SamurAI Coding Workshop @Fukuoka

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

[email protected]

@PumpkinKaneko

Kosuke Kaneko 2012/10/21

https://twitter.com/PumpkinKaneko


https://www.facebook.com/PumpkinKaneko

自己紹介

SamurAI Coding Workshop @Fukuoka Institute of Technology, Junior College

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

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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

命令（プログラム）

プログラマーコンピューター

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 3

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。

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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？

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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）

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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！

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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

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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。

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今日やることまとめ


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

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！

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第一部ゲームのルールを理解しよう！





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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

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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！

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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

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


Junior College 15

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


Junior College 16

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


Junior College 17

【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


Junior College 18

【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）

足跡


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【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


Junior College 20

【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


Junior College 21

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


Junior College 22

図11. 取り囲み関連の例

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


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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


Junior College 24

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


Junior College 25

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


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第二部プログラムを書こう！





休憩 27

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

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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

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move 命令

キャラクターを動かすための命令

move 0, 5

キャラクター番号

方向

30



pass 命令

キャラクターのフリーズを解除する命令

pass 0


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wait 命令

キャラクターにその場で待機させる命令

wait 0


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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!

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

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代入

kotae = 10

keisan = kotae + 2

keisan

kotae

10

2

kotae

10



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()

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teamID = get_hexel_owner ( x, y )

引数返り値

get_hexel_owner 返り値引数

𝑦 = 𝑓 𝑥

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関数リスト


関数名使用目的使用例

get_remaining_rounds 残りのラウンド数を知りたいときに使う nokori = get_remaining_rounds()

get_hexel_owner マスが誰にどのチームに占領されて

いるかを知りたいときに使う teamID = get_hexel_owner(10, 12)

get_agent_positions キャラクターのポジションを

知りたいときに使う positions = get_agent_positions()

get_agent_status キャラクターがフリーズしてるかを

知りたいときに使う ZeroOrOne = get_agent_status(0, 1)

get_team_id 自分たちのチームの番号を

知りたいときに使う teamID = get_team_id()

get_random_number 0~n までのランダムな番号が

ほしいときに使う random = get_random_number(5)

get_rounds_to_next_syzygy 次の朔望が起こるまでのラウンド数を

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()

get_gates ゲートの位置を

知りたいときに使う gate_positions = get_gates()

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配列

size = get_map_size()

sizeには、マップの大きさが入ってます

例：xが30, yが40

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]

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size

30 40



40

例キャラクターの位置情報を取ってくる関数

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]

positions = get_agent_positions()



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

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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

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第三部コンテストに挑戦しよう！





休憩

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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！

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例えば


1ターン目に右

2ターン目に右下

3ターン目に左下

4ターン目に左

5ターン目に左上

6ターン目に右上

こういう一周回るような命令を書くには・・・

round = get_remaining_rounds() if round % 6 == 0 move 0, 0 endif if round % 6 == 1 move 0, 1 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

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ぼくのかんがえたさいきょうのえーあい

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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

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！

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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

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参加していただいてありがとうございました！

Education

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