Программная реализация и анализ алгоритмов в играх со стратегией

Кафедра информатики и информационных технологий

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Структуры и алгоритмы компьютерной обработки данных»

на тему:

«Программная реализация и анализ алгоритмов в играх со стратегией»

Выполнил:

студент(ка) 2 курса группы 120861

факультета математики, физики и информатики

направления «Прикладная информатика»

профиля «Прикладная информатика в здравоохранении»

Матюшин Роман Андреевич

Научный руководитель:

к.п.н., доцент Даниленко С.В.

Тула 2020

Содержание

ВВЕДЕНИЕ        3

ГЛАВА 1. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОСНОВА ТЕОРИИ ИГР        5

1.1        Основные понятия и определения        5

1.1.1        Теория игр как раздел теории принятия решений        5

1.1.2        Основные понятия        9

1.1.3        Классификация игр        13

ГЛАВА 2. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ИГРЫ        18

2.1 Программная реализация игры со стратегией «Морской бой»        18

2.2 Стратегии возможной победы        26

ЗАКЛЮЧЕНИЕ        32

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ        33

ПРИЛОЖЕНИЕ        34

ВВЕДЕНИЕ

Издавна люди сталкивались с проблемой принятия решений в тех или иных ситуациях. При этом естественно стремление к таким решениям, которые приводят к наилучшим результатам. Такой выбор принято называть оптимальным. В этом нам могут помочь теория игр и игры со стратегией.

В современном мире у двух этих понятий есть многочисленное применение. Например, в психологии таким образом можно изучать психологию человека в процессе какой-либо игры. Социологи пытаются понять причины действий групп игроков и использовать полученные знания. Они моделируют игры, проводят исследования, чтобы найти наиболее выгодную стратегию.

В политике теория игр применяется для анализа ситуаций и взаимодействий игроков (как правило стран), для решения игр и для поиска наилучших стратегий. У стран есть ряд конфликтов: территории, торговля, альянсы… Теория игр помогает достичь компромисса.

Так же теория игр применяется в голосованиях – кандидаты прибегают к разным стратегиям для увеличения шансов выигрыша.

По мере развития общественно-экономических отношений усложнялись поставленные задачи, которые для своего решения требовали разработки новых методов вычислений. На смену простейшим арифметическим и геометрическим вычислениям пришли алгебраические и тригонометрические вычисления.

Организация современного производства требует не только наличия современных станков и оборудования, но и разработки новых технологических процессов и современных методов управления производством.

Для решения каждой из поставленных задач разрабатываются игровые модели, анализируя которые удается найти наилучшее решение поставленной задачи.

В игровых моделях не ставится задача найти какое-то числовое решение, а требуется лишь или очертить область возможных решений, или предоставить некоторые дополнительные сведения о возможном развитии событий и рекомендовать правила поведения.

Целью данной работы является подробное описание теории игр, типов игр, рассмотрение практического её применения на одной выбранной игре, анализ её стратегии и выявление лучшей из них.

Цель исследования обусловила необходимость решения следующих задач, определяющих содержание и структуру исследования в его теоретической и практической частях:

1.        изучить основные понятия и определения теории игр;

2.        реализовать алгоритм игры со стратегией «Морской бой»;

3.        провести сравнительный анализ стратегий возможной победы в игре «Морской бой».