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Instructions to build on older Macintosh
[stockfish] / src / evaluate.cpp
index dbb725d4dbf558639b2ce9daf80532d992681e74..c66938d6ac7ed65db10745dbff4a3cbd86f4b5c0 100644 (file)
@@ -1,8 +1,6 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
-  Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
-  Copyright (C) 2015-2020 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2004-2020 The Stockfish developers (see AUTHORS file)
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
 
 #include <algorithm>
 #include <cassert>
+#include <cstdlib>
 #include <cstring>   // For std::memset
 #include <iomanip>
 #include <sstream>
+#include <iostream>
 
 #include "bitboard.h"
 #include "evaluate.h"
 #include "material.h"
 #include "pawns.h"
 #include "thread.h"
+#include "uci.h"
+
+namespace Eval {
+
+  bool useNNUE;
+  std::string eval_file_loaded="None";
+
+  void init_NNUE() {
+
+    useNNUE = Options["Use NNUE"];
+    std::string eval_file = std::string(Options["EvalFile"]);
+    if (useNNUE && eval_file_loaded != eval_file)
+        if (Eval::NNUE::load_eval_file(eval_file))
+            eval_file_loaded = eval_file;
+  }
+
+  void verify_NNUE() {
+
+    std::string eval_file = std::string(Options["EvalFile"]);
+    if (useNNUE && eval_file_loaded != eval_file)
+    {
+        UCI::OptionsMap defaults;
+        UCI::init(defaults);
+
+        sync_cout << "info string ERROR: NNUE evaluation used, but the network file " << eval_file << " was not loaded successfully." << sync_endl;
+        sync_cout << "info string ERROR: The UCI option EvalFile might need to specify the full path, including the directory/folder name, to the file." << sync_endl;
+        sync_cout << "info string ERROR: The default net can be downloaded from: https://tests.stockfishchess.org/api/nn/"+std::string(defaults["EvalFile"]) << sync_endl;
+        sync_cout << "info string ERROR: If the UCI option Use NNUE is set to true, network evaluation parameters compatible with the program must be available." << sync_endl;
+        sync_cout << "info string ERROR: The engine will be terminated now." << sync_endl;
+        std::exit(EXIT_FAILURE);
+    }
+
+    if (useNNUE)
+        sync_cout << "info string NNUE evaluation using " << eval_file << " enabled." << sync_endl;
+    else
+        sync_cout << "info string classical evaluation enabled." << sync_endl;
+  }
+}
 
 namespace Trace {
 
@@ -74,9 +112,11 @@ using namespace Trace;
 namespace {
 
   // Threshold for lazy and space evaluation
-  constexpr Value LazyThreshold1  = Value(1400);
-  constexpr Value LazyThreshold2  = Value(1300);
+  constexpr Value LazyThreshold1  Value(1400);
+  constexpr Value LazyThreshold2  Value(1300);
   constexpr Value SpaceThreshold = Value(12222);
+  constexpr Value NNUEThreshold1 =   Value(550);
+  constexpr Value NNUEThreshold2 =   Value(150);
 
   // KingAttackWeights[PieceType] contains king attack weights by piece type
   constexpr int KingAttackWeights[PIECE_TYPE_NB] = { 0, 0, 81, 52, 44, 10 };
@@ -147,7 +187,6 @@ namespace {
   constexpr Score MinorBehindPawn     = S( 18,  3);
   constexpr Score PassedFile          = S( 11,  8);
   constexpr Score PawnlessFlank       = S( 17, 95);
-  constexpr Score QueenInfiltration   = S( -2, 14);
   constexpr Score ReachableOutpost    = S( 31, 22);
   constexpr Score RestrictedPiece     = S(  7,  7);
   constexpr Score RookOnKingRing      = S( 16,  0);
@@ -310,13 +349,16 @@ namespace {
 
         if (Pt == BISHOP || Pt == KNIGHT)
         {
-            // Bonus if piece is on an outpost square or can reach one
-            bb = OutpostRanks & attackedBy[Us][PAWN] & ~pe->pawn_attacks_span(Them);
+            // Bonus if the piece is on an outpost square or can reach one
+            // Reduced bonus for knights (BadOutpost) if few relevant targets
+            bb = OutpostRanks & (attackedBy[Us][PAWN] | shift<Down>(pos.pieces(PAWN)))
+                              & ~pe->pawn_attacks_span(Them);
+            Bitboard targets = pos.pieces(Them) & ~pos.pieces(PAWN);
+
             if (   Pt == KNIGHT
-                && bb & s & ~CenterFiles
-                && !(b & pos.pieces(Them) & ~pos.pieces(PAWN))
-                && !conditional_more_than_two(
-                      pos.pieces(Them) & ~pos.pieces(PAWN) & (s & QueenSide ? QueenSide : KingSide)))
+                && bb & s & ~CenterFiles // on a side outpost
+                && !(b & targets)        // no relevant attacks
+                && (!more_than_one(targets & (s & QueenSide ? QueenSide : KingSide))))
                 score += BadOutpost;
             else if (bb & s)
                 score += Outpost[Pt == BISHOP];
@@ -387,10 +429,6 @@ namespace {
             Bitboard queenPinners;
             if (pos.slider_blockers(pos.pieces(Them, ROOK, BISHOP), s, queenPinners))
                 score -= WeakQueen;
-
-            // Bonus for queen on weak square in enemy camp
-            if (relative_rank(Us, s) > RANK_4 && (~pe->pawn_attacks_span(Them) & s))
-                score += QueenInfiltration;
         }
     }
     if (T)
@@ -577,17 +615,21 @@ namespace {
     // Bonus for threats on the next moves against enemy queen
     if (pos.count<QUEEN>(Them) == 1)
     {
+        bool queenImbalance = pos.count<QUEEN>() == 1;
+
         Square s = pos.square<QUEEN>(Them);
-        safe = mobilityArea[Us] & ~stronglyProtected;
+        safe =   mobilityArea[Us]
+              & ~pos.pieces(Us, PAWN)
+              & ~stronglyProtected;
 
         b = attackedBy[Us][KNIGHT] & attacks_bb<KNIGHT>(s);
 
-        score += KnightOnQueen * popcount(b & safe);
+        score += KnightOnQueen * popcount(b & safe) * (1 + queenImbalance);
 
         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]);
+        score += SliderOnQueen * popcount(b & safe & attackedBy2[Us]) * (1 + queenImbalance);
     }
 
     if (T)
@@ -887,9 +929,6 @@ make_v:
     // 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;
   }
 
@@ -900,28 +939,45 @@ make_v:
 /// evaluation of the position from the point of view of the side to move.
 
 Value Eval::evaluate(const Position& pos) {
-  return Evaluation<NO_TRACE>(pos).value();
-}
 
+  bool classical = !Eval::useNNUE
+                ||  abs(eg_value(pos.psq_score())) * 16 > NNUEThreshold1 * (16 + pos.rule50_count());
+  Value v = classical ? Evaluation<NO_TRACE>(pos).value()
+                      : NNUE::evaluate(pos) * 5 / 4 + Tempo;
+
+  if (classical && Eval::useNNUE && abs(v) * 16 < NNUEThreshold2 * (16 + pos.rule50_count()))
+      v = NNUE::evaluate(pos) * 5 / 4 + Tempo;
+
+  // Damp down the evaluation linearly when shuffling
+  v = v * (100 - pos.rule50_count()) / 100;
+
+  // Guarantee evalution outside of TB range
+  v = Utility::clamp(v, VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY + 1, VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY - 1);
+
+  return v;
+}
 
 /// trace() is like evaluate(), but instead of returning a value, it returns
 /// a string (suitable for outputting to stdout) that contains the detailed
 /// descriptions and values of each evaluation term. Useful for debugging.
+/// Trace scores are from white's point of view
 
 std::string Eval::trace(const Position& pos) {
 
   if (pos.checkers())
-      return "Total evaluation: none (in check)";
+      return "Final evaluation: none (in check)";
+
+  std::stringstream ss;
+  ss << std::showpoint << std::noshowpos << std::fixed << std::setprecision(2);
+
+  Value v;
 
   std::memset(scores, 0, sizeof(scores));
 
   pos.this_thread()->contempt = SCORE_ZERO; // Reset any dynamic contempt
 
-  Value v = Evaluation<TRACE>(pos).value();
-
-  v = pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v; // Trace scores are from white's point of view
+  v = Evaluation<TRACE>(pos).value();
 
-  std::stringstream ss;
   ss << std::showpoint << std::noshowpos << std::fixed << std::setprecision(2)
      << "     Term    |    White    |    Black    |    Total   \n"
      << "             |   MG    EG  |   MG    EG  |   MG    EG \n"
@@ -942,7 +998,21 @@ std::string Eval::trace(const Position& pos) {
      << " ------------+-------------+-------------+------------\n"
      << "       Total | " << Term(TOTAL);
 
-  ss << "\nFinal evaluation: " << to_cp(v) << " (white side)\n";
+  v = pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v;
+
+  ss << "\nClassical evaluation: " << to_cp(v) << " (white side)\n";
+
+  if (Eval::useNNUE)
+  {
+      v = NNUE::evaluate(pos);
+      v = pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v;
+      ss << "\nNNUE evaluation:      " << to_cp(v) << " (white side)\n";
+  }
+
+  v = evaluate(pos);
+  v = pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v;
+  ss << "\nFinal evaluation:     " << to_cp(v) << " (white side)\n";
+
 
   return ss.str();
 }