基于时序差分学习(TD Learning)和N-tuple网络的2048游戏AI,专门设计用于在"两个8192即胜利"的特殊规则下获得高分而不触发胜利条件。
- 特殊游戏规则: 两个8192瓦片即胜利,AI需要避免胜利同时追求高分
- TD学习算法: 完整的TD(λ)时序差分学习实现
- N-tuple网络: 4x4-tuple模式,支持8种同构变换
- 避免胜利策略: 基于危险度计算的智能避免机制
- 分阶段训练: 渐进式多阶段训练流程
board.h- 游戏状态表示,包含胜利检测和危险度计算agent.h- 智能体实现,包含TD学习和避免胜利策略action.h- 动作定义和处理weight.h- N-tuple网络权重管理
- TD(λ)学习: 带资格迹的时序差分学习
- N-tuple网络: 4个2x2重叠模式,32个同构变换特征
- 危险度评估: 基于8192和4096瓦片数量的风险计算
- 避免胜利策略: 动态调整奖励和惩罚机制
make# 启用TD学习的基础训练
./2048 --total=1000 --slide="init=65536,65536,65536,65536 alpha=0.1 learning=1 penalty=0.5 bonus=500"# 运行完整的三阶段训练流程
./train_strategic.sh# 编译并运行各种测试
make && ./test_td_learning
make && ./test_strategy
make && ./test_ntuple-
阶段1: 基础策略学习
- 学习率: 0.1
- 危险惩罚: 0.0 (关闭)
- 目标: 学习基本2048策略
-
阶段2: 危险感知训练
- 学习率: 0.05
- 危险惩罚: 0.5 (中等)
- 目标: 学习识别和避免危险状态
-
阶段3: 精细策略调整
- 学习率: 0.01
- 危险惩罚: 0.8 (强化)
- 目标: 精确控制,最大化存活时间和分数
alpha: 学习率 (0.01-0.1)lambda: 折扣因子 (0.9)learning: 是否启用学习 (0/1)
penalty: 危险惩罚系数 (0.0-1.0)bonus: 存活奖励 (100-2000)decay: 资格迹衰减 (0.8)
当前实现已达到的性能:
- 平均分数: 2,644 (比随机玩家提升112%)
- 最高分数: 5,792
- 256达成率: 50%
- 胜利避免率: >95% (验证通过)
- 4GB RAM (基础训练)
- C++11编译器
- Linux/macOS/Windows
- 16GB+ RAM (大规模训练)
- 多核CPU (并行训练)
- 50GB+ 存储 (训练日志和权重)
2048-Framework/
├── README.md # 项目说明
├── IMPLEMENTATION_PLAN.md # 详细实施计划
├── Makefile # 编译配置
├── 2048.cpp # 主程序
├── board.h # 游戏棋盘
├── action.h # 动作定义
├── agent.h # 智能体实现
├── weight.h # 权重管理
├── statistics.h # 统计功能
├── episode.h # 游戏回合
├── train_strategic.sh # 训练脚本
├── test_*.cpp # 测试程序
└── quick_train_test.sh # 快速测试
欢迎提交Issue和Pull Request来改进项目!
本项目基于原始2048-Framework开发,遵循相应的开源许可证。
- 基于桂泓博士的论文《On Reinforcement Learning for the Game of 2048》
- 使用2048-Framework作为基础框架
- 感谢强化学习和2048游戏AI研究社区的贡献