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Remove ThreatByHangingPawn bonus (#1356)
[stockfish] / src / evaluate.cpp
index 39dac6d14ffb5481b74986ec41660cf5aebac6f0..fa3b0a720b2face4a2ac66d6085370f3b8e77e43 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@
   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) 2015-2017 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2018 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -111,7 +111,8 @@ namespace {
     Score mobility[COLOR_NB] = { SCORE_ZERO, SCORE_ZERO };
 
     // attackedBy[color][piece type] is a bitboard representing all squares
-    // attacked by a given color and piece type (can be also ALL_PIECES).
+    // attacked by a given color and piece type. Special "piece types" which are
+    // also calculated are QUEEN_DIAGONAL and ALL_PIECES.
     Bitboard attackedBy[COLOR_NB][PIECE_TYPE_NB];
 
     // attackedBy2[color] are the squares attacked by 2 pieces of a given color,
@@ -211,23 +212,22 @@ namespace {
   const Score KingProtector[] = { S(-3, -5), S(-4, -3), S(-3, 0), S(-1, 1) };
 
   // Assorted bonuses and penalties used by evaluation
-  const Score MinorBehindPawn     = S( 16,  0);
-  const Score BishopPawns         = S(  8, 12);
-  const Score LongRangedBishop    = S( 22,  0);
-  const Score RookOnPawn          = S(  8, 24);
-  const Score TrappedRook         = S( 92,  0);
-  const Score WeakQueen           = S( 50, 10);
-  const Score OtherCheck          = S( 10, 10);
-  const Score CloseEnemies        = S(  7,  0);
-  const Score PawnlessFlank       = S( 20, 80);
-  const Score ThreatByHangingPawn = S( 71, 61);
-  const Score ThreatBySafePawn    = S(192,175);
-  const Score ThreatByRank        = S( 16,  3);
-  const Score Hanging             = S( 48, 27);
-  const Score WeakUnopposedPawn   = S(  5, 25);
-  const Score ThreatByPawnPush    = S( 38, 22);
-  const Score HinderPassedPawn    = S(  7,  0);
-  const Score TrappedBishopA1H1   = S( 50, 50);
+  const Score MinorBehindPawn       = S( 16,  0);
+  const Score BishopPawns           = S(  8, 12);
+  const Score LongRangedBishop      = S( 22,  0);
+  const Score RookOnPawn            = S(  8, 24);
+  const Score TrappedRook           = S( 92,  0);
+  const Score WeakQueen             = S( 50, 10);
+  const Score CloseEnemies          = S(  7,  0);
+  const Score PawnlessFlank         = S( 20, 80);
+  const Score ThreatBySafePawn      = S(192,175);
+  const Score ThreatByRank          = S( 16,  3);
+  const Score Hanging               = S( 48, 27);
+  const Score WeakUnopposedPawn     = S(  5, 25);
+  const Score ThreatByPawnPush      = S( 38, 22);
+  const Score ThreatByAttackOnQueen = S( 38, 22);
+  const Score HinderPassedPawn      = S(  7,  0);
+  const Score TrappedBishopA1H1     = S( 50, 50);
 
   #undef S
   #undef V
@@ -236,10 +236,10 @@ namespace {
   const int KingAttackWeights[PIECE_TYPE_NB] = { 0, 0, 78, 56, 45, 11 };
 
   // Penalties for enemy's safe checks
-  const int QueenCheck  = 780;
-  const int RookCheck   = 880;
-  const int BishopCheck = 435;
-  const int KnightCheck = 790;
+  const int QueenSafeCheck  = 780;
+  const int RookSafeCheck   = 880;
+  const int BishopSafeCheck = 435;
+  const int KnightSafeCheck = 790;
 
   // Threshold for lazy and space evaluation
   const Value LazyThreshold  = Value(1500);
@@ -252,9 +252,9 @@ namespace {
   template<Tracing T> template<Color Us>
   void Evaluation<T>::initialize() {
 
-    const Color  Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
-    const Square Up   = (Us == WHITE ? NORTH : SOUTH);
-    const Square Down = (Us == WHITE ? SOUTH : NORTH);
+    const Color     Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Direction Up   = (Us == WHITE ? NORTH : SOUTH);
+    const Direction Down = (Us == WHITE ? SOUTH : NORTH);
     const Bitboard LowRanks = (Us == WHITE ? Rank2BB | Rank3BB: Rank7BB | Rank6BB);
 
     // Find our pawns on the first two ranks, and those which are blocked
@@ -303,11 +303,14 @@ namespace {
 
     attackedBy[Us][Pt] = 0;
 
+    if (Pt == QUEEN)
+        attackedBy[Us][QUEEN_DIAGONAL] = 0;
+
     while ((s = *pl++) != SQ_NONE)
     {
         // Find attacked squares, including x-ray attacks for bishops and rooks
-        b = Pt == BISHOP ? attacks_bb<BISHOP>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, QUEEN))
-          : Pt ==   ROOK ? attacks_bb<  ROOK>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, ROOK, QUEEN))
+        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);
 
         if (pos.pinned_pieces(Us) & s)
@@ -316,6 +319,9 @@ namespace {
         attackedBy2[Us] |= attackedBy[Us][ALL_PIECES] & b;
         attackedBy[Us][ALL_PIECES] |= attackedBy[Us][Pt] |= b;
 
+        if (Pt == QUEEN)
+            attackedBy[Us][QUEEN_DIAGONAL] |= b & PseudoAttacks[BISHOP][s];
+
         if (b & kingRing[Them])
         {
             kingAttackersCount[Us]++;
@@ -335,12 +341,12 @@ namespace {
             // Bonus for outpost squares
             bb = OutpostRanks & ~pe->pawn_attacks_span(Them);
             if (bb & s)
-                score += Outpost[Pt == BISHOP][!!(attackedBy[Us][PAWN] & s)] * 2;
+                score += Outpost[Pt == BISHOP][bool(attackedBy[Us][PAWN] & s)] * 2;
             else
             {
                 bb &= b & ~pos.pieces(Us);
                 if (bb)
-                   score += Outpost[Pt == BISHOP][!!(attackedBy[Us][PAWN] & bb)];
+                   score += Outpost[Pt == BISHOP][bool(attackedBy[Us][PAWN] & bb)];
             }
 
             // Bonus when behind a pawn
@@ -365,7 +371,7 @@ namespace {
                 && pos.is_chess960()
                 && (s == relative_square(Us, SQ_A1) || s == relative_square(Us, SQ_H1)))
             {
-                Square d = pawn_push(Us) + (file_of(s) == FILE_A ? EAST : WEST);
+                Direction d = pawn_push(Us) + (file_of(s) == FILE_A ? EAST : WEST);
                 if (pos.piece_on(s + d) == make_piece(Us, PAWN))
                     score -= !pos.empty(s + d + pawn_push(Us))                ? TrappedBishopA1H1 * 4
                             : pos.piece_on(s + d + d) == make_piece(Us, PAWN) ? TrappedBishopA1H1 * 2
@@ -381,7 +387,7 @@ namespace {
 
             // Bonus when on an open or semi-open file
             if (pe->semiopen_file(Us, file_of(s)))
-                score += RookOnFile[!!pe->semiopen_file(Them, file_of(s))];
+                score += RookOnFile[bool(pe->semiopen_file(Them, file_of(s)))];
 
             // Penalty when trapped by the king, even more if the king cannot castle
             else if (mob <= 3)
@@ -415,14 +421,12 @@ namespace {
   template<Tracing T>  template<Color Us>
   Score Evaluation<T>::evaluate_king() {
 
-    const Color Them    = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
-    const Square Up     = (Us == WHITE ? NORTH : SOUTH);
-    const Bitboard Camp = (Us == WHITE ? AllSquares ^ Rank6BB ^ Rank7BB ^ Rank8BB
-                                       : AllSquares ^ Rank1BB ^ Rank2BB ^ Rank3BB);
+    const Color     Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Bitboard  Camp = (Us == WHITE ? AllSquares ^ Rank6BB ^ Rank7BB ^ Rank8BB
+                                        : AllSquares ^ Rank1BB ^ Rank2BB ^ Rank3BB);
 
     const Square ksq = pos.square<KING>(Us);
-    Bitboard weak, b, b1, b2, safe, other;
-    int kingDanger;
+    Bitboard weak, b, b1, b2, safe, unsafeChecks;
 
     // King shelter and enemy pawns storm
     Score score = pe->king_safety<Us>(pos, ksq);
@@ -435,57 +439,52 @@ namespace {
               & ~attackedBy2[Us]
               & (attackedBy[Us][KING] | attackedBy[Us][QUEEN] | ~attackedBy[Us][ALL_PIECES]);
 
-        // Initialize the 'kingDanger' variable, which will be transformed
-        // later into a king danger score. The initial value is based on the
-        // number and types of the enemy's attacking pieces, the number of
-        // attacked and weak squares around our king, the absence of queen and
-        // the quality of the pawn shelter (current 'score' value).
-        kingDanger =        kingAttackersCount[Them] * kingAttackersWeight[Them]
-                    + 102 * kingAdjacentZoneAttacksCount[Them]
-                    + 191 * popcount(kingRing[Us] & weak)
-                    + 143 * !!pos.pinned_pieces(Us)
-                    - 848 * !pos.count<QUEEN>(Them)
-                    -   9 * mg_value(score) / 8
-                    +  40;
+        int kingDanger = unsafeChecks = 0;
 
         // Analyse the safe enemy's checks which are possible on next move
         safe  = ~pos.pieces(Them);
         safe &= ~attackedBy[Us][ALL_PIECES] | (weak & attackedBy2[Them]);
 
-        b1 = pos.attacks_from<  ROOK>(ksq);
-        b2 = pos.attacks_from<BISHOP>(ksq);
+        b1 = attacks_bb<ROOK  >(ksq, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, QUEEN));
+        b2 = attacks_bb<BISHOP>(ksq, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, QUEEN));
 
         // Enemy queen safe checks
         if ((b1 | b2) & attackedBy[Them][QUEEN] & safe & ~attackedBy[Us][QUEEN])
-            kingDanger += QueenCheck;
-
-        // Some other potential checks are also analysed, even from squares
-        // currently occupied by the opponent own pieces, as long as the square
-        // is not attacked by our pawns, and is not occupied by a blocked pawn.
-        other = ~(   attackedBy[Us][PAWN]
-                  | (pos.pieces(Them, PAWN) & shift<Up>(pos.pieces(PAWN))));
-
-        // Enemy rooks safe and other checks
-        if (b1 & attackedBy[Them][ROOK] & safe)
-            kingDanger += RookCheck;
+            kingDanger += QueenSafeCheck;
 
-        else if (b1 & attackedBy[Them][ROOK] & other)
-            score -= OtherCheck;
+        b1 &= attackedBy[Them][ROOK];
+        b2 &= attackedBy[Them][BISHOP];
 
-        // Enemy bishops safe and other checks
-        if (b2 & attackedBy[Them][BISHOP] & safe)
-            kingDanger += BishopCheck;
+        // Enemy rooks checks
+        if (b1 & safe)
+            kingDanger += RookSafeCheck;
+        else
+            unsafeChecks |= b1;
 
-        else if (b2 & attackedBy[Them][BISHOP] & other)
-            score -= OtherCheck;
+        // Enemy bishops checks
+        if (b2 & safe)
+            kingDanger += BishopSafeCheck;
+        else
+            unsafeChecks |= b2;
 
-        // Enemy knights safe and other checks
+        // Enemy knights checks
         b = pos.attacks_from<KNIGHT>(ksq) & attackedBy[Them][KNIGHT];
         if (b & safe)
-            kingDanger += KnightCheck;
-
-        else if (b & other)
-            score -= OtherCheck;
+            kingDanger += KnightSafeCheck;
+        else
+            unsafeChecks |= b;
+
+        // Unsafe or occupied checking squares will also be considered, as long as
+        // the square is in the attacker's mobility area.
+        unsafeChecks &= mobilityArea[Them];
+
+        kingDanger +=        kingAttackersCount[Them] * kingAttackersWeight[Them]
+                     + 102 * kingAdjacentZoneAttacksCount[Them]
+                     + 191 * popcount(kingRing[Us] & weak)
+                     + 143 * popcount(pos.pinned_pieces(Us) | unsafeChecks)
+                     - 848 * !pos.count<QUEEN>(Them)
+                     -   9 * mg_value(score) / 8
+                     +  40;
 
         // Transform the kingDanger units into a Score, and substract it from the evaluation
         if (kingDanger > 0)
@@ -523,11 +522,11 @@ namespace {
   template<Tracing T>  template<Color Us>
   Score Evaluation<T>::evaluate_threats() {
 
-    const Color Them        = (Us == WHITE ? BLACK      : WHITE);
-    const Square Up         = (Us == WHITE ? NORTH      : SOUTH);
-    const Square Left       = (Us == WHITE ? NORTH_WEST : SOUTH_EAST);
-    const Square Right      = (Us == WHITE ? NORTH_EAST : SOUTH_WEST);
-    const Bitboard TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB    : Rank6BB);
+    const Color     Them     = (Us == WHITE ? BLACK      : WHITE);
+    const Direction Up       = (Us == WHITE ? NORTH      : SOUTH);
+    const Direction Left     = (Us == WHITE ? NORTH_WEST : SOUTH_EAST);
+    const Direction Right    = (Us == WHITE ? NORTH_EAST : SOUTH_WEST);
+    const Bitboard  TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB    : Rank6BB);
 
     Bitboard b, weak, defended, stronglyProtected, safeThreats;
     Score score = SCORE_ZERO;
@@ -543,9 +542,6 @@ namespace {
         safeThreats = (shift<Right>(b) | shift<Left>(b)) & weak;
 
         score += ThreatBySafePawn * popcount(safeThreats);
-
-        if (weak ^ safeThreats)
-            score += ThreatByHangingPawn;
     }
 
     // Squares strongly protected by the opponent, either because they attack the
@@ -609,6 +605,13 @@ namespace {
 
     score += ThreatByPawnPush * popcount(b);
 
+    // Add a bonus for safe slider attack threats on opponent queen
+    safeThreats = ~pos.pieces(Us) & ~attackedBy2[Them] & attackedBy2[Us];
+    b =  (attackedBy[Us][BISHOP] & attackedBy[Them][QUEEN_DIAGONAL])
+       | (attackedBy[Us][ROOK  ] & attackedBy[Them][QUEEN] & ~attackedBy[Them][QUEEN_DIAGONAL]);
+
+    score += ThreatByAttackOnQueen * popcount(b & safeThreats);
+
     if (T)
         Trace::add(THREAT, Us, score);
 
@@ -622,8 +625,8 @@ namespace {
   template<Tracing T>  template<Color Us>
   Score Evaluation<T>::evaluate_passed_pawns() {
 
-    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
-    const Square Up  = (Us == WHITE ? NORTH : SOUTH);
+    const Color     Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Direction Up   = (Us == WHITE ? NORTH : SOUTH);
 
     Bitboard b, bb, squaresToQueen, defendedSquares, unsafeSquares;
     Score score = SCORE_ZERO;
@@ -826,7 +829,7 @@ namespace {
     // Initialize score by reading the incrementally updated scores included in
     // the position object (material + piece square tables) and the material
     // imbalance. Score is computed internally from the white point of view.
-    Score score = pos.psq_score() + me->imbalance();
+    Score score = pos.psq_score() + me->imbalance() + Eval::Contempt;
 
     // Probe the pawn hash table
     pe = Pawns::probe(pos);
@@ -884,18 +887,19 @@ namespace {
         Trace::add(TOTAL, score);
     }
 
-    return (pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v) + Eval::Tempo; // Side to move point of view
+    return pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v; // Side to move point of view
   }
 
 } // namespace
 
+Score Eval::Contempt = SCORE_ZERO;
 
 /// evaluate() is the evaluator for the outer world. It returns a static evaluation
 /// of the position from the point of view of the side to move.
 
 Value Eval::evaluate(const Position& pos)
 {
-   return Evaluation<>(pos).value();
+   return Evaluation<>(pos).value() + Eval::Tempo;
 }
 
 /// trace() is like evaluate(), but instead of returning a value, it returns
@@ -906,7 +910,7 @@ std::string Eval::trace(const Position& pos) {
 
   std::memset(scores, 0, sizeof(scores));
 
-  Value v = Evaluation<TRACE>(pos).value();
+  Value v = Evaluation<TRACE>(pos).value() + Eval::Tempo;
   v = pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v; // White's point of view
 
   std::stringstream ss;