Engenharia do Conhecimento

Transcrição

1 Engenharia do Conhecimento 1º Projecto 23 de Março de 2015 BattleShip Jess Prazo de Entrega: 19 de Abril Objectivo Geral: Pretende-se desenvolver em Jess uma das variantes do jogo clássico da Batalha Naval. Nesta variante para 2 jogadores, cada jogador dispõe os respectivos barcos numa grelha quadrada 10x10, estando identificadas na horizontal e na vertical por números, de modo a que os barcos não se sobreponham nem intersectem os limites da grelha. Numa série de turnos cada um dos jogadores, por ordem, dispara um único tiro sobre a frota do adversário. Se o tiro acabar com o barco então a resposta deve indicar que o barco foi ao fundo e qual o tipo de barco. Por exemplo, se o tiro levar o porta-aviões ao fundo, a resposta será: porta-aviões ao fundo! Mas se o tiro for certeiro sem levar o respectivo barco ao fundo então a resposta será apenas: atingido!, sem indicar que tipo de barco foi atingido, ou no caso de não ter acertado, a resposta será água!. Ganha o jogador que afundar a frota do adversário. É necessário definir em Jess regras que exprimam diferentes estratégias para dispor os barcos e para atacar o adversário e que permitam executar um jogo entre dois jogadores definindo qual o jogador que abre o jogo. No final de um jogo deve ser apresentado o jogador vencedor e o número de tiros gastos. Queremos ter dois modos de executar um jogo, uma sem visualização: play (até ao fim do jogo) e uma segunda com visualização, step (passo a passo). Na versão passo a passo, queremos saber qual o jogador que deu o último tiro, o número do tiro e visualizar a frota do seu adversário juntamente como os quadrados da grelha atingidos por todos os seus tiros. Deve também ser visualizado o número de barcos que foram ao fundo e o tipo deles. Queremos também poder executar: (i) uma série de pares de jogos entre dois jogadores em que cada um dos jogadores abre um jogo; e (ii) um torneio entre vários jogadores, em que cada um dos jogadores joga contra todos os outros uma série de N pares de jogos. No final de qualquer prova, seja uma série de pares de jogos, um torneio, deve ser apresentado o número de vezes que cada um dos jogadores venceu e a média dos número de tiros gastos por cada um deles nos jogos em que venceram. Queremos também poder ter a possibilidade de ter um log de um jogo que permita visualizar a disposição inicial das respectivas frotas, a sequência de tiros de cada um dos jogadores. Cada log vai ser um ficheiro.

2 Dimensões do jogo O terreno do jogo, por defeito, é um rectângulo de 10 unidades de largura e 10 de comprimento. A linha de topo é a linha 1 e alinha de fundo é a linha 10. A coluna mais à esquerda é a coluna 1 e a mais à direita é a coluna 10. Mas é conveniente que o programa possa ser jogado em grelhas de dimensões diferentes do formato 10x10, o que implica que as regras para a colocação dos barcos e as relativas às estratégias de tiro não dependam de uma grelha de dimensões particulares. A Frota Vamos ter 4 tipos de barcos (palitos de 2, 3, 4 e 5 quadrados). Vamos ter 1 barco de cada tipo excepto os cruzadores que são em número de 2. Os barcos só podem ser dispostos na horizontal ou vertical. O Porta Aviões tem 5 quadrados, o Couraçado tem 4 quadrados, o Cruzador 3 e o Destroyer 2. Visualização da frota: Queremos visualizar a evolução do jogo. Queremos poder ver as grelhas iniciais de ambos os jogadores antes do jogo começar e depois sempre que um jogador dá um tiro queremos ver o resultado desse tiro na frota do adversário. Basta uma visualização em modo texto como, por exemplo, a que é apresentada à esquerda da figura seguinte, que corresponde ao estado do jogo à direita da figura. Neste tabuleiro faltam os quadrados atingidos. Para a água podem usar o símbolo aquático ~ e para um pedaço de barco não atingido o #. Podem usar um X para indicar um tiro que foi água! e podem usar o * para indicar um quadrado de barco atingido. Convém colocar no topo a linha com os números das colunas e uma coluna de números à esquerda, que identificam as linhas. ~ ~ X ~ X # ~ ~ ~ ~ X X ~ ~ X # X # ~ ~ ~ # ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ X X # ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ * X # X X ~ ~ ~ X ~ * ~ # ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ X ~ # ~ ~ # # * ~ ~ ~ ~ # ~ ~ ~ ~ ~ X ~ X ~ # ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ X ~ ~ X X Para além da grelha é importante aparecer o número do turno, se é o jogador Branco (aquele que abriu o jogo) ou o Preto (aquele que não abriu) e qual o jogador, as coordenadas do último tiro e o número de barcos já afundados de cada tipo. Requisitos sobre a funcionalidade do programa Jess É preciso representar a informação relativa ao jogo. Qual a dimensão da grelha, quais são os jogadores que estão a jogar, quem abre o jogo (O jogador Branco) e o seu adversário (o Preto), quem vai dar o próximo tiro, quais foram os tiros de cada jogador, quais os resultados desses tiros, quem afundou o adversário e ganhou. Notem que cada jogador deve ser identificado por um nome. É preciso saber se estamos no modo play ou no modo step e se queremos guardar os logs ou não.

3 É preciso desenvolver regras em Jess que implementam cada estratégia de tiro ou de disposição dos navios. E é também necessários regras para executar um jogo novo, um jogo em log, ou uma série de N jogos entre dois jogadores, um torneio ou uma prova tipo taça. É preciso também guardar informação sobre os logs, i.e. é necessário um identificador único do log e tem de estar toda a info que permita reproduzir o jogo. Não é necessário perder tempo a fazer um interface, podem usar a linha de comandos do Jess. Os comandos principais (funções jess) são os seguintes: (log) : coloca o jogo no modo log. (sem-log) : coloca o jogo no modo sem log. (step): Coloca o jogo no modo passo a passo. Neste modo, os tabuleiros iniciais são mostrados e cada jogada é visualizada no ecrãn. Para avançar no jogo, o utilizador tem de carregar numa tecla. (play): o próximo jogo não vai pausar para visualização (jogo Trinita TouroSentado ): executa um jogo entre estes dois jogadores e o primeiro deles abre o jogo. Se estiver no modo log toda a info sobre o jogo deve ir para um ficheiro, i.e., é como se estivessemos no modo pause mas dirigindo todo o output para um ficheiro e sem a necessidade de input do utilizador. O nome desse ficheiro fica a vosso cargo, depende do contexto de um torneio ou de uma série de pares de jogos ou de um único jogo. (serie 10 Sandokan BafoDeOnca ): executa 10 pares de jogos entre estes dois jogadores e em cada par de jogos cada um dos jogadores abre um jogo. (torneio SaoTome 10 Trinita Sandokan BafoDonca TedTampinha TouroSentado Trinita): executa um torneio (identificado no primeiro argumento da função), entre os jogadores dados a partir do 3º argumento, em que cada um joga contra todos os outros uma série de 10 pares de jogos (2º argumento da função). Deve ser devolvida/guardada toda a informação sobre um torneio, os jogadores, o ranking ordenado dos jogadores com a pontuação de cada jogador, o número de vitórias e a média dos tiros gastos. Devemos poder aceder à informação de todos os jogos realizados, os seus identificadores e os e seus resultados, um em cada ficheiro. Estrutura do programa Jess Vamos ter os barcos identificados por PortaAvioes, Cruzador, Couracado e Destroyer. No módulo MAIN teremos informação sobre a dimensao da grelha, os tipos de barcos e o tamanho da frota de cada um dos jogadores. (deftemplate teatro-batalha (slot dim-x (default 10)) (slot dim-y (default 10))) (deffacts espaco-batalha (teatro-batalha)) (deftemplate tipobarco (slot tipo) (slot casas)) (deftemplate frota (slot tipo) (slot num (default 1))) (deffacts AFrota (tipobarco (tipo PortaAvioes) (casas 5)) (tipobarco (tipo Cruzador) (casas 3)) (tipobarco (tipo Couracado) (casas 4)) (tipobarco (tipo Destroyer) (casas 2)) (frota (tipo PortaAvioes)) (frota (tipo Cruzador) (num 2)) (frota (tipo Couracado)) (frota (tipo Destroyer)))

4 Para que os jogadores não tenham acesso à informação sobre a disposição dos barcos dos adversários, vai ser necessário o uso de módulos. Cada jogador vai ter um módulo que corresponde ao seu nome e onde tem acesso privado à disposição dos seus barcos e às regras para dispor os barcos, dar tiros e jogar. Para que seja possível fazer jogos entre dois jogadores definidos em módulos distintos, programados por grupos de alunos distintos, vai ser necessário coordenar a informação que é passada a cada jogador e que cada jogador tem de cumprir. Sendo assim, sempre que um jogador dá um tiro tem de ser colocado no módulo MAIN um facto a indicar as coordenadas do tiro. E sempre que um jogador verifica se foi atingido ou se foi água terá de responder de um modo coordenado também, indicando que a resposta ao tiro foi água, ou atingido ou barco ao fundo, explicitando o tipo de barco afundado. Quando estamos no modo step há um facto que indica isso mesmo: (MAIN::step) Não faz sentido estar no modo step quando se executa um torneio. Se estiver na memória de trabalho o facto (step) ele deve ser retirado. Cada jogador é que controla a visualização da sua frota, logo no início e após sofrer um tiro. Quando estamos no modo log existe um facto que indica o id do ficheiro, neste caso Fich, onde a informação sobre o jogo será escrita. Os dois jogadores, quando começar a batalha, vão mostrar as respectivas frotas escrevendo nesse ficheiro. No fundo é um visualizar em que não se escreve no ecrã mas num ficheiro. (MAIN::log Fixe) Neste modo log, só vale a pena visualizar a disposição inicial das duas frotas e depois apenas os tiros que cada um deles dá e o resultado desses tiro. No início de um jogo é preciso avisar os jogadores que se está a iniciar um jogo e qual o adversário. O facto que indica o início de uma batalha entre o jogador X e o jogador XL, por exemplo, é: (MAIN::batalha X XL). X abre o jogo. Após receber este facto os jogadores dispõem as respectivas frotas e estarão prontos para a batalha. Se estiverem no modo step, mostram as respectivas frotas. Se estiverem no modo log fazem a visualiazalção num ficheiro. A ordem com que o mostram é determinada pelo controlador, depende da ordem de inserção dos módulos na pilhas do focus. Mas no decurso de uma série de jogos pode ser importante para um jogador guardar informação sobre uma série de batalhas com um determinado jogador. Ele pode ir guardando a informação sobre os resultados do jogo com o adversário e mudar a estratégia se as coisas estiverem a correr mal para o seu lado. Nesse sentido o controlador envia uma mensagem a dizer que vai haver uma série de pares de jogos entre dois jogadores: (MAIN::batalhas 10 X XL) Durante um jogo, o controlador do jogo é que tem de avisar os joadores que está na hora de disparar. Ele fá-lo inserindo um facto dispara, usando como exemplo o jogador X: (MAIN::dispara X)

5 Se um dos jogadores der um tiro com coordenadas [x=3; y=4] então insere o facto na memória de trabalho associada ao módulo MAIN, que sabe se ele é o Branco ou o Preto: (MAIN::um-tiro 3 4) O outro jogador acede ao tiro através do facto: (MAIN::sofro-tiro 3 4) e conforme a disposição dos seus barcos vai responder de uma de três formas, supondo que o barco afundado é um Cruzador. (MAIN::agua) (MAIN::atingido) (MAIN::aofundo Cruzador) Convém que o controlador limpe a informação sobre os tiros e os resultados para que não se acumulem na memória de trabalho. Notem que após a inserção dos factos o controlador o jogo tem de accionar os módulos dos jogadores para que o controlo passe para os jogadores em causa. O programa deve poder ser executado num terminal a partir da seguinte instrução: java cp jess.jar jess.main batalha-naval.jess O que cada grupo de trabalho deve entregar: Um único ficheiro ZIP contendo todos os ficheiros que constituem o vosso programas e um relatório sucinto (em PDF), que identifique os elementos do grupo de trabalho e que: descreva as várias estratégias de disposição dos barcos e de escolha dos alvos; descreva a forma de representar a disposição da frota (a sua ou a dele) e dos tiros recebidos/dados. Inclua, como anexo, todo o código do programa. O ficheiro ZIP deve ser submetido através da página do mocho da cadeira, por um só dos elementos do grupo, e ter como nome PRJ01-ECXXX, onde XXX deve ser substituído pelo número do grupo de trabalho.