Revisión de la Investigación del Juego Kalah y la Propuesta de un Nuevo Algoritmo Heurístico-Determinista Comparado con Soluciones de Búsqueda en Árbol y la Toma de Decisiones Humana
Autores: Peka, Libor; Matu, Radek; Andrla, Jií; Litschmannová, Martina
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Revisión de la Investigación del Juego Kalah y la Propuesta de un Nuevo Algoritmo Heurístico-Determinista Comparado con Soluciones de Búsqueda en Árbol y la Toma de Decisiones Humana
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Kalah
Juego de mancala
Algoritmo heurístico
Soluciones de búsqueda en árbol
Algoritmos de juego
Torneo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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El juego Kalah representa la versión más popular de probablemente el juego de mesa más antiguo: el juego de Mancala. Desde este punto de vista, el arte de jugar Kalah puede contribuir al patrimonio cultural. Este artículo se centra principalmente en una revisión de la historia de Kalah y en una encuesta de la investigación realizada hasta ahora para resolver y analizar el juego Kalah (y algunos otros juegos relacionados de Mancala). Esta revisión concluye que, aunque ya se han publicado soluciones de búsqueda en profundidad sólidas para algunos tipos del juego, sigue siendo razonable desarrollar algoritmos de juego y sus estrategias que consuman menos tiempo y sean menos exigentes computacionalmente. Por lo tanto, el artículo también presenta un algoritmo heurístico original basado en estrategias deterministas particulares que surgen del análisis de las reglas del juego. Se introducen algoritmos de búsqueda en árbol mini-max estándar y modificados también. Se desarrolla una aplicación simple en C++ con el marco Qt para realizar la verificación del algoritmo y experimentos comparativos. Se realizan dos conjuntos de pruebas de referencia; a saber, primero se introduce un torneo donde un jugador humano amateur de nivel medio compite con los tres algoritmos. Luego, se presenta un torneo round-robin de todos los algoritmos. Se puede deducir que el algoritmo heurístico propuesto tiene un éxito comparable al del jugador humano y a las soluciones de búsqueda en árbol de baja profundidad. Además, experimentos de múltiples casos demostraron que el movimiento inicial tiene un impacto decisivo en ganar o perder. Es decir, si la computadora juega primero, el oponente humano no puede vencerla. Por el contrario, si comienza a jugar segundo, utilizando el algoritmo heurístico, casi siempre pierde.
Descripción
El juego Kalah representa la versión más popular de probablemente el juego de mesa más antiguo: el juego de Mancala. Desde este punto de vista, el arte de jugar Kalah puede contribuir al patrimonio cultural. Este artículo se centra principalmente en una revisión de la historia de Kalah y en una encuesta de la investigación realizada hasta ahora para resolver y analizar el juego Kalah (y algunos otros juegos relacionados de Mancala). Esta revisión concluye que, aunque ya se han publicado soluciones de búsqueda en profundidad sólidas para algunos tipos del juego, sigue siendo razonable desarrollar algoritmos de juego y sus estrategias que consuman menos tiempo y sean menos exigentes computacionalmente. Por lo tanto, el artículo también presenta un algoritmo heurístico original basado en estrategias deterministas particulares que surgen del análisis de las reglas del juego. Se introducen algoritmos de búsqueda en árbol mini-max estándar y modificados también. Se desarrolla una aplicación simple en C++ con el marco Qt para realizar la verificación del algoritmo y experimentos comparativos. Se realizan dos conjuntos de pruebas de referencia; a saber, primero se introduce un torneo donde un jugador humano amateur de nivel medio compite con los tres algoritmos. Luego, se presenta un torneo round-robin de todos los algoritmos. Se puede deducir que el algoritmo heurístico propuesto tiene un éxito comparable al del jugador humano y a las soluciones de búsqueda en árbol de baja profundidad. Además, experimentos de múltiples casos demostraron que el movimiento inicial tiene un impacto decisivo en ganar o perder. Es decir, si la computadora juega primero, el oponente humano no puede vencerla. Por el contrario, si comienza a jugar segundo, utilizando el algoritmo heurístico, casi siempre pierde.