SamurAI Coding Workshop @Fukuoka

1. ゲームAIプログラミングコンテスト「SamurAI Coding」ワークショップ九州大学大学院システム情報科学府金子晃介 pumpkinkaneko@gmail.com @PumpkinKaneko Kosuke Kaneko 2012/10/21

2. 自己紹介  名前：  金子晃介（PumpkinKaneko）  所属：  九州大学大学院システム情報科学府リサーチャーエンジニアコーディネーター SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 2

3. 今日やること: プログラミング  プログラミングって何？  コンピューターに指示を与えること  コンピューター上で動くものは、プログラマーが作っていますプログラマーコンピューター命令（プログラム）プログラマーが指示した通りに、コンピューターが動くように、命令を書いてる SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 3

4. 例（ゲームプログラマー）では、敵キャラクターはだれが操作しているのでしょう？マリオを動かしているのは、ゲームをしている人です。 SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 4

5. 例（ゲームプログラマー）町の人は、だれが操作して、しゃべらせているのでしょう？ SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 5

6. プログラミング  コンピューターは自分で考えることができません  プログラマーに指示されたように、キャラクターを動かしているだけです命令（プログラム） SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 6

7. プログラミング  ゲームプログラマー＝ゲームの世界の神様的存在今日は、皆さんにプログラミングをしてもらいます！ SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 7

8. 今日やること: プログラミング  といっても、いきなりプログラミングする難しいので・・・・  今日はプログラミングコンテストに参加をしながら、プログラムの基礎を学びます SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 8

9. SamurAI Codingとは  情報処理学会主催のプログラミングコンテスト  ゲームAI（人工知能）プログラミングコンテストの世界大会  世界中のチームとチームバトル（後でチームを組みます）  複数のキャラクターをプログラムで動かして陣取りをやります  他のチームに負けないようにキャラクターを動かしてください。 SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 9

10. 今日やることまとめプログラミングコンテストの世界大会に参加してゲームAI（人工知能）のプログラムを書こう！ 1. ゲームのルールを知る 2. プログラムの基礎を勉強する 3. 書いたプログラムをコンテストに提出する SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 10

11. 第一部ゲームのルールを理解しよう！ 1. ゲームのルールを知る 2. プログラムの基礎を勉強する 3. 書いたプログラムをコンテストに提出する SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 11

12. ルール概要  陣取りゲーム  4チームでバトル  一番多く陣地を取ったチームが勝ち SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 12

13. とりあえず触ってみよう！  SamurAI Codingのサイトにログイン  https://samuraicoding.org/  ゲームを触りながら説明をしていきます！ SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 13

14.  各チーム(4チーム)にサムライと犬がおり、キャラクタを移動して陣地を広げていく陣取りゲーム図1. ゲームイメージ SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 14

15.  ゲームはラウンドを繰り返す  1つのラウンドの中では、どのチームのどのキャラクタも1回だけ行動することができる  2つ以上のキャラクタが同じマスに移動しようとすると、どれも元の場所から動けなくなる  ラウンドは、1000~2000の間でランダムに設定される SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 15

16.  このゲームのフィールドは、六角のマスを長方形に並べて作成されている図2. フィールド SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 16

17.  図3. ゲートの例対応する上と下のゲート、右と左のゲートは空間のねじれによってつながっており、両者間でワープが可能 SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 17

18. 【キャラクタ】このゲームにはサムライと犬の2種類のキャラクタがある図4. サムライ図5. 犬 SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 18

19. 【サムライのアクション】 -隣り合った（あるいはワープで飛べる）空いているマスへ移動してそのマスを占拠する -または、現在のマスにとどまる図6. サムライの移動の例サムライが通ったマス足跡を足跡と呼ぶ。他陣営の護衛された領地の内部でない限り、サムライのチームの領地になり、チームの色がつく（領地の項を参照） SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 19

20. 【犬のアクション】 -隣り合った（あるいはワープで飛べる）空いているマスへ移動する -または、現在のマスにとどまる図7. 犬の移動犬が移動したマスは、領地にはならない。足跡も残さない SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 20

21. 【犬の脅威】 - サムライは、他のチームの犬に隣接したマスには移動できない。犬にはその制限はない図8. 犬の脅威赤いサムライは、青の犬を中心とする青い線内には移動できない SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 21

22. フリーズ  キャラクタは次の場合フリーズする  サムライが他のチームの犬の脅威にとどまろうとした  他のキャラクタと移動先で衝突した  壁にぶつかった  フリーズしたキャラクターはパス命令を出すまで動けない SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 22

23. A.取り囲み直前 B.取り囲み状態 C.取り囲み完了 D.護衛がいなくなった E.抵抗活動 F.護衛が現れた G.辺境での足跡は残る H.侵入者が接近 I.侵入図11. 取り囲み関連の例 SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 23

24. 大陸横断  マスの左右もしくは上下をつないだら、その時点で勝ちになる図では赤のチームが上辺と下辺をつないで大陸横断を完成させた！角のマスは両方の辺の一部とみなす図12. 大陸横断 SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 24

25.  次の二つの条件のうち、いずれかの条件が発生した場合にゲームは終了し、勝ち負けが決定する 1. あるチームが大陸横断を完成させた！ 2. 所定のラウンド数が経過したが、どのチームも大陸横断を完成させなかった SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 25

26.  大陸横断が完成した場合、  完成したチームが勝者。複数同時に完成した場合は、領地面積の合計の多いほうが上位  他のチームはそれに続くが、順位は領地面積の合計の多いほうが上位  所定のラウンド数が終わった場合、  領地面積の合計の多い順に順位を決める SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 26

27. 第二部プログラムを書こう！ 1. ゲームのルールを知る 2. プログラムの基礎を勉強する 3. 書いたプログラムをコンテストに提出する休憩 SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 27

28. プログラミングをしよう！  キャラクターを動かそう！  いろんなプログラミング言語  指示できる内容がそれぞれ違う  しかし基本的な命令はみんな同じ  今日はプログラミングの基本的な考え方を学ぶ  C/C++  Java  HTML  PHP SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 28

29. プログラミングをしよう！  キャラクターを操作しよう！  命令  Move  Pass  Wait  命令は、この3つだけ SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 29

30. プログラミングをしよう！  move 命令  キャラクターを動かすための命令キャラクター番号 move 0, 5 方向 SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 30

31. プログラミングをしよう！  pass 命令  キャラクターのフリーズを解除する命令キャラクター番号 pass 0 SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 31

32. プログラミングをしよう！  wait 命令  キャラクターにその場で待機させる命令キャラクター番号 wait 0 SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 32

33. プログラミングをしよう！  とりあえずキャラクターへの命令を書いてみよう！  move 0, 0  move 1, 2  move 2, 4  move 3, 5 ※プログラムは上から順に実行されます! SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 33

34. プログラミングの基礎  演算子演算子意味例 + 足し算 kotae = 1 + 2 - 引き算 kotae = 3 – 4 * 掛け算 kotae = 5 * 6 / 割り算（商） kotae = 10 / 8 % 割り算（余り） kotae = 10 % 8 = 代入 kotae = 10 等しい、等しくない kotae == 10 ==, != kotae != 10 不等号 kotae < 10 <, <=, >, >= kotae >= 10 SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 34

35. プログラミングの基礎  代入  kotae = 10  keisan = kotae + 2 10 2 10 kotae kotae keisan SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 35

36. プログラミングの基礎  関数  便利な道具  get_remaining_rounds  get_hexel_owner  get_agent_positions  get_agent_status  get_team_id  get_random_number  get_rounds_to_next_syzygy  get_map_size  get_gates  move 0, get_random_number(4)+1  alert get_agent_positions() SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 36

37. プログラミングの基礎返り値引数 teamID = get_hexel_owner ( x, y ) 𝑦= 𝑓 𝑥 引数 get_hexel_owner 返り値 SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 37

38. 関数リスト関数名使用目的使用例残りのラウンド数を get_remaining_rounds 知りたいときに使う nokori = get_remaining_rounds() マスが誰にどのチームに占領されて get_hexel_owner いるかを知りたいときに使う teamID = get_hexel_owner(10, 12) キャラクターのポジションを get_agent_positions 知りたいときに使う positions = get_agent_positions() キャラクターがフリーズしてるかを get_agent_status 知りたいときに使う ZeroOrOne = get_agent_status(0, 1) 自分たちのチームの番号を get_team_id 知りたいときに使う teamID = get_team_id() 0~n までのランダムな番号が get_random_number ほしいときに使う random = get_random_number(5) 次の朔望が起こるまでのラウンド数を get_rounds_to_next_syzygy 知りたいときに使う next = get_rounds_to_next_syzygy() get_map_size マップのサイズを知りたいときに使う size = get_map_size() ゲートの位置を get_gates 知りたいときに使う gate_positions = get_gates() SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 38

39. プログラミングの基礎  配列  size = get_map_size() 30 40  sizeには、マップの大きさが入ってます  例：xが30, yが40 size  しかし、返り値は、一つしか値を返せない  なので、2つつながった箱に入れていっぺんに返します  [30, 40]  配列の値を代入するときは、 size[0]として値を取ります  例：x = size[0], y = size[1] SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 39

40. プログラミングの基礎  例  キャラクターの位置情報を取ってくる関数 positions = get_agent_positions()  positionsは3次元配列になってる（箱の中に箱がある）  [  [ [10,2], [5,19], [23,11], [36,8] ],  [ [2,6], [3,4], [15,2], [27,3] ],  [ [33,6], [5,7], [2,7], [34,6] ],  [ [12,6], [24,15], [22,15], [12,24] ],  ]  代入するときは、x = positions[0][0][1] SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 40

41. プログラミングの基礎  条件文  例：フリーズを回避する team = get_team_id() status = get_agent_status(team, 0) if status == 1 pass 0 endif SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 41

42. プログラミングの基礎  繰り返し  みんなでランダムに動く move 0, get_random_number(5) move 1, get_random_number(5) move 2, get_random_number(5) move 3, get_random_number(5) i=0 while i < 4 move i, get_random_number(5) i = i +1 endwhile SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 42

43. 第三部コンテストに挑戦しよう！ 1. ゲームのルールを知る 2. プログラムの基礎を勉強する 3. 書いたプログラムをコンテストに提出する休憩 SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 43

44. みんなで賢い動きを考えよう！  自由にワークショップ  チームを組んで作戦を考えよう！  まずは、どういう動きをすると強いか考えよう！  最後にチームごとに対戦しよう！  わからないことがあったら聞いてください！ SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 44

45. 例えば  1ターン目に右 round = get_remaining_rounds()  2ターン目に右下  3ターン目に左下 if round % 6 == 0  4ターン目に左 move 0, 0  5ターン目に左上 endif  6ターン目に右上 if round % 6 == 1 move 0, 1  こういう一周回るような命令を書くには・・・ endif if round % 6 == 2 move 0, 2 endif if round % 6 == 3 move 0, 3 endif if round % 6 == 4 move 0, 4 endif if round % 6 == 5 move 0, 5 endif SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 45

46. ぼくのかんがえたさいきょうのえーあい team_id = get_team_id() if team_id == 0 gete_id = 4 horizon = 3 endif if team_id == 1 gete_id = 5 horizon = 0 endif if team_id == 2 gete_id = 6 horizon = 3 endif if team_id == 3 gete_id = 7 horizon = 0 endif gate_positions = get_gates() gy = gate_positions[gete_id][1] agent_positions = get_agent_positions() i=0 while i < 3 status = get_agent_status(team, i) if status == 1 pass i endif ay = agent_positions[team_id][i][1] if gy < ay if team_id == 0 move i, 5 endif if team_id == 1 move i, 4 endif if team_id == 2 move i, 5 endif if team_id == 3 move i, 4 endif endif if gy > ay if team_id == 0 move i, 1 endif if team_id == 1 move i, 2 endif if team_id == 2 move i, 1 endif if team_id == 3 move i, 2 endif endif if gy == ay move i, horizon endif i=i+1 endwhile SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 46

47. 終わりに  コンピュータの世界の神への道の第一歩を踏み出しました  ここからプログラミングの世界に飛び込んでみましょう！ SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 47

48. プログラムの学習のために  ウェブサイトで独学  Life is Tech! in 九州  iPhone アプリの開発  来月開催予定  八耐:八時間耐久作品制作会（仮）  月に一度モノづくりをやってます  Global Game Jam Fukuoka  世界最大のハッカソン @PumpkinKaneko Kosuke Kaneko SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 48

49. 参加していただいてありがとうございました！ SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College 49

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