2013.7.13 CLR/H & Sapporo.cpp 勉強会で発表

1. C++用将棋ライブラリ
"OpenShogiLib"の紹介
H.Hiro (Sapporo.cpp)
http://hhiro.net/about/
Twitter: @h_hiro_
2013.7.13 CLR/H & Sapporo.cpp 勉強会

2. 自己紹介

3. H.Hiro
• 大学院生
• 現在は就活と研究が
同時並行なので忙しめです
• こんなアイコン
使ってます→

4. H.Hiro
• Sapporo.cpp
• Ruby札幌
• 数学勉強会＠札幌
:
いろいろやってます

5. 部分文字列の取得を
効率よく！楽に！
～fundoshi.hppの紹介と
今後の予定～
Photo by KAIZUKA
Creative Commons BY-NC-SA 2.0
http://www.flickr.com/photos/kaizuka/386511394/
http://www.slideshare.net/maraigue/
20121117-clrhc-fundoshihpp
【前回の発表(2012.11.17)】

6. 宣伝

7. http://www.ospn.jp/osc2013-do/
• 今年は9月なのでお間違いなく！
• 場所もコンベンションセンターなので
お間違いなく！
• ブース・セミナー申込締切は
7月22日（月）です

8. よろしく
お願いします

9. 本題

10. C++用将棋ライブラリ
"OpenShogiLib"の紹介
H.Hiro (Sapporo.cpp)
http://hhiro.net/about/
Twitter: @h_hiro_

11. ということで
これから将棋の話を
するわけですが

12. 第2回電王戦
(プロ棋士とコンピュータの五番勝負)
http://ex.nicovideo.jp/denousen2013/

13. コンピュータ側の第5局を
戦った「GPS将棋」
http://gps.tanaka.ecc.u-tokyo.ac.jp/gpsshogi/

14. このうち、汎用的な
部分を切り出したのが
OpenShogiLibです

15. さて

16. コンピュータに
将棋を扱わせるには
何が必要か

17. [質問]
将棋をよく/たまに
やるよ！という方

18. [質問]
将棋はあまり
しないけど
何となくどんな
ゲームかは分かる方

19. 今日必要な前提知識(1/3)
将棋は、二人が順番に
駒を動かすゲームです
駒の動かし方
の表を別途
配布して
おります

20. 今日必要な前提知識(1/3)
将棋は、二人が順番に
駒を動かすゲームです
取った駒は
盤上に打つ
ことができます

21. 今日必要な前提知識(2/3)
駒にはそれぞれ動きが
決められています

22. 今日必要な前提知識(3/3)
勝利条件は、相手の玉(王)
を取ることです
右図のように、実際に
玉を取らなくても、次に
取れることが確定すれば
勝ち(詰み)。

23. コンピュータ上で
将棋を扱うのに
必要そうなデータ構造

24. •将棋盤(81マス)
•将棋駒(40個)
•駒が動ける場所

25. •将棋盤(81マス)
→9×9の2次元配列？
•将棋駒(40個)
→40個の配列？
•駒が動ける場所
→8種をハードコーディング
→ルール上動けない場所

26. OpenShogiLibが
これらを全部
提供してくれます

27. 導入方法
＆
簡単な利用方法

28. 導入方法
• # apt-get install libosl-dev
•ソースコードから導入の
場合、boostが必要
•Windowsでは試してません
もしかしたら面倒かも

29. // http://blog.livedoor.jp/maraigue/archives/1711816.html
// SimpleStateは盤面のみを保持するクラス
state::SimpleState sstate(osl::HIRATE);
// NumEffectStateは盤面＋駒の動きを扱えるクラス
state::NumEffectState nstate(sstate);
Move move;
// 先手(BLACK)の(7,7)にあるPAWN(歩兵)を、
// (7,6)という何もないマス(PTYPE_EMPTY)に動かす
move = Move(Square(7,7), Square(7,6), PAWN,
PTYPE_EMPTY, false, BLACK);
if(nstate.isValidMove(move)){
nstate.makeMove(move);
}

30. // http://blog.livedoor.jp/maraigue/archives/1711816.html
// SimpleStateは盤面のみを保持するクラス
state::SimpleState sstate(osl::HIRATE);
// NumEffectStateは盤面＋駒の動きを扱えるクラス
state::NumEffectState nstate(sstate);
Move move;
// 先手(BLACK)の(7,7)にあるPAWN(歩兵)を、
// (7,6)という何もないマス(PTYPE_EMPTY)に動かす
move = Move(Square(7,7), Square(7,6), PAWN,
PTYPE_EMPTY, false, BLACK);
if(nstate.isValidMove(move)){
nstate.makeMove(move);
}

31. // http://blog.livedoor.jp/maraigue/archives/1711816.html
// SimpleStateは盤面のみを保持するクラス
state::SimpleState sstate(osl::HIRATE);
// NumEffectStateは盤面＋駒の動きを扱えるクラス
state::NumEffectState nstate(sstate);
Move move;
// 先手(BLACK)の(7,7)にあるPAWN(歩兵)を、
// (7,6)という何もないマス(PTYPE_EMPTY)に動かす
move = Move(Square(7,7), Square(7,6), PAWN,
PTYPE_EMPTY, false, BLACK);
if(nstate.isValidMove(move)){
nstate.makeMove(move);
}

32. これで、とりあえず
将棋が指せる
ことはわかった

33. では、もう少し
凝ったことを
してみよう

34. 詰将棋

35. こんなのが詰将棋です

36. こんなのが詰将棋です

37. 詰将棋の目的:
王手のみを続けて
相手の玉を詰める

38. まずは人手で解いてみる

39. 人手だと
何となく
「この手が正解っぽい」
と分かるけど

40. コンピュータには
どう解かせる？

41. 詰将棋の目的:
王手のみを続けて
相手の玉を詰める

42. コンピュータには
王手になる手を
総当りで指させる

43. コンピュータには
王手になる手を
総当りで指させる
(自分の立場)

44. コンピュータには
王手を回避する手を
総当りで指させる
(相手の立場)

45. • 詰みとなる条件
相手がどう指そうとも
自分の手によっては
王手を回避できなくなる
• 詰まない条件
自分がどう指そうとも
相手の手によっては
王手をかけられなくなる

46. ここから王手になる手は？

47. 実は4通りある

48. 先に進めると
手の数はすごいことになる

49. コンピュータに
全部試させればよい
// [駒を動かして王手]
ActionTryMove acm(mt_new, nstate, depth, max_depth);
for(int i = 0; i < osl::Piece::SIZE; ++i){
p = nstate.pieceOf(i);
if(p.isOnBoardByOwner(osl::BLACK)){
// 盤上にある先手の駒の場合
nstate.forEachEffectOfPiece<ActionTryMove>(p, acm)
}
}
valid_moves += acm.valid_moves();

50. コンピュータに
全部試させればよい
// [駒を動かして王手]
ActionTryMove acm(mt_new, nstate, depth, max_depth);
for(int i = 0; i < osl::Piece::SIZE; ++i){
p = nstate.pieceOf(i);
if(p.isOnBoardByOwner(osl::BLACK)){
// 盤上にある先手の駒の場合
nstate.forEachEffectOfPiece<ActionTryMove>(p, acm)
}
}
valid_moves += acm.valid_moves();
将棋で用いる全部の駒
(40個)についてループ

51. コンピュータに
全部試させればよい
// [駒を動かして王手]
ActionTryMove acm(mt_new, nstate, depth, max_depth);
for(int i = 0; i < osl::Piece::SIZE; ++i){
p = nstate.pieceOf(i);
if(p.isOnBoardByOwner(osl::BLACK)){
// 盤上にある先手の駒の場合
nstate.forEachEffectOfPiece<ActionTryMove>(p, acm)
}
}
valid_moves += acm.valid_moves();
動かしてみる

52. コンピュータに
全部試させればよい
// class ActionTryMove の中身
template<osl::Player pl> void doAction
(const osl::Piece & pc, const osl::Square & sq){
/*(中略)*/
if(osl::isPiece(pc.ptype()) && osl::canPromote(pc.ptype())){
// 成れる駒ならば、成ってみる
if(recursive_search(/*(中略)*/) != -2){ ++valid_moves_; }
}
// 成らない場合
if(recursive_search(/*(中略)*/) != -2){ ++valid_moves_; }
}

53. コンピュータに
全部試させればよい
// class ActionTryMove の中身
template<osl::Player pl> void doAction
(const osl::Piece & pc, const osl::Square & sq){
/*(中略)*/
if(osl::isPiece(pc.ptype()) && osl::canPromote(pc.ptype())){
// 成れる駒ならば、成ってみる
if(recursive_search(/*(中略)*/) != -2){ ++valid_moves_; }
}
// 成らない場合
if(recursive_search(/*(中略)*/) != -2){ ++valid_moves_; }
}
成れるかどうか判定し
成らないケースとともに試す

54. コンピュータに
全部試させればよい
if(nstate.isValidMove(*p_move)){ // 動かせるか確認
nstate.makeMove(*p_move); // 動かす
// （先手が指した結果の場合）後手玉が王手になっている
// （後手が指した結果の場合）後手玉が王手になっていない
if(logical_xor(depth % 2 == 1, nstate.inCheck(osl::WHITE))){
mt_new = MoveTree::createNewPtr(*p_move);
mt->children.push_back(mt_new);
}else{
return -2;
}
}else{
return -2; // 動かせない場合
}

55. コンピュータに
全部試させればよい
if(nstate.isValidMove(*p_move)){ // 動かせるか確認
nstate.makeMove(*p_move); // 動かす
// （先手が指した結果の場合）後手玉が王手になっている
// （後手が指した結果の場合）後手玉が王手になっていない
if(logical_xor(depth % 2 == 1, nstate.inCheck(osl::WHITE))){
mt_new = MoveTree::createNewPtr(*p_move);
mt->children.push_back(mt_new);
}else{
return -2;
}
}else{
return -2; // 動かせない場合
}
まず、将棋のルールとして
動けるかをチェック

56. コンピュータに
全部試させればよい
if(nstate.isValidMove(*p_move)){ // 動かせるか確認
nstate.makeMove(*p_move); // 動かす
// （先手が指した結果の場合）後手玉が王手になっている
// （後手が指した結果の場合）後手玉が王手になっていない
if(logical_xor(depth % 2 == 1, nstate.inCheck(osl::WHITE))){
mt_new = MoveTree::createNewPtr(*p_move);
mt->children.push_back(mt_new);
}else{
return -2;
}
}else{
return -2; // 動かせない場合
}
続いて、王手をかける/
回避するという条件をチェック

57. 実際に
動かしてみる
https://github.com/maraigue/
clrhsapporocpp-20130713

58. 補足

59. •詰将棋を解くだけなら
OpenShogiLibに最初から
コードがある
•でも、それ以上のことを
したかったので
自前で書いた

60. 詰将棋制作支援の
プログラムが欲しかった
•回答が一意に定まる必要
•余計な駒を使わない
:

61. •そういう機能を持つ
ソフトもあるのだが
有料なうえに絶版
•なので自分で作りたかった

62. おわりに

63. 将棋は
自身で遊ぶだけでなくて
コンピュータ的にも
奥が深いです

64. OpenShogiLibは
ドキュメントがあまり整備
されてないので
Tipsをブログとかに書くと
喜ばれるかも？

65. ありがとう
ございました