Chess Game Visualizer Un interprete per Short Algebraic Notation Progetto per lesame di Linguaggi e modelli computazionali LS prof. Denti – A.A. 2007/08.

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1 Chess Game Visualizer Un interprete per Short Algebraic Notation Progetto per lesame di Linguaggi e modelli computazionali LS prof. Denti – A.A. 2007/08 by Niko Mennucci

2 Motivazioni, Obiettivi e Strumenti Motivazioni: Per migliorare il proprio stile di gioco negli scacchi è fondamentale studiare le partite dei grandi campioni. Esiste una notazione internazionale standard per registrare partite di scacchi in forma testuale che però risulta piuttosto noiosa da leggere. Obiettivo: Creare unapplicazione che visualizzi in formato grafico la sequenza di mosse di una partita di scacchi registrata secondo lo standard noto in letteratura come Short Algebraic Notation. Strumenti usati: Java 1.6 ed Eclipse come IDE, JavaCC 4.1d1 + JTB 1.3.2 (plug-in per Eclipse 3.3).

3 Short Algebraic Notation (1/4) Ogni casa è identificata da ununica coppia Lettera- Numero cui corrisponde la coppia File-Rank (Colonna- Traversa). I pezzi vengono indicati con una lettera maiuscola: K,Q,R,B,N (King, Queen, Rook, Bishop, Knight). I pedoni non sono indicati con lettere ma, come vedremo, dalla loro assenza.

4 Short Algebraic Notation (2/4) Le mosse sono indicate con la lettera del pezzo che muove seguita dalla casa destinazione. Es: Nf5 significa cavallo muove in f5, e5 pedone muove in e5. Se due (o più) pezzi identici possono muovere nella stessa casa, liniziale del pezzo è seguita dalla traversa o colonna di partenza per cui si differenziano o entrambi, se da soli non sufficienti (puo accadere con 3 o più pezzi). Es: N4f5 cavallo dalla traversa 4 muove in f5, Ndf5 cavallo dalla colonna d muove in f5. Se un pezzo effettua una cattura viene messa una x tra casa di partenza e casa destinazione. Es: Nxf5 cavallo muove e cattura in f5, N4xf5 cavallo dalla traversa d muove cattura in f5.

5 Short Algebraic Notation (3/4) Quando un pedone muove in ultima traversa (promozione) il pezzo scelto è indicato dopo la mossa, eventualmente preceduto da = (Es: e8=Q oppure e8Q promozione a regina). Arrocco corto e arroco lungo sono indicati rispettivamente con O-O e O-O-O. Ogni mossa che porta a mettere sotto scacco è seguita da un +. Ogni mossa che porta ad uno scaccomatto è seguita da un # (o anche ++). Es: Ngf3+ cavallo da colonna g muove in f3, scacco.

6 Short Algebraic Notation (4/4) Ad ogni mossa può seguire un commento espresso con dei simboli (!! mossa eccellente, ! interessante etc…). Alla fine della lista mosse si può indicare il risultato (1-0 vince il bianco, 0-1 vince il nero, ½-½ patta). La lista mosse prevede il formato Numero progressivo.- semimossa bianco-semimossa nero, con uno (ed uno solo) spazio come separatore fra mosse e semimosse. Es: 1. e4 e5 2. Nf3 Nc6 3. Bb5 a6 … Lo spazio tra. e semimossa bianco è opzionale.

7 La grammatica Scope ::= ListOfMove [EndGame] StartMove ::= [ ] ListOfMove ::= (StartMove HalfMove HalfMove)* [StartMove HalfMove ] HalfMove ::= (NormalHalfMove | PawnHalfMove | Castlings) [ | ] [ ] NormalHalfMove ::= NormalPiece [ | | ] [ ] PawnHalfMove ::= ( | [ ] ) [Promotion] Castlings ::= O-O | O-O-O Promotion ::=[=] NormalPiece NormalPiece ::= | | | | EndGame ::= | | Casa partenza (opzionale) Casa Destinazione (obbligatorio) Differenzia mosse di pedoni da mosse di altri pezzi Spinta di pedone Cattura con pedone

8 La grammatica La grammatica non è nella forma regolare ma non presenta self-embedding e quindi il linguaggio generato sarà sicuramente di tipo 3. Non cè bisogno di riscrivere la grammatica nella forma regolare visto che gli strumenti automatici usati per il parser applicano comunque lanalisi ricorsiva discendente. La grammatica prevede anche ε -rules in quanto una partita (sopratutto nei tornei) può non essere giocata affatto (ad esempio per abbandono o per accordo) e può essere interrotta. Essendo il linguaggio di tipo 3 sicuramente sarà possibile rendere la grammatica LL(1). Scritta così però presenta alcuni conflitti: bisogna manipolare alcune produzioni…

9 La grammatica LL(1) La produzione ListOfMove ::= (StartMove HalfMove HalfMove)* [StartMove HalfMove ] Presenta un conflitto risolvibile riscrivendola in questo modo (piuttosto illegibile): ListOfMove ::= StartMove HalfMove [ HalfMove [ListOfMove] ] Così facendo viene a mancare la possibilità di lista mosse vuota. Per motivi di leggibilità si è deciso di riscrivere la regola dello Scope per comprenderla: Scope ::= [ListOfMove] [EndGame]

10 La grammatica LL(1) La produzione NormalHalfMove ::= NormalPiece [ | | ] [ ] Non rende la grammatica LL(1). Infatti, riscrivendola, si notano i conflitti: NormalHalfMove::=NormalPiece ( [ ] | | [ ] | [ ] ) Fattorizzando 2 volte si risolve il problema: NormalHalfMove::=NormalPiece ( ( [ ] | [ [ ] ] ) | | [ ] )

11 Architettura Definisce loggetto Chessboard ( la scacchiera virtuale) e contiene la tassonomia dei pezzi. Tassonomia delle mosse: ogni mossa mette a disposizione i metodi make() e undo() che lanciano eccezioni se non valide. Definisce loggetto ChessGame che gestisce la scacchiera virtuale e la lista delle mosse. Definisce il visitor ChessGameVisitor che esplora lAPT e restituisce un oggetto ChessGame. Contiene inoltre il main dell applicazione. Gestisce la Visualizzazione di un oggetto ChessGame. Gestisce un piccolo editor di testo. Contiene le classi dellAPT (generato automaticamente). Contiene la grammatica EBNF. Gestisce il lexer (generato automaticamente). Contiene gli scheletri dei visitor (generato automaticamente).

12 Il Visitor Utilizza lo scheletro GJNoArguDepthFirst creato da JTB che permette di restituire un oggetto (ChessGame nel nostro caso) ed effettuare una visita in profondità dellAPT. Durante la costruzione delloggetto ChessGame gioca lintera partita facendo controlli semantici. Controlla se le mosse siano valide e se le varie indicazioni di scacco, scaccomatto, cattura, fine partita etc.. siano congruenti. Nel caso ci siano errori semantici restituisce anche dei warnings con indicazione della posizione. Gli errori semantici non pregiudicano la costruzione delloggetto ChessGame che viene restituito comunque (costruito fin dove possibile).

13 Collaudo Si è effettuato un collaudo sulla tassonomia delle mosse per verificare lesattezza dei controlli sulla validità delle mosse per ogni pezzo (in piccolo main di collaudo per ogni pezzo). Sul web vi è una grande quantità di partite registrate, famose e non. Ne sono state scaricate alcune per vedere la bontà dellapplicazione su registrazioni corrette. In un secondo momento sono state apportate leggere modifiche a queste ultime per verificare la correttezza dei controlli semantici da parte del visitor.

14 Sviluppi Futuri Sviluppo di unapplicazione in grado di leggere file in formato pgn (Portable Game Notation). Tale notazione prevede ulteriori informazioni sulla partita (nome dei giocatori, luogo della sfida, anno etc) e la possibilità di registrare partite già iniziate con la notazione FEN (Forsyth-Edwards Notation). Sviluppo di un applicazione che faccia giocare una partita fra due giocatori e preveda la registrazione della stessa in Short Algebraic Notation. Sviluppo di un intelligenza artificiale che permetta di giocare contro il computer.