Python　FlaskとBrythonで三目並べの人工知能ＡＩを作る（前編）

ゲームスタート

はじめに

今回は、Q学習やミニマックス法などの機械学習を使わずに一から人工知能を作っていきます。人間側で全て指示を与えるタイプの一昔前のＡＩで、自ら学習することはできません。

１手目と２手目は条件式で指示を与えます。

下の図でマスの位置番号と呼び方を決めておきます。

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赤・・「中心」　青・・「角」　白・・「辺」と呼ぶことにします。
駒の種類は「大」「中」「小」です。

１手目を考える

先手の場合

「大」を中心に打てばよさそうですが、ランダムで角にも打ちます。

後手の場合

相手の「中」を調べてその位置に「大」をかぶせて打ちます。相手の「中」がなければ「大」を中心か角に打ちます。

# コンピュータの１手目
if self.ai_step == 1:
    # 相手の「中」を調べる
    for i in range(9):
        if document[str(i)].classList.contains("blue_m"):
            self.masu_no = i
    # 相手の「大」が真ん中にあるか調べる
    n = random.randrange(7)
    if self.masu_no == 9:
        if n <= 4:
            if not document[str(n * 2)].classList.contains("blue_l"):
                self.masu_no = n * 2
            elif not document["4"].classList.contains("blue_l"):
                self.masu_no = 4
            else:
                self.masu_no = 6
        else:
            if not document["4"].classList.contains("blue_l"):
                self.masu_no = 4
            else:
                self.masu_no = 6
    # 「大」を動かす
    self.koma_no = "box3"
    self.koma = "red_l"
    document[self.koma_no].classList.remove(self.koma)
    self.AI_set()

解説

変数「ｎ」をランダムで０～６の整数に決めます。

「ｎ」が０～４（４以下）の場合は「ｎ×２」の位置に打ちます。
　　ただし、相手の「大」が既にある場合は「中心」に打ちます。
　　さらに、中心に相手の「大」がある場合は「６の位置」に打ちます。

「ｎ」が５か６（４より大きい）の場合は「中心」に打ちます。
　　ただし、相手の「大」が既にある場合は「６の位置」に打ちます。

※先手の時は、２，５，６で「中心」、０，１，３，４で「角」になります。

２手目を考える

先手の場合

相手の「中」を調べてその位置に「大」をかぶせて打ちます。
相手の「中」がない場合で
　　中心に駒がない場合は「中心」に「大」を打ちます。
　　中心に駒がある場合は「角」に「大」を打ちます。

後手の場合

相手の「中」を調べてその位置に「大」をかぶせて打ちます。
相手の「中」がなければ相手がリーチしているか調べて、リーチしていれば防ぐ位置に「中」を打ちます。（相手の「中」は無いはずなので「大」と「大」のリーチという考えです。ただし「小」が入っていると簡単に負けます。）
相手の「中」がなく、相手がリーチしていない場合で
　　中心に駒がない場合は「中心」に「大」を打ちます。
　　斜めに「青赤青」と並んでいる場合は「辺」に「大」を打ちます。
　　そうでない場合は「角」に「中」か「大」を打ちます。

・・・少しややこしくなってきました。ソースコードはこちらです。

# コンピュータの２手目
if self.ai_step == 2:
    # 相手の「中」を調べる
    for i in range(9):
        if document[str(i)].classList.contains("blue_m") \
        and str(self.board[i])[0] != "2":
            self.masu_no = i
            self.koma_no = "box6"
            self.koma = "red_l"
    # 相手のリーチを調べる
    if self.masu_no == 9:
        # ９マス分を調べる
        self.koma_no = "box2"
        self.koma = "red_m"
        a = "1"
        b = "2"
        if ((str(self.board[1])[0] == a and str(self.board[2])[0] == a) \
        or (str(self.board[3])[0] == a and str(self.board[6])[0] == a) \
        or (str(self.board[4])[0] == a and str(self.board[8])[0] == a)) \
        and str(self.board[0])[0] != b:
            self.masu_no = 0
        elif ((str(self.board[0])[0] == a and str(self.board[2])[0] == a) \
        or (str(self.board[4])[0] == a and str(self.board[7])[0] == a)) \
        and str(self.board[1])[0] != b:
            self.masu_no = 1
        elif ((str(self.board[0])[0] == a and str(self.board[1])[0] == a) \
        or (str(self.board[5])[0] == a and str(self.board[8])[0] == a) \
        or (str(self.board[4])[0] == a and str(self.board[6])[0] == a)) \
        and str(self.board[2])[0] != b:
            self.masu_no = 2
        elif ((str(self.board[4])[0] == a and str(self.board[5])[0] == a) \
        or (str(self.board[0])[0] == a and str(self.board[6])[0] == a)) \
        and str(self.board[3])[0] != b:
            self.masu_no = 3
        elif ((str(self.board[3])[0] == a and str(self.board[5])[0] == a) \
        or (str(self.board[1])[0] == a and str(self.board[7])[0] == a) \
        or (str(self.board[0])[0] == a and str(self.board[8])[0] == a) \
        or (str(self.board[2])[0] == a and str(self.board[6])[0] == a)) \
        and str(self.board[4])[0] != b:
            self.masu_no = 4
        elif ((str(self.board[3])[0] == a and str(self.board[4])[0] == a) \
        or (str(self.board[2])[0] == a and str(self.board[8])[0] == a)) \
        and str(self.board[5])[0] != b:
            self.masu_no = 5
        elif ((str(self.board[7])[0] == a and str(self.board[8])[0] == a) \
        or (str(self.board[0])[0] == a and str(self.board[3])[0] == a) \
        or (str(self.board[2])[0] == a and str(self.board[4])[0] == a)) \
        and str(self.board[6])[0] != b:
            self.masu_no = 6
        elif ((str(self.board[6])[0] == a and str(self.board[8])[0] == a) \
        or (str(self.board[1])[0] == a and str(self.board[4])[0] == a)) \
        and str(self.board[7])[0] != b:
            self.masu_no = 7
        elif ((str(self.board[6])[0] == a and str(self.board[7])[0] == a) \
        or (str(self.board[2])[0] == a and str(self.board[5])[0] == a) \
        or (str(self.board[0])[0] == a and str(self.board[4])[0] == a)) \
        and str(self.board[8])[0] != b:
            self.masu_no = 8
        # リーチでなければ
        else:
            self.koma_no = "box6"
            self.koma = "red_l"
            n = random.choice([0, 2, 6, 8])
            if not (document["4"].classList.contains("blue_l") \
            or document["4"].classList.contains("red_l")):
                self.masu_no = 4
            elif (document["0"].classList.contains("blue_l") \
            and document["4"].classList.contains("red_l") \
            and document["8"].classList.contains("blue_l")) \
            or (document["2"].classList.contains("blue_l") \
            and document["4"].classList.contains("red_l") \
            and document["6"].classList.contains("blue_l")):
                self.masu_no = 3     
            elif not (document[str(n)].classList.contains("blue_l") \
            or document[str(n)].classList.contains("red_l")):
                self.koma_no = "box2"
                self.koma = "red_m"
                self.masu_no = n
            else:
                if n == 2 or n == 8:
                    self.masu_no = 0
                else:
                    self.masu_no = n + 2
    # 駒を動かす
    document[self.koma_no].classList.remove(self.koma)
    timer.set_timeout(self.AI_set, 100)