提纲_余林韵new

2009年全国青少年信息学奥林匹克竞赛冬令营讲课提纲清华大学余林韵一、讲课目的：培养大家对信息学的兴趣·爱因斯坦有句名言：“兴趣是最好的老师。

”·古人亦云：“知之者不如好之者，好知者不如乐之者。

”·兴趣对学生的学习有着神奇的内驱动作用，能变无效为有效，化低效为高效。

充分激发学生的学习兴趣是提高学生各方面能力的最根本、最有效的途径之一。

·身边的实例：杨弋、刘汝佳等酷爱利用课余休息时间写小程序，小游戏。

集训队的同学在清华大都会去参加各种各样有趣的信息学比赛，比如“队式”、“9#智能体”、“Baidu Astar”、“Google Code Jam”、“Topcoder”，在享受比赛的乐趣同时，自身的能力也能够得到提高，还能够产生新的灵感（有时出题的思路就是通过参加这些活动的过程中所遇到的问题衍化而来的）。

二、提前写好程序的AI对战介绍“百度杯”第十届队式程序设计大赛。

·比赛内容（见附件，希望营员能够在课前了解，并能够勾勒出自己的想法）·集思广益，营员参与讨论·欣赏决赛阶段的几个精彩回放，同时介绍最终获奖前几名的比赛思路。

·总结对于这一类竞赛获胜的关键点·保证代码的准确性·创新的思路·团队的分工合作·合理的分配好时间提出问题：创新的思路有很多，但是什么样的创新思路能够取得好的效果呢？三、博弈论(Game Theory)：1、小游戏（需要大家的瞬时反应）2、定义：i.博弈论又被称为对策论（Game Theory)，它是现代数学的一个新分支，也是运筹学的一个重要组成内容。

按照2005年因对博弈论的贡献而获得诺贝尔经济学奖的Robert Aumann教授的说法，博弈论就是研究互动决策的理论。

所谓互动决策，即各行动方（即局中人[player]）的决策是相互影响的，每个人在决策的时候必须将他人的决策纳入自己的决策考虑之中，当然也需要把别人对于自己的考虑也要纳入考虑之中……在如此迭代考虑情形进行决策，选择最有利于自己的战略(strategy)。

ii.博弈论的应用领域十分广泛，在经济学、政治科学（国内的以及国际的）、军事战略问题、进化生物学以及当代的计算机科学等领域都已成为重要的研究和分析工具。

此外，它还与会计学、统计学、数学基础、社会心理学以及诸如认识论与伦理学等哲学分支有重要联系。

iii.按照Aumann所撰写的《新帕尔格雷夫经济学大辞典》“博弈论”辞条的看法，标准的博弈论分析出发点是理性的，而不是心理的或社会的角度。

不过，近20年来结合心理学和行为科学、实验经济学的研究成就而对博弈论进行一定改造的行为博弈论(behavoiral gametheory )也日益兴起。

3、纳什均衡(Nash equilibrium)：i.假设有n个局中人参与博弈，给定其他人策略的条件下，每个局中人选择自己的最优策略（个人最优策略可能依赖于也可能不依赖于他人的战略），从而使自己效用最大化。

所有局中人策略构成一个策略组合（Strategy Profile）。

纳什均衡指的是这样一种战略组合，这种策略组合由所有参与人最优策略组成。

即在给定别人策略的情况下，没有人有足够理由打破这种均衡。

ii.举例iii.是不是所有的问题在nash均衡点处都最优？ NO!iv.反例4、囚徒困境问题：（2个人的博弈问题）i.警方逮捕甲、乙两名嫌疑犯，但没有足够证据指控二人入罪。

于是警方分开囚禁嫌疑犯，分别和二人见面，并向双方提供以下相同的选择：ii.若一人认罪并作证检控对方（相关术语称“背叛”对方），而对方保持沉默，此人将即时获释，沉默者将判监10年。

iii.若二人都保持沉默（相关术语称互相“合作”），则二人同样判监半年。

若二人都互相检举（互相“背叛”），则二人同样判监2年。

5、多人博弈i.在商学院，一位教授让自己班上的27名学生进行一个博弈。

ii.假设每个学生都拥有一家企业，现在他有两种选择：iii. 1.生产高质量商品iv. 2.生产假货来降低别人收益，增加自己收益v.规则是生产假货会使别人的收益都降低4美分，会使自己的收益增加46美分vi.最初如果大家都选择1的话，每人的收益为1.08美元6、重复囚徒困境比赛：（多次博弈）i.多个策略，两个策略都互相博弈若干次，最后统计平均分7、有的问题不存在纳什均衡点i.石头剪刀布四、总结、解决第二部分留下的问题五、讨论比赛规则的弊端，是否有改进的余地赛事介绍一、关于“队式程序设计大赛”队式程序设计大赛以“增加同学科技热情，培养团队协作精神，提高选手设计创新能力，丰富校园文化生活”为宗旨，基于某款经典电子游戏，让选手组队设计出能够顺利高效地完成游戏的AI。

比赛往往以双方AI对战的形式进行，因而对抗性、观赏性较强。

今年的题目是“坦克争霸”，定位为一个类似于星际争霸的即时战略游戏。

为推广此项赛事，本届比赛在以前的基础上进一步扩大此项赛事的影响力，把参赛选手的范围扩展到整个清华大学，比赛规模也居历届之首。

二、历届主题精彩回顾第九届（2008年）——淘金者选手编写AI程序，控制淘金者在竖直的二维地图内上下左右移动，以最快的速度来找寻地图上散布的金块，并设法躲避警察的追捕。

第八届（2007年）——我炸我炸我炸炸炸选手编写AI程序，投掷炸弹炸毁墙砖等障碍物，并设法炸毁对手，保全自己。

第七届（2006年）——是男人就下100层游戏方式与双人版的“是男人下一百层”类似，选手编写AI程序，通过互相阻挡、推挤对手，使自己的队员坚持到最后。

第六届（2005年）——超级占座选手通过自己编写的AI程序控制游戏中的玩家，占据二维地图中的空白（座位），抢占座位多者胜出。

本届比赛主题本届队式程序设计大赛的主题是“坦克争霸”，画面取材于经典的“坦克大战”，游戏形式则为类似“星际争霸”这样的即时战略游戏。

选手为自己的坦克编写AI，与其他选手的AI展开激烈的角逐，争夺地图上的矿点，使己方获得尽可能多的资源。

下面就是游戏的实际画面，让我们先睹为快！游戏平台主界面3D游戏画面2D回放／调试画面详细规则一、主体规则本游戏中，红方与蓝方各有五架坦克，在一张中心对称地图上角逐，进行抢夺矿点的战斗。

当一个矿点被占领后，它将每回合向占领它的那一方提供1点资源。

本游戏判定胜负的依据为双方取得的资源数。

当某一方先获得游戏指定的资源数（设为1200），则判定此方胜利。

参赛选手的任务是为己方坦克编写AI，与其他参赛选手的AI在此规则下进行对抗。

二、坦克种类本游戏中坦克分为三类。

选手可自行决定己方五架坦克的类型与搭配。

但五架坦克的类型与搭配在第一回合后将无法再进行改动。

1. Striker攻击：2 生命：3 射程：3在残酷的战争中，Striker以其强大的进攻火力而让对手闻风丧胆。

它配备着超强火力的火炮，每发炮弹都能对对手的坦克造成重大的打击，并且可以轻易撕裂较为薄弱的障碍物，是攻城拔寨的强力单位。

防守时也使对方不得不忌惮于它的强大火力。

2. Pioneer攻击：1 生命：8 射程：1战争中，最让对手无奈的可算是Pioneer了。

它有着超强的装甲，任何炮火都难以迅速摧毁它。

防守中，它就如一道无法攻克的万里长城；进攻中，它的每一次出现都给对手带来无限的死亡恐惧。

它能轻易地碾过薄弱的障碍物，进行意想不到的奇袭或强攻。

3. Sniper攻击：1 生命：2 射程：5明枪易躲，暗箭难防。

Sniper总习惯于躲在对方看不见的阴暗角落，向对手射去那致命的一炮。

它的火炮经过特殊设计，使其射程远远超过对手。

只可惜它侦察手段的改进未能跟上其火炮的要求。

但如果有一个队友帮它开路，它对对方而言将是最致命的存在。

同时它还能为冲锋的队友扫清前方的薄弱障碍，使其无阻碍地向前冲锋。

三、细则详解1．矿点信息：地图上将有至多十三个矿点，在游戏开始时，其中红、蓝方各占有若干矿点，剩下的矿点为中立状态。

2．矿点的所有权改变规则：一个本来为A方所占有的（或者中立的）矿点，一旦有B 方的坦克到达了，则将变为B方所占有的矿点，并从此以后为B方提供资源点数，直到又有A方的坦克到达使其转变为A方占有的矿点或者游戏结束。

3．坦克行动规则：每回合每个活着的坦克有一次行动机会。

游戏平台将调用选手编写的AI，由选手编写的AI程序计算出该回合指令。

其指令可以是（注意是全大写！）：STOP(停)、GOUP(上)、GODOWN(下)、GOLEFT(左)、GORIGHT(右)、FIRE(开火)。

若是FIRE，则同时还要给出开火的目标格。

若该格有坦克，则该格坦克的生命值将减去开火坦克的攻击力（不分敌我皆会受伤）；若该格为砖墙，则该砖墙生命值将减去开火坦克的攻击力；若该格为石墙或空格，则什么事也不会发生。

4．坦克死亡判定：当一辆坦克生命值减为0或者负时，则判定为死亡，两回合后于出生点复活，并拥有两回合的无敌时间。

5．坦克相撞判定：当两辆不同方的坦克在同一回合走到同一格，则生命值都减去相撞那辆坦克的生命值。

若还有存活者则走到此格。

（通俗地说，就是血多的留下，血少的死亡，若是血一样多，就同归于尽）。

6．坦克撞墙判定：当坦克撞向砖墙时，则与两坦克相撞类似进行判定（即若某坦克血比某砖墙多，则可以耗费与砖墙相等血量将砖墙撞掉；若血量不够，则死亡）。

当坦克撞向石墙时，将死亡。

两坦克同时撞向一砖墙的情形，则两坦克各减去一点生命值再进行两坦克相撞的判定。

7．视野：每个坦克视野都为4，每个矿点附近双方同有范围为2的视野。

无论视野内外，选手的AI程序都能获得整张地图的地形信息，但是无法获得视野外敌方坦克的信息。

己方五辆坦克视野互相共享。

8．障碍物：坦克不可摧毁石墙，但可摧毁砖墙。

每个砖墙有两点“生命值”，当“生命值”减为0时则变为空地，永不再复生。

摧毁砖墙的手段有：通过炮火击打或者直接硬撞掉。

9．平台逻辑判定流程：主程序在一回合中的流程是：获得每个坦克的指令——处理开火的命令（如果有的话），进行开火后的伤害判定——处理移动命令——判断是否有坦克复活——判断是否有相撞现象——判定是否有矿点改变了所有方——更新资源数。

四、疑难解答Q：若双方同时达到指定资源数怎么办？A：若双方资源数不等，则多者获胜；否则再看当时占有矿点数，多者获胜；再次看击杀数，击杀多者获胜；若击杀数也相同则视为平局。

Q：比赛的回合数有上限吗？A：比赛的回合数上限设为400回合。

第400回合过后，若双方资源数不等，则多者获胜；否则再看击杀数，击杀多者获胜；再次看当时占有矿点数，多者获胜；若矿点数也相同则视为平局。

Q：上面提到了坦克复活会有无敌状态，请详细解释下？A：无敌状态是为了防止恶意“守尸”而设置的。

当一辆坦克复活时它将拥有2回合的无敌状态。