[发明专利]一种用脉冲神经网络构建斗地主出牌程序的系统与方法

说明书

一种用脉冲神经网络构建斗地主出牌程序的系统，包括：牌型感知模块、出牌决策模块和出牌模块。其中牌型感知模块由两组独立的神经元构成，分别接收上家打出的扑克牌编码组合以判断自家能打出的扑克牌牌型及大小、感知自家持有的扑克牌以统计可能的出牌方法。出牌决策模块由三组互相独立的神经元构成，每一组对应牌局中不同场景：主动出牌、被动出牌且上家为友、被动出牌且上家为敌。出牌决策模块根据牌型感知模块传递的脉冲信号得出自家可能的出牌组合，将最佳出牌方法用脉冲信号传递给下一层的出牌模块，由出牌模块完成出牌。本发明将脉冲神经网络应用于斗地主牌类游戏，能够实现在保证迅速反应能力的前提下，整体运算量还相对较低。

技术领域

本发明属于人工智能、神经网络技术领域，特别涉及一种用脉冲神经网络构建斗地主出牌程序的系统与方法。

背景技术

在早期的电子游戏中，棋牌类机器人玩家的实现方法主要是基于回溯法、遗传算法等经典算法进行改进的。这种依赖机械化的方法或者统计学方法往往需要大量运算，其效果无法摆脱机械性，不具有学习能力。人工智能的兴起和硬件设备算力的提高，使利用机器学习和神经网络实现智能玩家成为现实，目前，最先进的机器人玩家是采用第二代神经网络实现的，其原理还是基于梯度下降、误差反传等方法。这样的做法不但带来巨额的运算量，其耗时也较长，精度也较低，几乎不可能在节能、硬件算力一般的前提下保证准确性和时效性。

脉冲神经网络是第三代人工神经网络，它使用仿生学原理，填补神经科学和机器学习之间的鸿沟，将信息编码为神经元的膜电位和脉冲时延，利用脉冲来达到高效率低能耗的信息传递，该网络更贴近生物神经网络的结构。当前，脉冲神经网络已在数字识别，模式识别等问题上广泛应用。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用脉冲神经网络构建斗地主出牌程序的系统与方法，可大量减小对算力的需求，提高处理速度和智能特性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用脉冲神经网络构建斗地主出牌程序的系统，采用三层脉冲神经网络结构，包括：

牌型感知模块，对应第一层神经元，接收上家打出的扑克牌编码组合，感知自家持有扑克牌特征，由扑克牌编码信号刺激第一层神经元，第一层神经元向第二层神经元发出抑制信号或激发信号；

出牌决策模块，对应第二层神经元，综合抑制信号和激发信号，得出所有可能的出牌方法，推断当次最佳出牌方法，通过控制脉冲延时长短，向第三层神经元发送脉冲信号，使最先抵达第三层神经元的脉冲信号为当次出牌最佳方法，即最先被激活的神经元代表着当次最佳出牌；

出牌模块，对应第三层神经元，接收出牌决策模块的脉冲信号，完成出牌动作。

优选地，所述第一层神经元分为两组，每组包括54个神经元，对应感知54张不同的扑克牌编码而成的不同脉冲信号，其中组2的神经元负责接收上家打出的扑克牌的信息，并向第二层神经元传递抑制信号，所有不符合游戏规则的出牌方法，第二层对应的神经元会收到抑制信号；组1的神经元负责接收自家持有扑克牌的信息，并向第二层未收到抑制信号的神经元发送激发信号，所有能够打压上家出牌的牌型，对应的第二层神经元会被激活，并向第三层神经元发送带有一定时延的脉冲信号。

优选地，所述第二层神经元分为三组，每组包括276个神经元，分别对应276个扑克牌组合方式，其中组1的神经元对应“被动出牌且上家为敌”的对战策略，组2的神经元对应“主动出牌”的对战策略，组3的神经元对应“被动出牌且上家为友”的对战策略；当上家为友时，越大的出牌组合优先级越高，对应神经元具有越短的脉冲时延；当主动出牌时，出牌张数最多的出牌组合优先级越高，对应神经元具有越短的脉冲时延；当上家为敌时，越小的出牌组合优先级越高，对应神经元具有越越的脉冲时延。

优选地，所述第三层神经元为一组，包括276个神经元，分别对应276个扑克牌组合方式。