国际象棋和大模型的内部世界 （1）
最近一直在做大模型的一些实践和应用工作。最近看了一些agent的一些在大模型上的探索，包括基于大模型驱动的类似MUD类的游戏。
最近2篇论文都是基于国际象棋的，作者的思路基本上差不多，采用比较小的模型，通过chess的PGN棋谱，训练后模型可以达到专业级的国际象棋水准。
这个非常有趣，LLM模型不仅可以训练一般的语料，还可以把符号化的类似棋谱一样记录决策的过程当做训练数据，从而实现LLM具备在此领域具备决策能力，
未来可以把很多决策类的行为符号化，训练LLM，使得具备决策能力，这个方向也很不错哦。
下一步的思路是：
- 了解一下国际象棋（比较尴尬，我以前一点都不了解）
- 通过大模型实现PGN棋谱的理解和决策
- 编写代码，通过写一个agent（智能体），以大模型为驱动，实现国际象棋的对弈。
后续，找一个类似nanoGPT的模型，自己训练一下PGN棋谱，让自己的LLM模型具备PGN棋谱的理解和决策能力。
第一章： 了解一下代码中的国际象棋
01.国际象棋规则
国际象棋的基本规则包括棋盘的布局、棋子的走法、特殊走法以及胜负的判定等。以下是具体规则的详细介绍：
- 棋盘和棋子的布局：棋盘是一个8x8的方格，交替着黑色和白色。每个玩家开始时有16个棋子：一只国王、一只后、两只车、两只马、两只象和八个兵。棋子放在各自板块的第一行和第二行。
- 棋子的走法：
- 王：横、直、斜都可以走，但每着限走一步。特殊走法是王车易位。
- 后：横、直、斜都可以走，步数不受限制，但不能越子，是国际象棋中威力最大的棋子。
- 车：横、竖均可以走，不能斜走。一般情况下不能越子。
- 象：只能斜走，格数不限，不能越子。每方有两象，一个占白格，一个占黑格。
- 马：每步棋先横走或直走一格，然后再斜走一格，可以越子，也没有“中国象棋”中“蹩马腿”的限制。
- 兵：只能向前直走，每着只能走一格。但走第一步时，可以最多直进两格。兵的吃子方法与行棋方向不一样，它是直进斜吃，即如果兵的斜进一格内有对方棋子，就可以吃掉它而占据该格。
- 特殊走法：除了上面所有棋子的一般着法外，国际象棋中存在下面三种特殊着法：
- 吃过路兵：如果对方的兵第一次行棋且直进两格，刚好形成本方有兵与其横向紧贴并列，则本方的兵可以立即斜进，把对方的兵吃掉，这个动作必须立刻进行，缓着后无效。
- 王车易位：每局棋中，双方各有一次机会，让王朝车的方向移动两格，然后车越过王，放在与王紧邻的一格上，作为王执行的一步棋。
- 兵的升变：任何一个兵直进达到对方底线时，即可升变为除“王”和“兵”以外的任何一种棋子。
- 胜负的判定：对局目的是把对方的王“将死”。只有当王无法逃脱被对方棋子攻击的情况下，才被视为“将死”。如果双方都无法将死对方的王，则判定为和棋。
以上是国际象棋的基本规则，玩家需要掌握这些规则才能进行有效的游戏。同时，这些规则也是判定游戏胜负的基础。
02. PGN棋谱 --- 国际象棋棋局数据的标准
PGN，全称为“可移植式棋局记号法”（Portable Game Notation），是一种用ASCII文本文件表示国际象棋棋局数据的标准设定。这种表示法设计得既便于人们阅读和编写，也便于电脑程序进行解析和生成。
PGN的目的是为了促进公开对局数据的共享交流，这包括来自全世界的棋手（无论是否有组织）、出版人以及电脑国际象棋研究者。尽管PGN功能强大，但它并非万能，也不是唯一的标准。它被期望作为一种通用的、可移植的数据交换表示法，使得国际象棋应用群体能够方便地从PGN中导入和导出数据，以快速、高效地处理棋局数据。
对于PGN的要求包括：简洁明了、能在不同平台上工作、多数人和多种处理程序都能理解和运用，即要求有一种“同一种语言”的特性。此外，PGN还应该是公开且不加密的，易于扩展和升级，具有国际化特性，以及具有继承性。
虽然一个标准的PGN对局初看上去可能显得冗长，但实际上它的结构相当简单。通过PGN，国际象棋爱好者、研究者和电脑程序可以更方便地共享、交流和处理棋局数据。
[Event "World Chess Championship"]
[Site "London"]
[Date "2023.10.27"]
[Round "1"]
[White "Carlsen, Magnus"]
[Black "Nepomniachtchi, Ian"]
[Result "1-0"]
[ECO "E42"]
[WhiteElo "2850"]
[BlackElo "2780"]
1. e2e4 e7e5 2. Nf3 Nc6 3. Bb5 a6 4. Ba4 Nf6 5. O-O Be7 6. Re1 b5 7. Bb3 O-O
8. c3 d5 9. exd5 Nxd5 10. Nxe5 c6 11. d4 Nc7 12. f4 Qd6 13. Nf3 f6 14. d5
cxd5 15. Nxd5 Nxd5 16. Qxd5 Qxd5 17. Bxd5+ Kh8 18. c4 bxc4 19. Bxc4 a5 20.
a4 Rfc8 21. Rd1 axb4 22. Rxa8 Rxa8 23. Bxa8 b3 24. a5 b2 25. Ba7 Rc1+ 26. Kh2
Rc2 27. a6 b1=Q 28. a7 Qxg7+ 29. Kh1 Qh6 30. g3 Qh3 31. Kg1 Qg4 32. Kh1 Qh3+
33. Kg1 Qg4 34. Kh1 Qh3+ 35. Kg1 Qg4 36. Kh1 Qh3+ 37. Kg1 Qg4 38. Kh1 Qh5
39. a8c6 Qxh2+ 40. Kg1 Qh1# 1-0
r = 城堡（Rook）
n = 骑士（Knight）
b = 象（Bishop）
q = 皇后（Queen）
k = 国王（King）
p = 兵（Pawn）
03.代码实现国际象棋
import chess
import chess.pgn
# 创建一个新的棋局对象
board = chess.Board()
# 执行一些棋子移动
board.push_san("e2e4")
board.push_san("e7e5")
board.push_san("g1f3")
board.push_san("b8c6")
# 将棋局保存为PGN格式
header = {
"Event": "Sample Game",
"Site": "Python",
"Date": "2023.10.27",
"White": "Player 1",
"Black": "Player 2",
"Result": "*", # 使用"*"表示对局未结束
}
game = chess.pgn.Game()
game.headers = chess.pgn.Headers(**header)
game.moves = [move for move in board.move_stack]
# 将PGN游戏对象写入文件
with open("game.pgn", "w") as file:
file.write(str(game))
# 打印棋盘的当前状态
print(board)
r . b q k b n r
p p p p . p p p
. . n . . . . .
. . . . p . . .
. . . . P . . .
. . . . . N . .
P P P P . P P P
R N B Q K B . R
display(board)
board.push_san("a2a3")
print(board)
display(board)
r . b q k b n r
p p p p . p p p
. . n . . . . .
. . . . p . . .
. . . . P . . .
P . . . . N . .
. P P P . P P P
R N B Q K B . R
board.push_san("a7a6")
Move.from_uci('a7a6')
print(board)
display(board)
r . b q k b n r
. p p p . p p p
p . n . . . . .
. . . . p . . .
. . . . P . . .
P . . . . N . .
. P P P . P P P
R N B Q K B . R
貌似我们已经可以通过代码走棋了！
