Programmieren von Puzzlesolvern mit KI in Python

Programmieren ist für uns Menschen aufwändig und deshalb werden Lösungsprogramme für Geduldspiele eigentlich nur geschrieben, wenn sie sich hinterher auf möglichst viele Puzzles anwenden lassen. Die Situation ändert sich, wenn wir eine KI zur Verfügung haben, die uns das Programm schreibt. Wenn wir Glück haben, geht das blitzschnell und ganz einfach. Wir beschreiben hier das aktuelle Vorgehen bei Gemini im Sommer 2026. Dies reduziert die Zeit zur Erstellung eines Lösungsprogramms von vielen Stunden beim traditionellen Programmieren auf wenige Minuten mit Hilfe der KI.

Im günstigsten Fall kennt Gemini das Puzzle und wir müssen nicht viel erklären. Als Aufforderung reicht etwa folgender Prompt: Schreibe ein Python-Programm, welches die 12 Pentominos in ein 6x10-Rechteck und die Lösung als ASCII-Grafik zeichnet. 

Binnen weniger Sekunden erhält man ein fertiges Python-Programm. Bei Bedarf kann man das Programm entweder selbst ändern oder Gemini um eine Änderung bitten. Das genaue Vorgehen ist im Post 12 Pentominos in ein 6x10 noch einmal ausführlich beschrieben.

Etwas mehr Erklärung ist bei Puzzles nötig, die Gemini nicht kennt. Aber auch hier kann auf globales Wissen wie Edge Matching Puzzle oder Polyominos zurückgreifen. In der Regel sind mehrere Iterationsschritte nötig, bis das Programm zur Zufriedenheit läuft.

Solange man mit dem erzeugten Programm nicht ganz zufrieden ist, kann man Verbesserungsvorschläge machen. Falls Gemini diese für sinnvoll hält, werden Sie für den Vorschlag gelobt und der Vorschlag wird im Programm realisiert. Beispiele sind:

1. Stelle sicher, dass Gemini das Puzzle richtig interpretiert. Manchmal gibt es Missverständnisse.
2. Sehr nützlich ist, wenn man das entsprechende Puzzle vor sich hat. In vielen Fällen muss die konkrete Form der Puzzleteile noch eingefügt werden.
3. Wenn man eine Lösung kennt, kann man einfach überprüfen, ob diese Lösung auch gefunden wird.
4. Z3 sucht als SMT-Solver immer nur nach einer Lösung. Sie können auch nach mehreren oder allen Lösungen suchen lassen. Achtung, das können sehr viele sein. Vielleicht wollen Sie nur deren Anzahl wissen.
5. Unter den Lösungen finden sich manchmal Dubletten. Es sollen nur wirklich verschiedene Lösungen berücksichtigt werden. Hier ist es ratsam zu überprüfen, ob wirklich alle Dubletten entfernt werden. Auf Nachfrage macht Gemini auch Vorschläge für Änderungen am Algorithmus.
6. Die Ausgabe der Lösungen sollte so geändert werden, dass sie für uns Menschen optisch ansprechend sind. 

Welche Puzzles lassen sich auf diese Art mit einem Programm von Gemini lösen?

Nützlich (aber nicht unbedingt notwendig) sind die folgenden Eigenschaften:

• Das Puzzle besteht aus einfachen geometrischen Objekten (z.B. Rechtecke, Quader, ...)
• Diese Objekte sollen auf einfache Art zusammengefügt werden (z.B. passende Kanten aneinanderstoßen, auch mit zusätzlichen Bedingungen wie passenden Bildern).
• Die Komplexität des Puzzles sollte nicht zu hoch sein. Also beispielsweise von Menschen lösbar oder auch etwas komplizierter. (Puzzles mit Hexominos sind maschinell gut lösbar, bei Oktominos ist es schnell zu komplex)