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# Informatique # Structures de données et algorithmes

Solutions malines pour les défis de jeux de société

Une nouvelle méthode simplifie la résolution de jeux de société complexes avec des ordinateurs.

Jeffrey Considine

― 7 min lire


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T'es déjà retrouvé à cogiter pendant une partie de jeu de société, en te disant que ça serait bien de tout résoudre une bonne fois pour toutes ? Eh bien, on s'approche peut-être de ce rêve ! On parle d'une méthode qui aide les ordis à trouver les meilleurs coups dans les jeux de société sans avoir besoin de ressources de dingue. Imagine jouer aux échecs contre un ordi qui connaît tous les meilleurs coups sans se stresser. Ça sonne bien, non ?

Le Problème de la Complexité des Jeux

Faut bien admettre : certains jeux peuvent être carrément compliqués. Pense-y. Tic-tac-toe ? Un jeu d'enfant ! Mais après, t'as des jeux comme les échecs ou même le Go, où le nombre de positions possibles peut grimper au ciel. Avec autant de mouvements et de stratégies, un programme d'ordi lambda pourrait s'y perdre plus vite qu'un gosse dans un magasin de bonbons.

Plutôt que de résoudre chaque position, on cherche des raccourcis. Parfois, ça veut dire compter sur des connaissances et des stratégies pour décider des meilleurs coups. Pour certains jeux, comme le Nim ou le Tic-tac-toe, même les gamins peuvent piger les stratégies gagnantes avec un peu d'aide.

Une Petite Leçon d'Histoire

Les solutions de jeux existent depuis longtemps. On avait Turing qui parlait de l'informatique jouant aux échecs dès 1946. Et si tu remontes encore plus loin, y'a le théorème de Zermelo de 1913, qui disait que les jeux pouvaient être résolus de manière systématique. Le Nim, un des plus vieux jeux, a été complètement résolu en 1901. Comparé à des jeux comme les Dames ou Othello, qui n'ont été vraiment compris que récemment.

Mais voilà le truc : plein de jeux intéressants attendent encore quelqu'un pour déchiffrer leurs codes. La nature compliquée de ces jeux nécessite souvent un mélange d'intelligence et de calcul-parfois en s'appuyant trop sur l'un ou l'autre.

Qu'est-ce qu'on Essaie de Résoudre ?

Notre but, c'est de trouver une manière de représenter les positions de jeu de façon plus compacte et gérable. On veut garder l'utilisation de la mémoire basse tout en étant capable de trouver les mouvements relativement vite. En gros, on veut jouer plus intelligemment, pas plus difficilement !

L'idée est simple : au lieu de regarder chaque position de jeu possible, on se concentre sur un ensemble plus restreint et intéressant de positions. L'espoir, c'est de gagner en espace et en temps tout en déterminant les meilleures stratégies.

Comment On Fait Ça ?

C'est là que ça devient fun. On utilise quelque chose appelé Automates Finis Déterministes (AFD) pour aider à représenter les positions de jeu. Pense à un AFD comme à un super classeur bien organisé. Chaque tiroir (état) a ses propres sections étiquetées (transitions) qui nous aident à trouver les choses rapidement.

Dans notre cas, chaque position dans le jeu est représentée comme une chaîne dans ce classeur. Quand on veut vérifier la position de notre jeu, l'AFD nous permet de sauter directement au bon endroit sans avoir à fouiller partout. Ça rend la décision des coups beaucoup plus rapide !

L'Art de la Génération de Coups

La prochaine étape, c'est de générer des coups basés sur ces ensembles de positions. C'est comme suivre une recette avec juste les bons ingrédients. On définit à quoi ressemble un coup : ce qui doit se passer avant le coup (la pré-condition), ce qui change sur le plateau, et ce qui se passe après (la post-condition).

Pense à ça comme à la préparation d'un sandwich. Tu dois penser à quel pain tu utilises (pré-condition), quels ingrédients ajouter (changements), et comment assembler le tout (post-condition). Avec cette formule en place, on peut comprendre rapidement comment générer des coups et ce que chacun implique.

Coups Rapides, Solutions Plus Rapides

Générer des coups basés sur notre AFD nécessite quelques astuces. On peut appliquer des changements à notre ensemble de positions rapidement sans trop foutre le bazar. Quand on réussit à faire ça efficacement, on peut s'attaquer à des jeux plus grands sans se sentir submergé.

Mais attention ! Le nombre de coups peut exploser si on fait pas gaffe. Imagine essayer de préparer un sandwich avec 20 garnitures différentes. Rapidement, tu vas avoir besoin d'une plus grande assiette. Pour éviter ça, on se concentre sur des techniques de génération de coups plus intelligentes.

Stratégie Meet-in-the-Middle

On utilise aussi une stratégie appelée "meet-in-the-middle". Ça consiste à partir des deux extrémités du jeu et à bosser vers le centre. C'est comme rencontrer ton pote à mi-chemin dans un café au lieu d'attendre qu'il vienne jusqu'à toi.

En analysant les positions accessibles et en générant des coups des deux côtés, on peut réduire les étapes inutiles. C’est une manière efficace de résoudre les jeux.

Percée : Le Jeu

Regardons un jeu spécifique appelé Breakthrough. C'est un petit jeu sympa où deux joueurs essaient de déplacer leurs pions de l'autre côté du plateau. Les règles sont simples mais ça peut devenir surprenamment complexe. On a réussi à résoudre Breakthrough pour différentes tailles de plateau et on a constaté que notre méthode compressée le rendait beaucoup plus facile.

On a commencé par générer toutes les positions accessibles et trouvé un moyen de représenter ces états avec notre AFD. Les résultats étaient prometteurs, et certaines tailles de plateau qui étaient considérées comme non résolvables l'ont été avec facilité. Qui a dit qu'on pouvait pas apprendre de nouveaux trucs à un vieux jeu ?

Le Succès de la Résolution de Jeux Compressés

Jusqu'à présent, nos méthodes ont montré qu'elles fonctionnent bien, surtout pour des jeux comme Breakthrough. En représentant les positions de manière compacte, on arrive à résoudre des tailles de jeux plus grandes sans avoir besoin d'un supercalculateur. Juste un ordi normal fait le job !

Mais qu'en est-il des autres jeux ? On a commencé à tester des jeux comme les échecs et les Amazones. Bien que les résultats aient été moins spectaculaires, le potentiel est là. L'idée d'utiliser ces Représentations compressées ouvre la voie à de nouvelles stratégies.

L'Avenir de la Résolution de Jeux

Pour l'avenir, y'a plein de possibilités excitantes à explorer. Il y a encore plein de jeux qui n'ont pas été complètement déchiffrés. En intégrant des connaissances et des stratégies dans ces représentations compressées, on peut se donner une meilleure chance de résoudre même les jeux les plus coriaces.

Imagine pouvoir mélanger et assortir les meilleures stratégies tout en gardant les calculs gérables ! C’est comme être un chef capable de préparer un repas en quelques secondes, peu importe la complexité de la recette.

Conclusion

En résumé, ce qu'on a ici, c'est une approche fascinante pour s'attaquer aux complexités des jeux de société. En compressant les positions de jeu, on peut rendre le processus de résolution plus rapide et plus efficace. Que ce soit Breakthrough ou un autre jeu qui attend d'être résolu, le monde de la résolution de jeux vient de devenir un peu plus intéressant.

Alors, la prochaine fois que tu joues à un jeu de société, souviens-toi que dans l'ombre, il pourrait y avoir une approche maligne qui travaille dur pour t'aider à gagner. Ou au moins, pour te divertir pendant des heures !

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