]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/evaluate.cpp
Quantize eval to multiples of 16
[stockfish] / src / evaluate.cpp
index 67e0592105516cae1d2988d4f1e328a8b1bea161..036b93a933c501c0eaa15069f331175600da34bd 100644 (file)
@@ -35,7 +35,7 @@ namespace Trace {
   enum Tracing { NO_TRACE, TRACE };
 
   enum Term { // The first 8 entries are reserved for PieceType
-    MATERIAL = 8, IMBALANCE, MOBILITY, THREAT, PASSED, SPACE, INITIATIVE, TOTAL, TERM_NB
+    MATERIAL = 8, IMBALANCE, MOBILITY, THREAT, PASSED, SPACE, WINNABLE, TOTAL, TERM_NB
   };
 
   Score scores[TERM_NB][COLOR_NB];
@@ -59,7 +59,7 @@ namespace Trace {
 
   std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Term t) {
 
-    if (t == MATERIAL || t == IMBALANCE || t == INITIATIVE || t == TOTAL)
+    if (t == MATERIAL || t == IMBALANCE || t == WINNABLE || t == TOTAL)
         os << " ----  ----"    << " | " << " ----  ----";
     else
         os << scores[t][WHITE] << " | " << scores[t][BLACK];
@@ -91,15 +91,15 @@ namespace {
   // MobilityBonus[PieceType-2][attacked] contains bonuses for middle and end game,
   // indexed by piece type and number of attacked squares in the mobility area.
   constexpr Score MobilityBonus[][32] = {
-    { S(-62,-81), S(-53,-56), S(-12,-30), S( -4,-14), S(  3,  8), S( 13, 15), // Knight
-      S( 22, 23), S( 28, 27), S( 33, 33) },
+    { S(-62,-81), S(-53,-56), S(-12,-31), S( -4,-16), S(  3,  5), S( 13, 11), // Knight
+      S( 22, 17), S( 28, 20), S( 33, 25) },
     { S(-48,-59), S(-20,-23), S( 16, -3), S( 26, 13), S( 38, 24), S( 51, 42), // Bishop
       S( 55, 54), S( 63, 57), S( 63, 65), S( 68, 73), S( 81, 78), S( 81, 86),
       S( 91, 88), S( 98, 97) },
     { S(-60,-78), S(-20,-17), S(  2, 23), S(  3, 39), S(  3, 70), S( 11, 99), // Rook
       S( 22,103), S( 31,121), S( 40,134), S( 40,139), S( 41,158), S( 48,164),
       S( 57,168), S( 57,169), S( 62,172) },
-    { S(-34,-36), S(-15,-21), S(-10, -1), S(-10, 22), S( 20, 41), S( 23, 56), // Queen
+    { S(-30,-48), S(-12,-30), S( -8, -7), S( -9, 19), S( 20, 40), S( 23, 55), // Queen
       S( 23, 59), S( 35, 75), S( 38, 78), S( 53, 96), S( 64, 96), S( 65,100),
       S( 65,121), S( 66,127), S( 67,131), S( 67,133), S( 72,136), S( 72,141),
       S( 77,147), S( 79,150), S( 93,151), S(108,168), S(108,168), S(108,171),
@@ -128,6 +128,8 @@ namespace {
 
   // Assorted bonuses and penalties
   constexpr Score BishopPawns         = S(  3,  7);
+  constexpr Score BishopOnKingRing    = S( 24,  0);
+  constexpr Score BishopXRayPawns     = S(  4,  5);
   constexpr Score CorneredBishop      = S( 50, 50);
   constexpr Score FlankAttacks        = S(  8,  0);
   constexpr Score Hanging             = S( 69, 36);
@@ -142,6 +144,7 @@ namespace {
   constexpr Score PassedFile          = S( 11,  8);
   constexpr Score PawnlessFlank       = S( 17, 95);
   constexpr Score RestrictedPiece     = S(  7,  7);
+  constexpr Score RookOnKingRing      = S( 16,  0);
   constexpr Score RookOnQueenFile     = S(  5,  9);
   constexpr Score SliderOnQueen       = S( 59, 18);
   constexpr Score ThreatByKing        = S( 24, 89);
@@ -170,8 +173,7 @@ namespace {
     template<Color Us> Score threats() const;
     template<Color Us> Score passed() const;
     template<Color Us> Score space() const;
-    ScaleFactor scale_factor(Value eg) const;
-    Score initiative(Score score) const;
+    Value winnable(Score score) const;
 
     const Position& pos;
     Material::Entry* me;
@@ -233,7 +235,7 @@ namespace {
     mobilityArea[Us] = ~(b | pos.pieces(Us, KING, QUEEN) | pos.blockers_for_king(Us) | pe->pawn_attacks(Them));
 
     // Initialize attackedBy[] for king and pawns
-    attackedBy[Us][KING] = pos.attacks_from<KING>(ksq);
+    attackedBy[Us][KING] = attacks_bb<KING>(ksq);
     attackedBy[Us][PAWN] = pe->pawn_attacks(Us);
     attackedBy[Us][ALL_PIECES] = attackedBy[Us][KING] | attackedBy[Us][PAWN];
     attackedBy2[Us] = dblAttackByPawn | (attackedBy[Us][KING] & attackedBy[Us][PAWN]);
@@ -241,7 +243,7 @@ namespace {
     // Init our king safety tables
     Square s = make_square(Utility::clamp(file_of(ksq), FILE_B, FILE_G),
                            Utility::clamp(rank_of(ksq), RANK_2, RANK_7));
-    kingRing[Us] = PseudoAttacks[KING][s] | s;
+    kingRing[Us] = attacks_bb<KING>(s) | s;
 
     kingAttackersCount[Them] = popcount(kingRing[Us] & pe->pawn_attacks(Them));
     kingAttacksCount[Them] = kingAttackersWeight[Them] = 0;
@@ -271,10 +273,10 @@ namespace {
         // Find attacked squares, including x-ray attacks for bishops and rooks
         b = Pt == BISHOP ? attacks_bb<BISHOP>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(QUEEN))
           : Pt ==   ROOK ? attacks_bb<  ROOK>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(QUEEN) ^ pos.pieces(Us, ROOK))
-                         : pos.attacks_from<Pt>(s);
+                         : attacks_bb<Pt>(s, pos.pieces());
 
         if (pos.blockers_for_king(Us) & s)
-            b &= LineBB[pos.square<KING>(Us)][s];
+            b &= line_bb(pos.square<KING>(Us), s);
 
         attackedBy2[Us] |= attackedBy[Us][ALL_PIECES] & b;
         attackedBy[Us][Pt] |= b;
@@ -287,6 +289,12 @@ namespace {
             kingAttacksCount[Us] += popcount(b & attackedBy[Them][KING]);
         }
 
+        else if (Pt == ROOK && (file_bb(s) & kingRing[Them]))
+            score += RookOnKingRing;
+
+        else if (Pt == BISHOP && (attacks_bb<BISHOP>(s, pos.pieces(PAWN)) & kingRing[Them]))
+            score += BishopOnKingRing;
+
         int mob = popcount(b & mobilityArea[Us]);
 
         mobility[Us] += MobilityBonus[Pt - 2][mob];
@@ -310,7 +318,7 @@ namespace {
 
             if (Pt == BISHOP)
             {
-                // Penalty according to number of pawns on the same color square as the
+                // Penalty according to the number of our pawns on the same color square as the
                 // bishop, bigger when the center files are blocked with pawns and smaller
                 // when the bishop is outside the pawn chain.
                 Bitboard blocked = pos.pieces(Us, PAWN) & shift<Down>(pos.pieces());
@@ -318,6 +326,9 @@ namespace {
                 score -= BishopPawns * pos.pawns_on_same_color_squares(Us, s)
                                      * (!(attackedBy[Us][PAWN] & s) + popcount(blocked & CenterFiles));
 
+                // Penalty for all enemy pawns x-rayed
+                score -= BishopXRayPawns * popcount(attacks_bb<BISHOP>(s) & pos.pieces(Them, PAWN));
+
                 // Bonus for bishop on a long diagonal which can "see" both center squares
                 if (more_than_one(attacks_bb<BISHOP>(s, pos.pieces(PAWN)) & Center))
                     score += LongDiagonalBishop;
@@ -431,7 +442,7 @@ namespace {
         unsafeChecks |= b2 & attackedBy[Them][BISHOP];
 
     // Enemy knights checks
-    knightChecks = pos.attacks_from<KNIGHT>(ksq) & attackedBy[Them][KNIGHT];
+    knightChecks = attacks_bb<KNIGHT>(ksq) & attackedBy[Them][KNIGHT];
     if (knightChecks & safe)
         kingDanger += more_than_one(knightChecks & safe) ? KnightSafeCheck * 162/100
                                                          : KnightSafeCheck;
@@ -557,12 +568,12 @@ namespace {
         Square s = pos.square<QUEEN>(Them);
         safe = mobilityArea[Us] & ~stronglyProtected;
 
-        b = attackedBy[Us][KNIGHT] & pos.attacks_from<KNIGHT>(s);
+        b = attackedBy[Us][KNIGHT] & attacks_bb<KNIGHT>(s);
 
         score += KnightOnQueen * popcount(b & safe);
 
-        b =  (attackedBy[Us][BISHOP] & pos.attacks_from<BISHOP>(s))
-           | (attackedBy[Us][ROOK  ] & pos.attacks_from<ROOK  >(s));
+        b =  (attackedBy[Us][BISHOP] & attacks_bb<BISHOP>(s, pos.pieces()))
+           | (attackedBy[Us][ROOK  ] & attacks_bb<ROOK  >(s, pos.pieces()));
 
         score += SliderOnQueen * popcount(b & safe & attackedBy2[Us]);
     }
@@ -587,25 +598,22 @@ namespace {
       return std::min(distance(pos.square<KING>(c), s), 5);
     };
 
-    Bitboard b, bb, squaresToQueen, unsafeSquares, candidatePassers, leverable;
+    Bitboard b, bb, squaresToQueen, unsafeSquares, blockedPassers, helpers;
     Score score = SCORE_ZERO;
 
     b = pe->passed_pawns(Us);
 
-    candidatePassers = b & shift<Down>(pos.pieces(Them, PAWN));
-    if (candidatePassers)
+    blockedPassers = b & shift<Down>(pos.pieces(Them, PAWN));
+    if (blockedPassers)
     {
-        // Can we lever the blocker of a candidate passer?
-        leverable =  shift<Up>(pos.pieces(Us, PAWN))
-                   & ~pos.pieces(Them)
-                   & (~attackedBy2[Them] | attackedBy[Us][ALL_PIECES])
-                   & (~(attackedBy[Them][KNIGHT] | attackedBy[Them][BISHOP])
-                     | (attackedBy[Us  ][KNIGHT] | attackedBy[Us  ][BISHOP]));
-
-        // Remove candidate otherwise
-        b &= ~candidatePassers
-            | shift<WEST>(leverable)
-            | shift<EAST>(leverable);
+        helpers =  shift<Up>(pos.pieces(Us, PAWN))
+                 & ~pos.pieces(Them)
+                 & (~attackedBy2[Them] | attackedBy[Us][ALL_PIECES]);
+
+        // Remove blocked candidate passers that don't have help to pass
+        b &=  ~blockedPassers
+            | shift<WEST>(helpers)
+            | shift<EAST>(helpers);
     }
 
     while (b)
@@ -708,12 +716,12 @@ namespace {
   }
 
 
-  // Evaluation::initiative() computes the initiative correction value
-  // for the position. It is a second order bonus/malus based on the
+  // Evaluation::winnable() adjusts the mg and eg score components based on the
   // known attacking/defending status of the players.
+  // A single value is derived from the mg and eg values and returned.
 
   template<Tracing T>
-  Score Evaluation<T>::initiative(Score score) const {
+  Value Evaluation<T>::winnable(Score score) const {
 
     int outflanking =  distance<File>(pos.square<KING>(WHITE), pos.square<KING>(BLACK))
                      - distance<Rank>(pos.square<KING>(WHITE), pos.square<KING>(BLACK));
@@ -729,7 +737,7 @@ namespace {
 
     // Compute the initiative bonus for the attacking side
     int complexity =   9 * pe->passed_count()
-                    + 11 * pos.count<PAWN>()
+                    + 12 * pos.count<PAWN>()
                     +  9 * outflanking
                     + 21 * pawnsOnBothFlanks
                     + 24 * infiltration
@@ -746,17 +754,10 @@ namespace {
     int u = ((mg > 0) - (mg < 0)) * Utility::clamp(complexity + 50, -abs(mg), 0);
     int v = ((eg > 0) - (eg < 0)) * std::max(complexity, -abs(eg));
 
-    if (T)
-        Trace::add(INITIATIVE, make_score(u, v));
-
-    return make_score(u, v);
-  }
-
+    mg += u;
+    eg += v;
 
-  // Evaluation::scale_factor() computes the scale factor for the winning side
-
-  template<Tracing T>
-  ScaleFactor Evaluation<T>::scale_factor(Value eg) const {
+    // Compute the scale factor for the winning side
 
     Color strongSide = eg > VALUE_DRAW ? WHITE : BLACK;
     int sf = me->scale_factor(pos, strongSide);
@@ -774,11 +775,20 @@ namespace {
         }
         else
             sf = std::min(sf, 36 + 7 * pos.count<PAWN>(strongSide));
+    }
 
-        sf = std::max(0, sf - (pos.rule50_count() - 12) / 4);
+    // Interpolate between the middlegame and (scaled by 'sf') endgame score
+    v =  mg * int(me->game_phase())
+       + eg * int(PHASE_MIDGAME - me->game_phase()) * ScaleFactor(sf) / SCALE_FACTOR_NORMAL;
+    v /= PHASE_MIDGAME;
+
+    if (T)
+    {
+        Trace::add(WINNABLE, make_score(u, eg * ScaleFactor(sf) / SCALE_FACTOR_NORMAL - eg_value(score)));
+        Trace::add(TOTAL, make_score(mg, eg * ScaleFactor(sf) / SCALE_FACTOR_NORMAL));
     }
 
-    return ScaleFactor(sf);
+    return Value(v);
   }
 
 
@@ -833,14 +843,8 @@ namespace {
             + passed< WHITE>() - passed< BLACK>()
             + space<  WHITE>() - space<  BLACK>();
 
-    score += initiative(score);
-
-    // Interpolate between a middlegame and a (scaled by 'sf') endgame score
-    ScaleFactor sf = scale_factor(eg_value(score));
-    v =  mg_value(score) * int(me->game_phase())
-       + eg_value(score) * int(PHASE_MIDGAME - me->game_phase()) * sf / SCALE_FACTOR_NORMAL;
-
-    v /= PHASE_MIDGAME;
+    // Derive single value from mg and eg parts of score
+    v = winnable(score);
 
     // In case of tracing add all remaining individual evaluation terms
     if (T)
@@ -849,10 +853,18 @@ namespace {
         Trace::add(IMBALANCE, me->imbalance());
         Trace::add(PAWN, pe->pawn_score(WHITE), pe->pawn_score(BLACK));
         Trace::add(MOBILITY, mobility[WHITE], mobility[BLACK]);
-        Trace::add(TOTAL, score);
     }
 
-    return  (pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v) + Tempo; // Side to move point of view
+    // Evaluation grain
+    v = (v / 16) * 16;
+
+    // Side to move point of view
+    v = (pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v) + Tempo;
+
+    // Damp down the evaluation linearly when shuffling
+    v = v * (100 - pos.rule50_count()) / 100;
+
+    return v;
   }
 
 } // namespace
@@ -900,11 +912,11 @@ std::string Eval::trace(const Position& pos) {
      << "     Threats | " << Term(THREAT)
      << "      Passed | " << Term(PASSED)
      << "       Space | " << Term(SPACE)
-     << "  Initiative | " << Term(INITIATIVE)
+     << "    Winnable | " << Term(WINNABLE)
      << " ------------+-------------+-------------+------------\n"
      << "       Total | " << Term(TOTAL);
 
-  ss << "\nTotal evaluation: " << to_cp(v) << " (white side)\n";
+  ss << "\nFinal evaluation: " << to_cp(v) << " (white side)\n";
 
   return ss.str();
 }