Amélioration et javadoc

src/tictactoecodingame/AlgoRechercheMinMax.java

@@ -8,8 +8,22 @@ package tictactoecodingame;
 import java.util.ArrayList;
 
 /**
- *
- * @author Théo
+ * <p>Il s'agit du corps principal de l'algorithme de recherche MinMax.</p><p>
+ * L'algorithme permet de renvoyer le meilleur coup à jouer pour un joueur dans 
+ * une situation donnée selon l'algoritme du MinMax. </p><p>L'algorithme construit 
+ * un arbre des suits de coups possibles à partir de la situation fournie. Cet arbre
+ * est construit sur une profondeur donnée et on a ensuite recours à Generator pour 
+ * attribuer une certaine valeur  à chaque coup représenté par les feuilles. Cette
+ * valeur est une estimation et permet d'éviter un besoin de ressource exponentiel.
+ * A chaque niveau de profondeur on remonte successivement la valeur, du minimum quand
+ * c'est au tour de l'adversaire ou du maximum quand c'est au tour du joueur cible.
+ * Chaque joueur essaye de maximiser son impact tout en minimisant celui de son adversaire.
+ * Un fois les valeurs remontée à la racine, on donne le coup avec le score le plus élévé
+ * qui semble donc être le meilleur à ce stade.</p><p>Une amélioratoin a été étudiée, elle
+ * permet de conserver une carte qui garde en mémoire la qualité des coups en terme de victoire.
+ * Cela permettrait de pondérer les coup donnés par l'algo MinMax pour avoir une estimation
+ * plus fine des bons coups grâce à l'apprentissage des parties successives.</p><p>
+ * Pour que cet algo fonctionne il doit être appelé uniquement s'il reste au moins une action à faire.</p>
  */
 public class AlgoRechercheMinMax extends AlgoRecherche{
     
@@ -21,15 +35,27 @@ public class AlgoRechercheMinMax extends AlgoRecherche{
     private Joueur target;
     private Joueur opponent;
     private int d_gen;
+    private boolean mem;
     
-    public AlgoRechercheMinMax(int depth, int d_gen, Joueur joueur1, Joueur joueur2){
+    /**
+     * <div>Le constructeur principal d'instance de l'algorithme</div>
+     * @param depth La profondeur d'étude déterminites des coups possibles
+     * @param d_gen Le nombre de tests al"atoires réalisés aux feuilles
+     * @param joueur1 Le premier Joueur, il faut garder en mémoire qui est le joueur cible, celui dont on souhaite maximiser l'impact
+     * @param joueur2 Son opposant, les deux joueur doivent être connus pour dubpliquer leur jetons
+     * @param mem Paramètre indiquant si l'amélioration de mémoire est active.
+     */
+    public AlgoRechercheMinMax(int depth, int d_gen, Joueur joueur1, Joueur joueur2, boolean mem){
         this.depth = depth;
         this.d_gen = d_gen;
         //Cet algo ne marche qu'avec des jeux à deux joueurs
         target = joueur1;
         opponent = joueur2;
+        this.mem = mem;
     }
     
+    
+    //Fonctions de réglage des paramètres
     public void setRandGenDepth(int d_gen){
         this.d_gen = d_gen;
     }
@@ -43,14 +69,22 @@ public class AlgoRechercheMinMax extends AlgoRecherche{
         opponent = joueur2;
     }
     
-    public int getRandGenDepth(int d_gen){
+    public void setMem(boolean mem){
+        this.mem = mem;
+    }
+    
+    public int getRandGenDepth(){
         return d_gen;
     }
     
-    public int getDepth(int depth){
+    public int getDepth(){
         return depth;
     }
     
+    public boolean getMem(){
+        return mem;
+    }
+    
     @Override
     public Coup meilleurCoup( Plateau _plateau , Joueur _joueur , boolean _ponder ){
         //On part du principe que la partie n'est pas terminée donc qu'il reste au moins un coup
@@ -63,10 +97,19 @@ public class AlgoRechercheMinMax extends AlgoRecherche{
         ArbreMinMax explore = new ArbreMinMax();
         builder(explore, target, 0);
         explore.MinMax(0);
-        int m = Integer.MIN_VALUE;
+        //Si voulu, on pondère les coups
+        if(mem){
+            for(int i = 0; i < explore.getfils().size() ; i++){
+                double coup = explore.getfils().get(i).getvalue();
+                int ligne = ((CoupTicTacToe)explore.getfils().get(i).getcoup()).getLigne();
+                int colonne = ((CoupTicTacToe)explore.getfils().get(i).getcoup()).getColonne();
+                explore.getfils().get(i).setvalue(MemoireMinMax.eval(coup, ligne, colonne));
+            }
+        }
+        double m = Double.MIN_VALUE;
         Coup c = null;
         for(int i = 0; i < explore.getfils().size() ; i++){
-            int n = explore.getfils().get(i).getvalue();
+            double n = explore.getfils().get(i).getvalue();
             if(n > m){
                 m = n;
                 c = explore.getfils().get(i).getcoup();
@@ -76,13 +119,19 @@ public class AlgoRechercheMinMax extends AlgoRecherche{
         return c;
     }
     
-    //Fonction auxiliaire récursive de création de l'arbre des coups possibles
+    /**
+     * <div>Fonction récursive de création et de parcours de l'abre des coups possibles</div>
+     * @param t L'arbre ou le sous-arbre parcouru
+     * @param currentJoueur Le joueur concerné à ce niveau de pronfondeur
+     * @param currentDepth Permet de savoir si on approche de la fin de partie et si on doit passer au remplissage des noeuds
+     */
     private void builder(ArbreMinMax t,Joueur currentJoueur, int currentDepth){
         //On commence par mettre le plateau à jour en fonction du coup théorique joué
         if(currentDepth == 0){
             plateau.restaurePosition(0);
         }
         else{
+            //On parcours l'arbre en profondeur et on stocke toujours l'état du plateau en cours pour pouvoir naviquer rapidement entre les profondeurs
             plateau.restaurePosition(currentDepth-1);
             plateau.joueCoup(t.getcoup());
             plateau.sauvegardePosition(currentDepth);
@@ -91,17 +140,17 @@ public class AlgoRechercheMinMax extends AlgoRecherche{
         if(plateau.partieTerminee()){
             Joueur winner = plateau.vainqueur();
             if(winner == target){
-                t.setvalue(1);
+                t.setvalue(1.0);
             }
             else if(winner == opponent){
-                t.setvalue(-1);
+                t.setvalue(-1.0);
             }
             else {
-                t.setvalue(0);
+                t.setvalue(0.0);
             }
         }
         else if (currentDepth == depth){
-            int c = Generator.random_tests(plateau, d_gen, target);
+            double c = (double)Generator.random_tests(plateau, d_gen, target);
             t.setvalue(c);
         }
         else{

src/tictactoecodingame/Arbitre.java

@@ -71,6 +71,23 @@ public class Arbitre {
     }
     
     public void startTournament( int _nbPartie , boolean _trace) {
+        boolean mem = false;
+        if(joueur1 instanceof JoueurOrdi){
+            AlgoRecherche algo = ((JoueurOrdi)joueur1).getAlgoRecherche();
+            if (algo instanceof AlgoRechercheMinMax){
+                if(((AlgoRechercheMinMax) algo).getMem()){
+                    mem = true;
+                }
+            }
+        }
+        if(joueur2 instanceof JoueurOrdi){
+            AlgoRecherche algo = ((JoueurOrdi)joueur2).getAlgoRecherche();
+            if (algo instanceof AlgoRechercheMinMax){
+                if(((AlgoRechercheMinMax) algo).getMem()){
+                    mem = true;
+                }
+            }
+        }
         double[] nbVictoire = new double[2]; 
         Joueur vainqueur;
         
@@ -81,6 +98,8 @@ public class Arbitre {
         for (int i = 0 ; i < _nbPartie ; i++ ) {
             vainqueur = startNewGame(_trace);
             
+            if(mem){MemoireMinMax.learn(plateau);}
+            
             if ( vainqueur == joueur1 ) nbVictoire[0]++;
             if ( vainqueur == joueur2 ) nbVictoire[1]++;
             

src/tictactoecodingame/ArbreMinMax.java

@@ -13,7 +13,7 @@ import java.util.ArrayList;
  */
 public class ArbreMinMax {
     
-    protected int value;
+    protected double value;
     //Coup théorique joué à ce noeud
     protected Coup coup;
     protected ArrayList<Coup> coups;
@@ -28,14 +28,14 @@ public class ArbreMinMax {
         this.coup = coup;
     }
     
-    public ArbreMinMax(int value, ArrayList coups, ArrayList fils){
+    public ArbreMinMax(double value, ArrayList coups, ArrayList fils){
         this.value = value;
         this.fils = fils;
         this.coups = coups;
     }
     
     
-    public ArbreMinMax(int value, Plateau _plateau, Joueur _joueur){
+    public ArbreMinMax(double value, Plateau _plateau, Joueur _joueur){
         this.value = value;
         this.coups = _plateau.getListeCoups(_joueur) ;
         int a = coups.size();
@@ -47,13 +47,13 @@ public class ArbreMinMax {
         
     }
     
-    public ArbreMinMax(int value){
+    public ArbreMinMax(double value){
         this.value = value;
     }
 
     
     // Les accesseurs :
-    public int getvalue(){
+    public double getvalue(){
         return(value);
     }
     
@@ -76,7 +76,7 @@ public class ArbreMinMax {
     
     
     //Des choses sans nom :
-    public void setvalue(int value){
+    public void setvalue(double value){
         this.value = value;
     }
     
@@ -113,11 +113,11 @@ public class ArbreMinMax {
         }
     }
     
-    public int Min(){
-        int m = Integer.MAX_VALUE;
+    public double Min(){
+        double m = Double.MAX_VALUE;
         int a = this.getfils().size();
         for(int i = 0; i < a ; i++){
-            int n = this.getfils().get(i).getvalue();
+            double n = this.getfils().get(i).getvalue();
             if(n < m){
                 m = n;
             }
@@ -125,11 +125,11 @@ public class ArbreMinMax {
         return m;
     }
     
-    public int Max(){
-        int m = Integer.MIN_VALUE;
+    public double Max(){
+        double m = Double.MIN_VALUE;
         int a = this.getfils().size();
         for(int i = 0; i < a ; i++){
-            int n = this.getfils().get(i).getvalue();
+            double n = this.getfils().get(i).getvalue();
             if(n > m){
                 m = n;
             }
@@ -148,12 +148,12 @@ public class ArbreMinMax {
             }
             if(c%2 == 0){
                 //On attribue le max
-                int m = this.Max();
+                double m = this.Max();
                 this.setvalue(m);   
             }
             else{
                 //On attribue le min
-                int m = this.Min();
+                double m = this.Min();
                 this.setvalue(m);
             }
         }

src/tictactoecodingame/Generator.java

@@ -7,17 +7,36 @@ package tictactoecodingame;
 
 /**
  *
- * @author Théo
+ * <p>La classe Generator n'a qu'une méthode qui permet d'explorer un certain nombre
+ * de fins de partie de manière aléatoire à partir d'un certain point et du poitn de
+ * vue d'un joueur donné.</p><p> La méthode renvoie un entier qui permet d'estimer le taux de
+ * victoire pour le joueur concerné à partir de ce point.</p><p> Pour chaque fin gagnante pour
+ * le joueur cible, la méthode compte +1, pour chque nul 0 et pour chaque défaite -1.
+ * C'est la somme de ces valeurs qui est renvoyée en sortie. Cette méthode s'appuie sur
+ * le code d'origine et notamment AlgoRechercheAleatoire. En effet, la méthode récupère un
+ * plateau en cours et simule deux joueurs IA ayant les même jetons que les joueurs concernés.
+ * On leur associe alors l'algo de recherche aleatoire et on laisse la partie se terminer.
+ * On relève le vainqueur pour ajuster le score et on remet le plateau au point d'étude
+ * avant de recommencer le nombre de fois demandé.</p>
+ * 
  */
 public class Generator {
+    /**
+     * <div>Méthode de tests aléatoires à répétition de la classe</div>
+     * @param plateau Le plateau en cours à partit duquel on débute les simulations.
+     * @param nb_tests Le nombre de tests aléatoires voulus
+     * @param target Le joueur de référence pour lequel on comtpe positivement les victoires.
+     */
     public static int random_tests(Plateau plateau, int nb_tests,Joueur target) {
         int c = 0;
+        //Simulation de deux joueurs IA
         JoueurOrdi player = new JoueurOrdi("player");
         JoueurOrdi opponent = new JoueurOrdi("oppo");
         AlgoRechercheAleatoire alea  = new AlgoRechercheAleatoire( );
         player.setAlgoRecherche(alea);
         opponent.setAlgoRecherche(alea);
         Joueur currentPlayer = player;
+        //On détermine qui du joueur cible où de son opposant à la main au début<.
         int i=((CoupTicTacToe)plateau.getDernierCoup()).getJeton().getJoueur().getIdJoueur();
         player.forceId(1-i);
         opponent.forceId(i);
@@ -45,6 +64,7 @@ public class Generator {
                 else if ( vainqueur.getIdJoueur() != target.getIdJoueur() )
                     c--;
             }
+            //On utilise la postion 99 des sauvegardes car les premières emplacement sont souvent utilisés
             plateau.restaurePosition(99);
         }
         return c;

src/tictactoecodingame/MemoireMinMax.java

+/*
+ * To change this license header, choose License Headers in Project Properties.
+ * To change this template file, choose Tools | Templates
+ * and open the template in the editor.
+ */
+package tictactoecodingame;
+
+/**
+ *
+ * <p>La classe MémoireMinMax permet de sauvegarder dans un tournoi une copie du plateau où
+ * chaque case reçoit un score en fonction des précédentes parties pour affiner le résulat des suivantes.</p>
+ * <p>Lorsqu'une partie est jouée toutes les cases qu'il occupe gagnent en poids tandis que celles
+ * occupées par le perdant voient leur note diminuer.</p><p>L'algorithme apprend au fur et a mesure des parties
+ * mais on ne peut pas l'utiliser dès le début, il faut beaucoup de données sinon la précision de la recherche risque dêtre
+ * dégradée par l'imprécision des coefficients.</p><p>Les coeffiencients sont multipliés à la valeur des coups tentés sur une
+ * case selon des reglès spécifique pour conserver l'ordre malgré les différences de signes.</p>
+ */
+public class MemoireMinMax {
+    private static int mode;
+    private static double[][] mem;
+    private static int seuil = 100;
+    private static int state = 0;
+    
+    
+    /**
+     * <div>Méthode permettant de régler la taille de la grille</div>
+     * @param grille Grille sur laquelle on joue
+     */
+    public static void setup(Plateau grille){
+        mode = grille.getNbColonnes();
+        mem = new double[mode][mode];
+    }
+    
+    public static void setSeuil(int s){
+        seuil = s;
+    }
+    
+    public static int getSeuil(){
+        return seuil;
+    }
+    
+    public static void learn(Plateau grille){
+        if(grille.partieNulle()){
+            return;
+        }
+        else{
+            //Le nombre de partie analysées est conservé pour garder des coefficients entre -1 et 1
+            state++;
+            for(int i=0; i<mode; i++){
+                for(int j=0; j<mode; i++){
+                    Piece piece = grille.getPiece(new Case(j,i));
+                    if(piece == null){
+                        continue;
+                    }
+                    else if(piece.getJoueur()==grille.vainqueur()){
+                        mem[i][j]=(mem[i][j]*(state-1.0)+1.0)/state;
+                    }
+                    else{
+                        mem[i][j]=(mem[i][j]*(state-1.0)-1.0)/state;
+                    }
+                }
+            }
+        }
+    }
+    
+    public static double eval(double coup, int ligne, int colonne){
+        if(state < seuil){
+            return coup;
+        }
+        //En foctnion du signe la méthode d'application du coefficient diverge de manière à ne pas arriver à des prédictions contraires
+        double note = mem[ligne][colonne];
+        if(note*coup < 0){
+            return (1.0-Math.abs(note))*coup;
+        }
+        else{
+            return Math.abs(note)*coup;
+        }
+    }
+}

src/tictactoecodingame/Player.java

@@ -18,8 +18,10 @@ public class Player {
         //Il faut deux joueurs car l'id fixe le jeton
         
         GrilleTicTacToe9x9 grille = new GrilleTicTacToe9x9();
+        
+        MemoireMinMax.setup(grille);
 
-        AlgoRechercheMinMax minmax  = new AlgoRechercheMinMax(3, 10, joueurOrdi1, joueurOrdi2);
+        AlgoRechercheMinMax minmax  = new AlgoRechercheMinMax(3, 10, joueurOrdi1, joueurOrdi2, true);
         AlgoRechercheMCTS mcts1000 = new AlgoRechercheMCTS(joueurOrdi2, joueurOrdi1, 1000, Math.sqrt(2), grille.getNbLignes(), grille.getNbColonnes(), false);
         
         joueurOrdi1.setAlgoRecherche(minmax);