2020 Fiscal Year Research-status Report

The evaluation of the qualitative similarity of Dai-Shogi variants by using Machine Learning techniques

Research Project

Project/Area Number	19K12719
Research Institution	Prefectural University of Hiroshima
Principal Investigator	佐々木宣介県立広島大学, 経営情報学部, 准教授 (20326424)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	大将棋類 / 自動プレイ / 中将棋 / 機械学習
Outline of Annual Research Achievements	本研究で対象としている大きな盤と多数の駒でプレイされる大将棋類のルール評価について、これまでは主に「中将棋」という変種について、計算機実験の信頼性向上のため、機械学習手法の改良を目指し、機械学習手法の調査および計算機実験プログラムの開発と評価を行っている状況である。過去に行ってきた大将棋類のゲームのデータを採取する自動プレイ実験の実施にあたり、中将棋については、機械学習手法の一種であるTD（Temporal Difference）学習法によって駒の価値のみを学習するプログラムを作成して駒価値を学習し、駒価値のみを評価関数とする思考アルゴリズムのプログラムを用いた計算機実験を行ってきた。この自動プレイ実験で得られるデータは、ランダムに近い弱いプログラムであり、それよりも強いプログラムを用いる方が信頼性の高いデータを得られると考えられる。そのため、本申請においては、駒価値を評価するプログラムよりもさらに強い大将棋類の思考プログラムを実現するために、機械学習手法の改善を図ることとしている。今年度は、前年度に引き続き、通常の将棋プログラムの機械学習において近年成果を上げている教師なし学習手法の調査および、その手法を参考にした中将棋プログラムの開発を実施してきた。中将棋を含む大将棋類は、通常の将棋と比較して大きな盤面と多数の駒を用いているため、機械学習の実験実施や、その後の計算機実験の実施においても一定の時間が必要となる。そのため、現時点ではまだ機械学習プログラムの開発と、その性能評価の段階となっている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 本研究の研究対象としている大きな盤と多数の駒でプレイされる大将棋類の中で、「中将棋」という変種についての機械学習および自動プレイ実験を行うプログラム開発を進めているが、現時点では、まだその成果は十分とは言えない段階である。計算機実験用プログラム開発に要する時間の他、計算機実験の実施には一定の時間が必要であるが、適用した強化学習手法の学習結果の性能評価および、プログラムの改善等に当初の予定よりも多くの時間がかかっている。大将棋類は大きな盤と多数の駒でプレイされるため、通常の将棋プログラムよりも計算機実験に多くの時間を要することもその要因である。そのため、現時点ではまだ中将棋の強化学習を行うプログラム開発とその性能評価を継続している段階となっており、学習後に中将棋のゲームデータを採取してルール評価の実施、中将棋以外の種類の大将棋類への機械学習手法の適用等の段階には、まだ至っていない状況である。
Strategy for Future Research Activity	まずは現在進めている「中将棋」の機械学習を行うプログラムの開発と評価を優先的に実施していく。あらためて通常の将棋プログラムにおいても実施されるようになっている教師なし学習による強化学習の手法を評価し、中将棋をはじめとする大将棋類でも有効に動作すると考えられる強化学習手法について、検討および実験評価を行う。中将棋における教師なし学習を有効に動作させる手法の確認、実験を集中的に行った後、自動プレイ実験による中将棋のゲームデータの採取を行い、本研究の最終目標である、ゲームのルール評価を行っていく。また、それと並行して、「大将棋」等の中将棋以外の大将棋類におけるプログラム開発も実施していく予定である。なお、本研究で研究対象としている大将棋類は大きい盤と多数の駒を使用することから、現時点では機械学習を含む計算機実験の実施に、一定の時間がかかってしまう状況である。そのため、プログラムの高速化についても検討をする予定としている。
Causes of Carryover	新型コロナウイルスの影響により、予定していた学会出張等は全て取りやめになった。一定の金額については、高速に計算を行う計算機の機材及び周辺機器の購入費用として活用した。次年度使用額については、高速に計算を行う計算機の機材及び周辺機器の購入費用として充当する予定である。