2010年12月14日 星期二

数学老师破解世界难题-----论围棋规则的统一

一.围棋规则的历史演变
     围棋是中国古代先贤的伟大发明创造,死活规则一直没有变化,走法规则由座子变为自由落子,胜负规则几经演变。
     围棋自唐朝传入日本,日本根据唐朝胜负规则不断加以演化形成今天的数目法胜负规则。由于在这个慢长的过程,日本人对棋理的理解出现偏差,所以现在的日本围棋胜负规则的缺点是:复杂难懂、有悖棋理。
     韩国围棋深受日本围棋影响,可以说韩国的围棋师傅是日本。韩国围棋规则与日本围棋规则差不多,是一个体系的,也为数目法,规则缺点与日本规则一样。
    “应氏规则”系应昌期先生的个人发明,是他个人不辞辛苦经过十余年研究数十万盘棋,创造出“应氏规则”,是计点决定胜负,也可以理解为填子法。其缺点是:规则本身不仅多而且职业棋手也不容易懂,对棋具要求很高不易普及。
     中国围棋规则自古到今,一直传承有续,由中华民族历代先贤不断加以改善。到本世纪初,以真正优秀的中国弈则为蓝本的计活子围棋规则诞生了,简称数子法,是当今世界最优秀最合理的围棋规则。

二.关于贴目
     为了消除黑方的先行效益,所以在终局计算胜负时,黑方需要贴目。
到底需要贴多少目?贴目从无到有,从小到大。日本从1955年的王座站起,黑棋贴目从4目半改为5目半,截止到2001年底,在日本近1.5万盘正式公开赛对局中,黑棋的胜率达到51.86%。执黑执白的胜率差近4%,在这样激烈的职业比赛中,这样的差距实在是大的惊人。
     韩国率先在正式比赛中改用黑棋贴6目半。中国也从2002年起,黑棋贴3又3/4子(相当于7目半)。日本对于实行50年的黑棋贴5目半改为黑棋贴6目半。应氏规则从1988年开始实施就是黑棋贴8点(相当于贴8目)。
     这样的不断改进,我们知道是为了对弈的公平性更加有保障。

三.为什么要统一规则?
    围棋规则不统一不利于围棋在世界范围的普及;
    围棋规则不统一不利于各国棋手的交流学习;
    围棋规则不统一不利于国际比赛的组织和举办;
    围棋规则不统一不利于职业棋手对围棋本质的理解和认识,也直接影响很多围棋对局结果的胜负判断。
    目前日(韩)规则、应氏规则、中国规则都认为自己的规则是世界上最好的规则,同时互不买帐,基本上是那里举办比赛就使用那里的比赛规则。甚至出现有的棋用中国规则判断是白胜而使用日本规则判断是黑胜,这样有失比赛的公正性。许多棋手去他国参加比赛而由于规则问题,经常闹出不愉快,有的棋手甚至说再也不参加某个国际比赛。
    世界的发展趋势是全球都在追求统一追求融合,各国商业往来有统一WTO的规则去保证交易顺利进行,围棋规则的统一也急需解决。

四.什么是最好的围棋规则?
   1.规则本身简单易懂,我们知道中国规则有这个优势,小学生学习围棋很快就能理解和使用中国规则。而其他的规则小学生就很难真正理解,在对局时更谈不上应用规则。
   2. 规则容易操作,业余围棋爱好者看完规则就明白怎么样计算胜负。现行的中国围棋规则就有这样的特点,数子法本身很容易操作,终局只要把所有活子的个数一个一个统计出来就知道黑赢白赢。
   3.规则本身也要符合围棋的棋理,规则是下棋的另外一种延续,也应该符合棋理。如果规则本身有不符合棋理的地方会误导棋手,导致棋手不能正确进一步领悟围棋的本质。现行的中国围棋规则不仅符合围棋棋理,更是对棋理高度总结与升华。
   4.胜、负、和界线的划分应该十分精确,这点目前日(韩)规则、应氏规则、中国规则都没有达到这个要求。日(韩)规则黑贴7目半,应氏规则黑贴8个点(相当于贴8目),中国规则黑贴3又3/4个子(相当于7目半),这些精确度一样都是0.25个子。这个应该是所有规则都忽视而又必须解决的最大问题,精确度为0.25个子,就好像在百米赛跑中时间精确度为1秒,那样一场比赛会出现几个第一。精确度为0.25个子还意味误差很大,不能正确判断黑白双方的输赢。就是说黑棋总的来说下的比白棋好,而由于围棋规则的误差很大,会判断出黑输白赢的极不合理的结果。我们应用数学理论去思考,精确度为0.25个子,可能导致一万盘棋有好几十盘棋的结果是错误的,这样说明我们现在所有的围棋规则误差十分大,需要改善。或者说:现有的规则中判断黑胜半目、白胜半目的结果,相当于判断男女的标准制定为有长头发的就是女的,那样当然有很多误判。本人是高中数学教师,爱好围棋,看到这种情况,就考虑能否使用数学工具来改善围棋胜负的精确度的提高。经过若干年的研究,最终创造出数学方法来判断围棋胜负,可以把围棋胜、负、和界线的精确度提高到小数点后任意数位,能够精确计算出在什么时侯双方和棋,这种新规则称为三清规则。

五.三清规则
   1.无论是日(韩)、应氏规则,还是中国规则,在终局时所采用的计算方法只停留在表面上,没有深入挖掘棋手的每一步棋的棋子价值,所以会导致规则计算的精确度不高、误差很大。怎么样才能使每一步棋的棋子价值都能体现出,简单的数目、数子、填子都是不行的,应该把终局的棋的形状表现出来,而我们可以使用数学手段来实现。
   2.首先运用数学的面积与周长之比的原理,这时将黑白双方互相有接触的(长一口气既是对方的棋子)尽数提掉,这样所剩的子称为真子,再统计双方真子的总个数。棋型越好则真子越多, 真子越多的一方棋型也越好。
   3.围棋的本质是看谁围的地多,而地的定义不是所围的目的多少,这样是不精确的。首先双方把死子从棋盘上拿掉,把自己所有空都填上自己的子,把双方的交界(长一口气即是对方的棋子)除掉,剩下的所有棋子就是真子(就是自己所围的所有的地的真正大小)。这样所围的地才符合数学理论,更符合围棋棋理。这样得出双方真子的总个数,再代入公式精确计算出最后胜、负、和结果。
   4.由于需要计算的真子越多就越有利,所以在下棋的每一步都需要有好的棋型,这与棋理是一致的。
   5.由于三清规则借用数学手段,可以使黑棋白棋的胜率一样都是(50-G)%,和棋概率是(2G)%,常数G的精确度能达到小数点后任意位。随着常数G的精确度的提高,胜、负、和的分界线的大小可以忽略不计,这样的分界线的划分才是真正数学意义上的分水岭,也能够使黑棋白棋的公平性得到彻底实现。

六. 围棋规则的统一
   日(韩)规则也不是一无是处,它的作用在于棋手的形势判断上还是有所作为的,数目法的优势应该是在棋手对棋局的形势判断上。经过前面的分析我们得到结论:
   1. 棋手主观上应用数目法的理论去做形势判断;
   2. 规则为:中国规则+三清规则=世界规则。
                                      三清规则
                                          ——围棋胜负新计算方法

   围棋胜负的计算规则有:中国规则、韩国规则、日本规则及台湾的应氏规则。当然,相比而言还是中国规则(数子法)更为科学。以上规则各有优点,但是也各有缺陷。共同的缺陷在于:在收关结束后的终局的某局面就判定黑棋或白棋胜。
   本项发明的围棋胜负新计算方法是在中国规则(数子法)的基础上产生的更加精确与完善的计算规则。
   我们知道,在中国规则中,黑贴还3又3/4子,黑棋185是黑胜3/4子;黑棋184子是黑负1/4。怎么找到黑、白双方胜负的分水岭呢?
   由于在收关结束后的终局的某局面的情况下,黑白双方的下棋过程也有好好坏之分,就这种情况就直接判定黑胜或白胜,并没有说明棋手的棋的真正好坏之区别。所以当出现这种情况时,运用数学原理把棋谱信息整理出来,把黑白双方的棋子的效益表现出来。借助数学公式精确计算出黑棋白棋胜、负、和的分水岭。

一、第一步:
   当黑白双方终盘时,采用数子法来确定胜负。有三种情况:
   1. 黑棋184子以上黑胜;
   2. 黑棋184子以下白胜;
   3. 黑棋184子、白棋177子时:这时将双方接触的棋子都从棋盘上拿出,再统计黑白双方剩下的子数(称为真子)
   如图1、3、5、7、9都是黑棋184子、白棋177子。这时将黑白双方互相有接触的(长一口气既是对方的棋子)尽数提掉,这样所剩的子称为真子,再统计双方真子的总个数,结果如下:
图2:黑65子、白61子;
图4:黑67子、白62子;
图6:黑67子、白64子;
图8:黑69子、白66子;
图10:黑69子、白70子。

二、计算常数:
    1.第一步:统计真子:盘面黑子a个、白子b个,其中黑棋真子c个、白棋真子d个;
    2.第二步:计算常数E     
       E=(a-b)×(c+d)÷361
              结果四舍五入保留二位小数
    3.第三步:得出胜负:
      当c-d-E>0.51时,黑胜;
     当0.41≤c-d-E≤0.51时,和;
     当从c-d-E<0.41时,白胜。
                              示例1
     图1的盘面和图1所对应的真子是图2,其中:是黑棋:a=184,真子c=65;
               白棋:b=177,真子d=61;
           E=(a-b)×(c+d)÷361=(184-177)×(65+62)÷361=2.44; c-d-2.44=1.56>0.51,黑胜
 
                             示例2
     图3的盘面和图3所对应的真子是图4,其中:是黑棋:a=184,真子c=67;
               白棋:b=177,真子d=62;
      E=(a-b)×(c+d)÷361=(184-177)×(65+62)÷361=2.50
              c-d-2.50=2.50>0.51,黑胜
 
                              示例3
     图5的盘面和图5所对应的真子是图6,其中:是黑棋:a=184,真子c=67;
               白棋:b=177,真子d=64;
              E=(a-b)×(c+d)÷361=(184-177)×(67+64)÷361=2.54
              c-d-2.54=0.46,0.41<0.46<0.51,和棋
                               示例4
     图7的盘面和图7所对应的真子是图8,其中:是黑棋:a=184,真子c=67;
               白棋:b=177,真子d=66;
              E=(a-b)×(c+d)÷361=(184-177)×(67+66)÷361=2.54
 c-d-2.54=-1.54<0.41,黑负白胜
 
                               示例5
     图9的盘面和图9所对应的真子是图10,其中:是黑棋:a=184,真子c=69;
               白棋:b=177,真子d=70;
              E=(a-b)×(c+d)÷361=(184-177)×(69+70)÷361=2.70
              c-d-2.70=-3.70<0.41,黑负白胜。
 

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