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Re-introduce "keep pawns on both flanks"
[stockfish] / src / evaluate.cpp
index 42ce525882f5d47bf9937328cbb03ba8b59de02e..4a4ae2ad982b430d941dbcaca85af66a0eb0bf12 100644 (file)
@@ -79,9 +79,9 @@ namespace {
   constexpr Bitboard Center      = (FileDBB | FileEBB) & (Rank4BB | Rank5BB);
 
   constexpr Bitboard KingFlank[FILE_NB] = {
-    QueenSide,   QueenSide, QueenSide,
+    QueenSide ^ FileDBB, QueenSide, QueenSide,
     CenterFiles, CenterFiles,
-    KingSide,    KingSide,  KingSide
+    KingSide, KingSide, KingSide ^ FileEBB
   };
 
   // Threshold for lazy and space evaluation
@@ -140,47 +140,41 @@ namespace {
     S(0, 0), S(0, 24), S(38, 71), S(38, 61), S(0, 38), S(36, 38)
   };
 
-  // ThreatByKing[on one/on many] contains bonuses for king attacks on
-  // pawns or pieces which are not pawn-defended.
-  constexpr Score ThreatByKing[] = { S(30, 62), S(-9, 160) };
-
   // PassedRank[Rank] contains a bonus according to the rank of a passed pawn
   constexpr Score PassedRank[RANK_NB] = {
-    S(0, 0), S(4, 17), S(7, 20), S(14, 36), S(42, 62), S(165, 171), S(279, 252)
+    S(0, 0), S(5, 18), S(12, 23), S(10, 31), S(57, 62), S(163, 167), S(271, 250)
   };
 
   // PassedFile[File] contains a bonus according to the file of a passed pawn
   constexpr Score PassedFile[FILE_NB] = {
-    S( 11, 14), S( 0, -5), S(-2, -8), S(-25,-13),
-    S(-25,-13), S(-2, -8), S( 0, -5), S( 11, 14)
+    S( -1,  7), S( 0,  9), S(-9, -8), S(-30,-14),
+    S(-30,-14), S(-9, -8), S( 0,  9), S( -1,  7)
   };
 
   // PassedDanger[Rank] contains a term to weight the passed score
-  constexpr int PassedDanger[RANK_NB] = { 0, 0, 0, 2, 7, 12, 19 };
-
-  // KingProtector[PieceType-2] contains a penalty according to distance from king
-  constexpr Score KingProtector[] = { S(4, 6), S(6, 3), S(1, 0), S(0, -2) };
+  constexpr int PassedDanger[RANK_NB] = { 0, 0, 0, 3, 7, 11, 20 };
 
   // Assorted bonuses and penalties
-  constexpr Score BishopPawns        = S(  3,  5);
-  constexpr Score CloseEnemies       = S(  8,  0);
-  constexpr Score Connectivity       = S(  3,  1);
+  constexpr Score BishopPawns        = S(  3,  7);
+  constexpr Score CloseEnemies       = S(  6,  0);
   constexpr Score CorneredBishop     = S( 50, 50);
-  constexpr Score Hanging            = S( 52, 30);
-  constexpr Score HinderPassedPawn   = S(  5, -1);
+  constexpr Score Hanging            = S( 57, 32);
+  constexpr Score HinderPassedPawn   = S(  8,  0);
+  constexpr Score KingProtector      = S(  6,  6);
   constexpr Score KnightOnQueen      = S( 21, 11);
-  constexpr Score LongDiagonalBishop = S( 22,  0);
+  constexpr Score LongDiagonalBishop = S( 46,  0);
   constexpr Score MinorBehindPawn    = S( 16,  0);
-  constexpr Score Overload           = S( 10,  5);
-  constexpr Score PawnlessFlank      = S( 20, 80);
-  constexpr Score RookOnPawn         = S(  8, 24);
+  constexpr Score Overload           = S( 13,  6);
+  constexpr Score PawnlessFlank      = S( 19, 84);
+  constexpr Score RookOnPawn         = S( 10, 30);
   constexpr Score SliderOnQueen      = S( 42, 21);
-  constexpr Score ThreatByPawnPush   = S( 49, 30);
+  constexpr Score ThreatByKing       = S( 23, 76);
+  constexpr Score ThreatByPawnPush   = S( 45, 40);
   constexpr Score ThreatByRank       = S( 16,  3);
-  constexpr Score ThreatBySafePawn   = S(165,133);
+  constexpr Score ThreatBySafePawn   = S(173,102);
   constexpr Score TrappedRook        = S( 92,  0);
   constexpr Score WeakQueen          = S( 50, 10);
-  constexpr Score WeakUnopposedPawn  = S(  5, 26);
+  constexpr Score WeakUnopposedPawn  = S(  5, 29);
 
 #undef S
 
@@ -330,9 +324,6 @@ namespace {
 
         mobility[Us] += MobilityBonus[Pt - 2][mob];
 
-        // Penalty if the piece is far from the king
-        score -= KingProtector[Pt - 2] * distance(s, pos.square<KING>(Us));
-
         if (Pt == BISHOP || Pt == KNIGHT)
         {
             // Bonus if piece is on an outpost square or can reach one
@@ -343,11 +334,13 @@ namespace {
             else if (bb &= b & ~pos.pieces(Us))
                 score += Outpost[Pt == BISHOP][bool(attackedBy[Us][PAWN] & bb)];
 
-            // Bonus when behind a pawn
-            if (    relative_rank(Us, s) < RANK_5
-                && (pos.pieces(PAWN) & (s + pawn_push(Us))))
+            // Knight and Bishop bonus for being right behind a pawn
+            if (shift<Down>(pos.pieces(PAWN)) & s)
                 score += MinorBehindPawn;
 
+            // Penalty if the piece is far from the king
+            score -= KingProtector * distance(s, pos.square<KING>(Us));
+
             if (Pt == BISHOP)
             {
                 // Penalty according to number of pawns on the same color square as the
@@ -358,7 +351,7 @@ namespace {
                                      * (1 + popcount(blocked & CenterFiles));
 
                 // Bonus for bishop on a long diagonal which can "see" both center squares
-                if (more_than_one(Center & (attacks_bb<BISHOP>(s, pos.pieces(PAWN)) | s)))
+                if (more_than_one(attacks_bb<BISHOP>(s, pos.pieces(PAWN)) & Center))
                     score += LongDiagonalBishop;
             }
 
@@ -420,11 +413,19 @@ namespace {
                                            : AllSquares ^ Rank1BB ^ Rank2BB ^ Rank3BB);
 
     const Square ksq = pos.square<KING>(Us);
-    Bitboard weak, b, b1, b2, safe, unsafeChecks;
+    Bitboard kingFlank, weak, b, b1, b2, safe, unsafeChecks;
 
     // King shelter and enemy pawns storm
     Score score = pe->king_safety<Us>(pos, ksq);
 
+    // Find the squares that opponent attacks in our king flank, and the squares
+    // which are attacked twice in that flank but not defended by our pawns.
+    kingFlank = KingFlank[file_of(ksq)];
+    b1 = attackedBy[Them][ALL_PIECES] & kingFlank & Camp;
+    b2 = b1 & attackedBy2[Them] & ~attackedBy[Us][PAWN];
+
+    int tropism = popcount(b1) + popcount(b2);
+
     // Main king safety evaluation
     if (kingAttackersCount[Them] > 1 - pos.count<QUEEN>(Them))
     {
@@ -474,12 +475,13 @@ namespace {
         unsafeChecks &= mobilityArea[Them];
 
         kingDanger +=        kingAttackersCount[Them] * kingAttackersWeight[Them]
-                     + 64  * kingAttacksCount[Them]
-                     + 183 * popcount(kingRing[Us] & weak)
-                     + 122 * popcount(pos.blockers_for_king(Us) | unsafeChecks)
-                     - 860 * !pos.count<QUEEN>(Them)
-                     -   7 * mg_value(score) / 8
-                     +  17 ;
+                     +  69 * kingAttacksCount[Them]
+                     + 185 * popcount(kingRing[Us] & weak)
+                     + 129 * popcount(pos.blockers_for_king(Us) | unsafeChecks)
+                     +   4 * tropism
+                     - 873 * !pos.count<QUEEN>(Them)
+                     -   6 * mg_value(score) / 8
+                     -   30;
 
         // Transform the kingDanger units into a Score, and subtract it from the evaluation
         if (kingDanger > 0)
@@ -490,19 +492,12 @@ namespace {
         }
     }
 
-    Bitboard kf = KingFlank[file_of(ksq)];
-
     // Penalty when our king is on a pawnless flank
-    if (!(pos.pieces(PAWN) & kf))
+    if (!(pos.pieces(PAWN) & kingFlank))
         score -= PawnlessFlank;
 
-    // Find the squares that opponent attacks in our king flank, and the squares
-    // which are attacked twice in that flank but not defended by our pawns.
-    b1 = attackedBy[Them][ALL_PIECES] & kf & Camp;
-    b2 = b1 & attackedBy2[Them] & ~attackedBy[Us][PAWN];
-
-    // King tropism, to anticipate slow motion attacks on our king
-    score -= CloseEnemies * (popcount(b1) + popcount(b2));
+    // King tropism bonus, to anticipate slow motion attacks on our king
+    score -= CloseEnemies * tropism;
 
     if (T)
         Trace::add(KING, Us, score);
@@ -520,7 +515,7 @@ namespace {
     constexpr Direction Up       = (Us == WHITE ? NORTH   : SOUTH);
     constexpr Bitboard  TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB : Rank6BB);
 
-    Bitboard b, weak, defended, nonPawnEnemies, stronglyProtected, safeThreats;
+    Bitboard b, weak, defended, nonPawnEnemies, stronglyProtected, safe;
     Score score = SCORE_ZERO;
 
     // Non-pawn enemies
@@ -537,6 +532,9 @@ namespace {
     // Enemies not strongly protected and under our attack
     weak = pos.pieces(Them) & ~stronglyProtected & attackedBy[Us][ALL_PIECES];
 
+    // Safe or protected squares
+    safe = ~attackedBy[Them][ALL_PIECES] | attackedBy[Us][ALL_PIECES];
+
     // Bonus according to the kind of attacking pieces
     if (defended | weak)
     {
@@ -547,27 +545,29 @@ namespace {
             score += ThreatByMinor[type_of(pos.piece_on(s))];
             if (type_of(pos.piece_on(s)) != PAWN)
                 score += ThreatByRank * (int)relative_rank(Them, s);
+
+            else if (pos.blockers_for_king(Them) & s)
+                score += ThreatByRank * (int)relative_rank(Them, s) / 2;
         }
 
-        b = (pos.pieces(Them, QUEEN) | weak) & attackedBy[Us][ROOK];
+        b = weak & attackedBy[Us][ROOK];
         while (b)
         {
             Square s = pop_lsb(&b);
             score += ThreatByRook[type_of(pos.piece_on(s))];
             if (type_of(pos.piece_on(s)) != PAWN)
                 score += ThreatByRank * (int)relative_rank(Them, s);
+
+            else if (pos.blockers_for_king(Them) & s)
+                score += ThreatByRank * (int)relative_rank(Them, s) / 2;
         }
 
-        b = weak & attackedBy[Us][KING];
-        if (b)
-            score += ThreatByKing[more_than_one(b)];
+        if (weak & attackedBy[Us][KING])
+            score += ThreatByKing;
 
         score += Hanging * popcount(weak & ~attackedBy[Them][ALL_PIECES]);
 
-        // Bonus for overload (non-pawn enemies attacked and defended exactly once)
-        b =  nonPawnEnemies
-           & attackedBy[Us][ALL_PIECES]   & ~attackedBy2[Us]
-           & attackedBy[Them][ALL_PIECES] & ~attackedBy2[Them];
+        b = weak & nonPawnEnemies & attackedBy[Them][ALL_PIECES];
         score += Overload * popcount(b);
     }
 
@@ -575,48 +575,39 @@ namespace {
     if (pos.pieces(Us, ROOK, QUEEN))
         score += WeakUnopposedPawn * pe->weak_unopposed(Them);
 
-    // Our safe or protected pawns
-    b =   pos.pieces(Us, PAWN)
-       & (~attackedBy[Them][ALL_PIECES] | attackedBy[Us][ALL_PIECES]);
-
-    safeThreats = pawn_attacks_bb<Us>(b) & nonPawnEnemies;
-    score += ThreatBySafePawn * popcount(safeThreats);
-
     // Find squares where our pawns can push on the next move
     b  = shift<Up>(pos.pieces(Us, PAWN)) & ~pos.pieces();
     b |= shift<Up>(b & TRank3BB) & ~pos.pieces();
 
-    // Keep only the squares which are not completely unsafe
-    b &= ~attackedBy[Them][PAWN]
-        & (attackedBy[Us][ALL_PIECES] | ~attackedBy[Them][ALL_PIECES]);
+    // Keep only the squares which are relatively safe
+    b &= ~attackedBy[Them][PAWN] & safe;
 
     // Bonus for safe pawn threats on the next move
-    b =   pawn_attacks_bb<Us>(b)
-       &  pos.pieces(Them)
-       & ~attackedBy[Us][PAWN];
-
+    b = pawn_attacks_bb<Us>(b) & pos.pieces(Them);
     score += ThreatByPawnPush * popcount(b);
 
+    // Our safe or protected pawns
+    b = pos.pieces(Us, PAWN) & safe;
+
+    b = pawn_attacks_bb<Us>(b) & nonPawnEnemies;
+    score += ThreatBySafePawn * popcount(b);
+
     // Bonus for threats on the next moves against enemy queen
     if (pos.count<QUEEN>(Them) == 1)
     {
         Square s = pos.square<QUEEN>(Them);
-        safeThreats = mobilityArea[Us] & ~stronglyProtected;
+        safe = mobilityArea[Us] & ~stronglyProtected;
 
         b = attackedBy[Us][KNIGHT] & pos.attacks_from<KNIGHT>(s);
 
-        score += KnightOnQueen * popcount(b & safeThreats);
+        score += KnightOnQueen * popcount(b & safe);
 
         b =  (attackedBy[Us][BISHOP] & pos.attacks_from<BISHOP>(s))
            | (attackedBy[Us][ROOK  ] & pos.attacks_from<ROOK  >(s));
 
-        score += SliderOnQueen * popcount(b & safeThreats & attackedBy2[Us]);
+        score += SliderOnQueen * popcount(b & safe & attackedBy2[Us]);
     }
 
-    // Connectivity: ensure that knights, bishops, rooks, and queens are protected
-    b = (pos.pieces(Us) ^ pos.pieces(Us, PAWN, KING)) & attackedBy[Us][ALL_PIECES];
-    score += Connectivity * popcount(b);
-
     if (T)
         Trace::add(THREAT, Us, score);
 
@@ -647,8 +638,8 @@ namespace {
 
         assert(!(pos.pieces(Them, PAWN) & forward_file_bb(Us, s + Up)));
 
-        bb = forward_file_bb(Us, s) & pos.pieces(Them);
-        score -= HinderPassedPawn * popcount(bb);
+        if (forward_file_bb(Us, s) & pos.pieces(Them))
+            score -= HinderPassedPawn;
 
         int r = relative_rank(Us, s);
         int w = PassedDanger[r];
@@ -727,14 +718,14 @@ namespace {
   template<Tracing T> template<Color Us>
   Score Evaluation<T>::space() const {
 
+    if (pos.non_pawn_material() < SpaceThreshold)
+        return SCORE_ZERO;
+
     constexpr Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
     constexpr Bitboard SpaceMask =
       Us == WHITE ? CenterFiles & (Rank2BB | Rank3BB | Rank4BB)
                   : CenterFiles & (Rank7BB | Rank6BB | Rank5BB);
 
-    if (pos.non_pawn_material() < SpaceThreshold)
-        return SCORE_ZERO;
-
     // Find the available squares for our pieces inside the area defined by SpaceMask
     Bitboard safe =   SpaceMask
                    & ~pos.pieces(Us, PAWN)
@@ -767,7 +758,7 @@ namespace {
     int outflanking =  distance<File>(pos.square<KING>(WHITE), pos.square<KING>(BLACK))
                      - distance<Rank>(pos.square<KING>(WHITE), pos.square<KING>(BLACK));
 
-    bool pawnsOnBothFlanks =   (pos.pieces(PAWN) & QueenSide)
+    bool pawnsOnBothFlanks =   (pos.pieces(PAWN) & QueenSide)          
                             && (pos.pieces(PAWN) & KingSide);
 
     // Compute the initiative bonus for the attacking side
@@ -776,7 +767,7 @@ namespace {
                     + 12 * outflanking
                     + 16 * pawnsOnBothFlanks
                     + 48 * !pos.non_pawn_material()
-                    -136 ;
+                    -118 ;
 
     // Now apply the bonus: note that we find the attacking side by extracting
     // the sign of the endgame value, and that we carefully cap the bonus so