TrueSkill评分系统

TrueSkill系统是基于贝叶斯推断的评分系统,由微软研究院开发以代替传统Elo评分,并成功应用于Xbox Live自动匹配系统。TrueSkill评分系统是评分系统的衍伸,主要用于多人游戏中。TrueSkill评分系统考虑到了個別玩家水平的不确定性,综合考虑了各玩家的胜率和可能的水平涨落。当各玩家进行了更多的游戏后,即使個別玩家的胜率不变,系统也会因为对個別玩家的水平更加了解而改变对玩家的评分。

Rank值的计算公式
TrueSkill假设玩家的水平可以用一个正态分布来表示,而正态分布可以用两个参数:平均值和方差来完全描述。设Rank值为R,代表玩家水平的正态分布的两个参数平均值和方差分别为\mu和\sigma,则系统对玩家的评分即Rank值为
:R = \mu - k \times \sigma
k值越大则系统的评分越保守。

输赢对Rank值的影响
下面这张表格来自微软研究院,此表格给出了8个新手在参与一个8人游戏后\mu和\sigma的变化。

这里有个很有意思的现象:注意第四名Darren和第五名Eve,他们的\sigma是最小的,换句话说系统认为他们能力的可能起伏是最小的。这是因为通过这场游戏我们对他们了解得最多:他们赢了3/4个人,也输给了4/3个人。而对于第一名Alice,我们只知道她赢了7个人。

如果想知道更详细的定量分析可以先考虑最简单的两人游戏情况
:\mu_{winner}\longleftarrow\mu_{winner}+\dfrac{\sigma^{2}_{winner}}{c}*v(\dfrac{\mu_{winner}-\mu_{loser}}{c},\dfrac{\varepsilon}{c})

:\mu_{loser}\longleftarrow\mu_{loser}-\dfrac{\sigma^{2}_{loser}}{c}*v(\dfrac{\mu_{winner}-\mu_{loser}}{c},\dfrac{\varepsilon}{c})

:\sigma^{2}_{winner}\longleftarrow\sigma^{2}_{winner}[1-\dfrac{\sigma^{2}_{winner}}{c}w(\dfrac{\mu_{winner}-\mu_{loser}}{c},\dfrac{\varepsilon}{c})

:\sigma^{2}_{loser}\longleftarrow\sigma^{2}_{loser}[1-\dfrac{\sigma^{2}_{loser}}{c}w(\dfrac{\mu_{winner}-\mu_{loser}}{c},\dfrac{\varepsilon}{c})

:c^{2}=2\beta^{2}+\sigma^{2}_{winner}+\sigma^{2}_{loser}
系数\beta^{2}代表的是所有玩家的平均方差。v和w是两个函数,比较复杂。ε是“平局参数”。

简而言之,個別玩家赢了\mu 就增加,输了\mu 减小;但不论输赢,\sigma都是在减小,所以有可能出现输了涨分的情况。

如何自动匹配对手
势均力敌的对手能带来最精彩的比赛,所以当自动匹配对手时,系统会尽可能的为個別玩家安排可能与水平最为接近的对手。TrueSkill评分系统采用了一个值域为(0,1)的函数来描述两个人是否势均力敌:结果越接近0代表差距越大,越接近1代表水平越接近。

假设有两个玩家A和B,他们的参数为(\mu_{A},\sigma_{A}) 和 (\mu_{B},\sigma_{B}) ,则函数对这两个玩家的返回值为
:e^{-\dfrac{(\mu_{A}-\mu_{B})^{2}}{2c^{2}}}\sqrt{\dfrac{2\beta^{2}}{c^{2}}}
c的值由如下公式给出
:c^{2}=2\beta^{2}+\mu^{2}_{A}+\mu^{2}_{B}
如果两人有较大几率被匹配在一起,光是平均值接近还不行(e指数上那一项),还得方差也比较接近才行(d)。

Xbox Live上的应用
在Xbox Live上,系统为每个玩家赋予的初值是μ = 25 以及 σ = 25 / 3,k=3。所以玩家的起始Rank值为
:R=25-3\dfrac{25}{3}=0

参考资料
外部链接

评论 (0)

  • 还没有评论,来抢沙发吧。