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Spielbaum und Alpha-Beta

Ein Spielbaum, in dem jeder Block so hoch ist wie sein Wert: ein MAX-Knoten so hoch wie sein höchstes Kind, ein MIN-Knoten so niedrig wie sein niedrigstes. Minimax liest jedes Blatt; Alpha-Beta überspringt, was die Antwort nicht ändern kann, und wie viel es überspringt, hängt von der Zugreihenfolge ab.

Spielbaum und Alpha-Beta — Bild aus der Anwendung
Bild aus der Anwendung

Was passiert

Jeder Block ist so hoch wie sein Wert, darum ist die Regel sichtbar, bevor sie genannt wird: ein MAX-Knoten steht so hoch wie sein höchstes Kind, ein MIN-Knoten so niedrig wie sein niedrigstes, und die Wurzel ist der Wert des Spiels. Minimax liest alle b^d Blätter. Alpha-Beta liest sie der Reihe nach und hört bei einem Knoten auf, sobald ein schon gesehener Nachbar den Rest belanglos macht - die Zweige, die es nie betritt, bleiben dunkel. Die Antwort ändert sich dadurch nie, nur die Zahl, und die hängt von der REIHENFOLGE der Züge ab, nicht vom Baum: mit dem besten Zug zuerst an jedem Knoten braucht es genau das Minimum von Knuth und Moore, etwa die Wurzel aus b^d; mit dem schlechtesten zuerst sieht es jedes Blatt - aber nur bis Tiefe 3, denn ab Tiefe 4 reicht das an der Wurzel gehobene Alpha nach unten und schneidet selbst das. Worauf zu achten ist: die dunklen Zweige, der goldene Pfad der Hauptvariante und die drei Balken dahinter - Minimax, diese Suche, das Minimum.

Gleichungen des Moduls
Gleichungen
MAX-Knoten: v = max über die Kinder;  MIN-Knoten: v = min über die Kinder;  Minimax liest alle b^d Blätter
Alpha-Beta: den Rest der Kinder eines Knotens abschneiden, sobald alpha >= beta - die Antwort bleibt dieselbe, die Anzahl nicht
perfekte Ordnung: N_min = 2·b^(d/2) − 1 für gerades d,  b^((d+1)/2) + b^((d−1)/2) − 1 für ungerades d  (Knuth - Moore, 1975)
schlechteste Ordnung an jedem Knoten: N = b^d für d <= 3;  ab d = 4 erreicht das Alpha der Wurzel die dritte Ebene und schneidet trotzdem ab
Ordnung s in [−1, 1]: die Kinder eines Knotens werden nach exaktem Wert sortiert, wenn die eigene Hash-Münze unter |s| liegt - bei s > 0 das beste zuerst, bei s < 0 das schlechteste zuerst

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