということ繰り返してより強いプログラムを模索した。＜使用プログラム＞・人対コンピューターでオセロを行うプログラム。 JAVA Appletによるソースプログラムでブラウザ上で動作する。・必ず人間が黒で先手。人間が勝つと次のゲームはコンピューターが白先手で始まり、コンピューターが勝つと再び人間が黒の先手をとる。・途中終了のためのResetボタンと打つところのない時ようにPassボタンがある。勝敗は盤面がすべて埋まった時のみ判断できる。盤面上が一色または、双方が置けなくなった時はResetするしかない。 • 使用プログラムの構成初期変数を読み込み、｛ゲームの初期設定｝を行った後、｛プレイヤーの石の置き場所選定｝→｛ある場所に石が置けるかどうかのチェック｝→｛コンピューターの置き場所選定｝→｛ある場所に石が置けるかどうかのチェック｝を繰り返し、｛ゲーム終了判定｝で１ゲームが終わる。・重要な変数として、盤面の場所指定のためのstone[x]という配列がある。左上から盤面に番号xをつけ、黒の場合は１、白なら２、ない時は０をこの配列に格納する。 0 8 16 24 32 40 48 56 1 9 17 25 33 41 49 57 2 10 18 26 34 42 50 58 3 11 19 27 35 43 51 59 4 12 20 28 36 44 52 60 5 13 21 29 37 45 53 61 6 14 22 30 38 46 54 62 7 15 23 31 39 47 55 63 ＜わが班の基本方針＞・コンピューターの石の置き場の選び方において、元のプログラムソースのアルゴリズムは乱数によってランダムに置き場所を指定し、｛ある場所に石が置けるかどうかのチェック｝を通れば置くというものであった。しかし、これではまったく戦略的ではなく、ランダムの置き場所指定が３００回を超えるとパスしまうので、いい手悪い手の判断がただの運頼みになってしまう。これでは強いプログラムになるはずがない。強いプログラムの作成には置き場所をどう判断するかが、最大の課題となる。・オセロを分析していく中で気付いたこと、それは有利な場所と不利な場所があるということである。そこで我々は有利なところには高い、不利なところには低いポイントを設定し、このポイントの高さに応じてコンピューターが置き場所を選ぶようなプログラミングを作成した。＜ポイント制プログラム＞・ポイント制のプログラムの要はポイントの設定である。ポイントの設定をうまくすることで思い通りにコンピューターに打たせることが可能である。ここで有利な場所、不利な場所がどのような場所なのか考える。例えば、角は重要な場所であると言える。よってより有効である場所に置くように、基本の盤面ポイントをpoint[x]という変数配列を作りxに場所、変数として以下の図のポイントを代入する。 50 5 40 40 40 40 5 50 5 5 15 15 15 15 5 5 40 15 30 30 30 30 15 40 40 15 30 1 1 30 15 40 40 15 30 1 1 30 15 40 40 15 30 30 30 30 15 40 5 5 15 15 15 15 5 5 50 5 40 40 40 40 5 50 • しかし、この固定されたポイント表を適用したままでは不具合を生じる場合が出てくる。例えば、先ほどのポイント表に従うと、四隅と接する３マスは５ポイントと低く設定されているが、もしこの四隅に自分の石があれば、そのとなりに置いても取られることはなく、むしろ置いておきたい有効な手となり得る。つまり、より強いプログラムを作るには、状況に合わせて有利になるよう‘変化する’ポイント表の存在が不可欠となる。そこで我々はプログラムの中にif文を取り入れることでこの問題を解消した。具体例をいくつか紹介したい。＜具体例＞（Ⅰ）・・・四隅を取ったらその周囲は有利である。（+40）つまり四隅の隣は、（もともとの5）+40＝45となる。 ○ (+40) (+40) (+40) （Ⅱ）・・・たとえ端でも相手の隣には置きたくない。（-15）つまり相手の石の隣は、（もともとの40）-15＝25となる。 (-15) ○ (-15) （Ⅲ）・・・端から一つ離れた場所であっても、置くことでその列がすべて自分の石になる場合は置く。 (+14) (+14) (+14) ● ○ ○ ○ ● ● ○ ○ ● ● ● ○ また我々独自のプログラムに‘手数’に応じてポイントを変えるというものを加えた。以下に示す。（Ⅳ）・・・終盤（手数が49手以上）対角斜めがすべて自分の石であるなら四隅から一つ隣におきたい。 (+5) (+5) ○ ○ ○○ ○○ ○ (+5) ○ (+5) ＜ポイント制プログラムの考察＞基本的に相手のミスには自分が有利になるように打つプログラムであるため、的確にミスをついて来る。しかし、今の段階では自分から有利な状況を作り出すことはできないので、相手が強い時は置き場が少なくなり、不利な場所に相手より先に打たざるを得ない状態になる。正直、まだ強いレベルではない。結論として最強のプログラムを作るには、すべての盤面の状況に対して最善の一手を打つように作ればいいわけであるが、もしそれを作ろうものならプログラムの数は天文学的な数となり、とても我々が作成できる代物ではない。オセロに限らず、ボードゲームでの強さとは、目先の局面だけにとらわれず、相手の心を読み、いかにして勝利というゴールにたどり着くかである。その道のりには数々の駆け引きが存在するため何手も先読みできるだけの想像力が不可欠になる。現時点でのプログラムにそれを理解させることは極めて困難である。今回の課題を通じて感じたこと、それは人間の「考える」という行為がどれほど複雑で偉大で奥深いものであるか、ということである。