Паттерны шахматных партий
Количество неповторяющихся шахматных партий — приблизительно 10^120 степени, что в 10^40 больше числа атомов во вселенной.
Описание проекта
С сайта Kaggle была взята таблица с 20 000 шахматных партий. На её основе изучены паттерны хода игры, позволяющие увидеть общие характерные особенности такой эмерджентной игры как шахматы.
Виды графиков
Тепловые карты Для отображения статистики по клеткам игрового поля. А также для соотношения популярности показателей таблиц.
Линейный график Для отслеживания зависимости рейтинга игрока от средней длины раздумья над ходом.
Горизонтальная столбчатая диаграмма Для составления топ-листа по популярности дебютов.
Столбчатая диаграмма Для сравнения побед/поражений в зависимости от права первого хода.
Визуальное решение
В основу взято чёрно-белое изображение графиков. Для тепловых диаграмм — большее содержание чёрного соответствует большему процентному показателю. Используется сдержанный моноширинный шрифт Liberation Mono.
Подготовка кода
Экспортируем необходимые библиотеки: pandas и numpy для работы с данными, matplotlib для визуализации. Загружаем csv таблицу.
Задаём параметры стиля для дальнейшего использования и называем их.
Указываем типы данных для столбцов таблицы.
Тепловая карта игровых клеток
Диаграмма показывает, на какую клетку чаще всего встают фигуры игроков. Можно заметить, как клетки, где начинают фигуры почти не используются в партиях и на самом деле, вся игра разворачивается в прямоугольнике посередине. В особенности — центральный квадрат.
Тепловая карта ключевых клеток
Шах \ Мат
На первом графике изображены точки, из которых фигуры чаще всего ставят шах, а на втором — мат. Можно заметить, что клетки шаха равномерно распределены ромбом по доске. Так что, если игрок планирует угрожать королю, целесообразно выводить ключевые фигуры в эти зоны.
Клетки мата гораздо менее равномерны и почти сводятся до клеток f7 и g2. Это связано с тем, что мат чаще всего ставится, когда король доведён до угла. Именно на прилегающие клетки встаёт ведущая фигура, чтобы поставить ему мат.
График длительности хода
График учитывает длительность партии и количество сделанных в ней ходов. На основе этого строит среднее время раздумья над своим действием в зависимости от рейтинга. Можно заметить, что две наивысшие точки — в начале и конце рейтинга. Можно предположить, что в начале игроки долго думают из-за неуверенности, а в конце из-за сложности решения. Меньше всего тратят времени на ход середина рейтинга, там же и находится большинство игроков.
Диаграмма успешных дебютов
График показывает топ дебютов, которые приводили игрока к победе. Можно заметить, что почти все лучшие дебюты первым делом занимают клетки, отмеченные раньше как самые «горячие». Лучше всех себя показала вариация скандинавской защиты.
Скандинавская защита: вариант Мизеса-Котрча
Если игра началась так, у игрока за белых наибольший шанс победить. Хоть и незначительный.
Диаграмма популярных дебютов
На графике изображена популярность разных вариантов дебютов на разном рейтинге игры. Можно заметить, что вариация «игры королевской (ферзевой) пешкой» является самым популярным дебютом в общем и подавляюще популярным на высоких рейтингах. В топе самых выигрышных дебютов она занимает 8 место, и её популярность растёт поступательно с ростом рейтинга.
queens pawn game: mason attack
Обратную тенденцию показывает самый популярный дебют на низких рейтингах — «скандинавская защита». С ростом уровня игры этот дебют используют реже.
Диаграмма побед
В заключение можно отметить, что в шахматных партиях игрок за белых имеет незначительное преимущество. Но на более высоких рейтингах, эта разница сокращается почти до нуля.
Заключение
Несмотря на свободу действий в шахматах, их долгая история и глубокое изучение сформировало определённую базу, позволяющую статистически отнести те или иные ходы к успешным или нет. Однако, несмотря на это, игра демонстрирует глубокий баланс и разнообразие стратегий: даже самые популярные решения не дают и 2% вероятность победы, а шансы выиграть у игроков равноценны.
