游戏匹配中的Elo评分系统

admin 2024年12月6日16:00:20评论5 views字数 1220阅读4分4秒阅读模式
游戏匹配中的Elo评分系统
    小伙伴们在玩王者的时候是不是经常遭遇连胜之后必定会遇到猪队友,连败之后常常会遇到神仙队友的情况,不管是手顺血雨腥风,还是手滑出不了基地,只要报表一查胜率差不多就是50%。
    这背后的原因是游戏通过Elo算来控制匹配,保证游戏匹配公平性的重要技术之一,戏称“卡卡西-五五开”算法。这个算法可以让两队的胜率保持在50%左右。Elo是一种用于计算零和博弈游戏(比如象棋)中选手技术水平的评分体系,由美国籍匈牙利物理学家Arpad Elo发明,最早用于衡量美国象棋协会的象棋选手的棋力水平。

数学推导

    Elo体系认为,如果用一个评分随机变量X来表示一个选手一场比赛发挥出来的水平所对应的评分,那么这个随机变量应该服从正态分布游戏匹配中的Elo评分系统
    Elo认为一名选手的的真实水平应该是这个分布的均值,他每一局比赛的发挥围绕这个均值上下波动。假设有A, B两名玩家,他们的真实水平分别游戏匹配中的Elo评分系统,那么他们在一局对弈中,发挥出来的水平分布密度是
游戏匹配中的Elo评分系统
    这里假设游戏匹配中的Elo评分系统,对于玩家A而言,他遇上玩家B时的预期胜率可以表示为他发挥出来的水平高于玩家B的平均水平(游戏匹配中的Elo评分系统),
    即玩家A的预期胜率:
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    同理,玩家B对上玩家A的预期胜率:
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    上面的胜率涉及积分的计算,为了便于计算,使用最小二乘法拟合上面里两个函数,有下面的近似函数拟合效果
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    评分迭代公式: 游戏匹配中的Elo评分系统
    其中游戏匹配中的Elo评分系统表示玩家A在一局比赛中获得的分数,胜:1,平:0.5,负:0,K为因子,超参数,等价于一名玩家在一局比赛中可以获得的最大分数,通常按不同段位等级取16,24,32

应用举例

    假设一名玩家A当前积分为1600,遇到对手B,积分1700,
    那么A玩家的预期胜率
游戏匹配中的Elo评分系统
    玩家B的预期胜率
游戏匹配中的Elo评分系统
    假设K取32
    如果玩家A最终赢下了比赛,那么游戏匹配中的Elo评分系统=1
    A玩家的积分
游戏匹配中的Elo评分系统
    B玩家的积分
游戏匹配中的Elo评分系统
    A赢得20分,B输20分
    如果玩家A输掉了比赛,那么游戏匹配中的Elo评分系统=0
    A玩家的积分
游戏匹配中的Elo评分系统
    B玩家的积分
游戏匹配中的Elo评分系统
    A输得11分,B赢11分

观点

  1. Elo是一种零和评分体系,一名玩家赢得的积分是另一名玩家输掉的积分;
  2. 战胜比自己更强的对手时能获得更多的积分,同样地,对手将失去更多的积分;对于公式游戏匹配中的Elo评分系统如果游戏匹配中的Elo评分系统=1,令游戏匹配中的Elo评分系统,就有游戏匹配中的Elo评分系统反之,赢下比较弱的对手获得的积分更少,原因同上;
  3. 随着比赛次数的增加,玩家的最终积分会收敛到某个稳定的水平,这个水平就代表了玩家的真实水准;
  4. Elo考虑了选手本身的实力差距,无法通过战胜大量的低等级对手来增加积分,这样的评分体系相对公平。
  5. Elo适合竞技性强的游戏,玩家的水平主导游戏的胜负,并且玩家真正的care游戏的胜负,对于休闲类带有随机性、竞技性差、社交属性大于游戏属性、玩家水平不是唯一因素的游戏是否有效还未可知;
游戏匹配中的Elo评分系统
    小伙伴们还想每局MVP吗?

原文始发于微信公众号(SpreadFun算法技术团队):游戏匹配中的Elo评分系统

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