]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/material.cpp
Poly ampli+bias values after 73831 games
[stockfish] / src / material.cpp
index eb271e8c94b6701c7eab1a308a451454f242cd76..8532e361e81a3429e30609762b7011c7dde3b7fc 100644 (file)
 
 using namespace std;
 
+
 ////
 //// Local definitions
 ////
 
 namespace {
 
-  // Values modified by Joona Kiiski
-  const Value BishopPairMidgameBonus = Value(109);
-  const Value BishopPairEndgameBonus = Value(97);
-
   // Polynomial material balance parameters
-  const Value RedundantQueenPenalty = Value(358);
-  const Value RedundantRookPenalty  = Value(536);
-  const int LinearCoefficients[6]   = { 1740, -146, -1246, -197, 206, -7 };
+  const Value RedundantQueenPenalty = Value(320);
+  const Value RedundantRookPenalty  = Value(554);
+  const int LinearCoefficients[6]   = { 1617, -162, -1172, -190, 105, 26 };
 
   const int QuadraticCoefficientsSameColor[][6] = {
-  { 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 31, -4, 0, 0, 0, 0 }, { 14, 267, -21, 0, 0, 0 },
-  { 0, 7, -26, 0, 0, 0 }, { -3, -1, 69, 162, 80, 0 }, { 40, 27, 119, 174, -64, -49 } };
+  { 7, 7, 7, 7, 7, 7 }, { 39, 2, 7, 7, 7, 7 }, { 35, 271, -4, 7, 7, 7 },
+  { 7, 25, 4, 7, 7, 7 }, { -27, -2, 46, 100, 56, 7 }, { 58, 29, 83, 148, -3, -25 } };
 
   const int QuadraticCoefficientsOppositeColor[][6] = {
-  { 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { -9, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 49, 32, 0, 0, 0, 0 },
-  { -25, 19, -5, 0, 0, 0 }, { 97, -6, 39, -88, 0, 0 }, { 77, 69, -42, 104, 116, 0 } };
+  { 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { -4, 0, 0, 0, 0, 0 }, { -31, 21, 0, 0, 0, 0 },
+  { 16, 23, -2, 0, 0, 0 }, { 9, -1, -18, -63, 0, 0 }, { 65, 60, -38, 110, 130, 0 } };
 
-  // Unmapped endgame evaluation and scaling functions, these
+  // Named endgame evaluation and scaling functions, these
   // are accessed direcly and not through the function maps.
   EvaluationFunction<KmmKm> EvaluateKmmKm(WHITE);
   EvaluationFunction<KXK>   EvaluateKXK(WHITE), EvaluateKKX(BLACK);
-  ScalingFunction<KBPK>     ScaleKBPK(WHITE),   ScaleKKBP(BLACK);
-  ScalingFunction<KQKRP>    ScaleKQKRP(WHITE),  ScaleKRPKQ(BLACK);
+  ScalingFunction<KBPsK>    ScaleKBPsK(WHITE),  ScaleKKBPs(BLACK);
+  ScalingFunction<KQKRPs>   ScaleKQKRPs(WHITE), ScaleKRPsKQ(BLACK);
   ScalingFunction<KPsK>     ScaleKPsK(WHITE),   ScaleKKPs(BLACK);
   ScalingFunction<KPKP>     ScaleKPKPw(WHITE),  ScaleKPKPb(BLACK);
 
-  Key KNNKMaterialKey, KKNNMaterialKey;
+  typedef EndgameEvaluationFunctionBase EF;
+  typedef EndgameScalingFunctionBase SF;
 }
 
 
@@ -70,11 +68,10 @@ namespace {
 //// Classes
 ////
 
-typedef EndgameEvaluationFunctionBase EF;
-typedef EndgameScalingFunctionBase SF;
-
-/// See header for a class description. It is declared here to avoid
-/// to include <map> in the header file.
+/// EndgameFunctions class stores endgame evaluation and scaling functions
+/// in two std::map. Because STL library is not guaranteed to be thread
+/// safe even for read access, the maps, although with identical content,
+/// are replicated for each thread. This is faster then using locks.
 
 class EndgameFunctions {
 public:
@@ -88,10 +85,10 @@ private:
   static Key buildKey(const string& keyCode);
   static const string swapColors(const string& keyCode);
 
-  // Here we store two maps, one for evaluate and one for scaling
+  // Here we store two maps, for evaluate and scaling functions
   pair<map<Key, EF*>, map<Key, SF*> > maps;
 
-  // Maps accessing functions for const and non-const references
+  // Maps accessing functions returning const and non-const references
   template<typename T> const map<Key, T*>& get() const { return maps.first; }
   template<typename T> map<Key, T*>& get() { return maps.first; }
 };
@@ -109,25 +106,22 @@ EndgameFunctions::get<SF>() { return maps.second; }
 //// Functions
 ////
 
-
-/// Constructor for the MaterialInfoTable class
+/// MaterialInfoTable c'tor and d'tor, called once by each thread
 
 MaterialInfoTable::MaterialInfoTable(unsigned int numOfEntries) {
 
   size = numOfEntries;
   entries = new MaterialInfo[size];
   funcs = new EndgameFunctions();
+
   if (!entries || !funcs)
   {
-      cerr << "Failed to allocate " << (numOfEntries * sizeof(MaterialInfo))
+      cerr << "Failed to allocate " << numOfEntries * sizeof(MaterialInfo)
            << " bytes for material hash table." << endl;
       Application::exit_with_failure();
   }
 }
 
-
-/// Destructor for the MaterialInfoTable class
-
 MaterialInfoTable::~MaterialInfoTable() {
 
   delete funcs;
@@ -157,14 +151,6 @@ MaterialInfo* MaterialInfoTable::get_material_info(const Position& pos) {
   mi->clear();
   mi->key = key;
 
-  // A special case before looking for a specialized evaluation function
-  // KNN vs K is a draw.
-  if (key == KNNKMaterialKey || key == KKNNMaterialKey)
-  {
-      mi->factor[WHITE] = mi->factor[BLACK] = 0;
-      return mi;
-  }
-
   // Let's look if we have a specialized evaluation function for this
   // particular material configuration. First we look for a fixed
   // configuration one, then a generic one if previous search failed.
@@ -189,8 +175,8 @@ MaterialInfo* MaterialInfoTable::get_material_info(const Position& pos) {
            && pos.rooks() == EmptyBoardBB
            && pos.queens() == EmptyBoardBB)
   {
-      // Minor piece endgame with at least one minor piece per side,
-      // and no pawns.
+      // Minor piece endgame with at least one minor piece per side and
+      // no pawns. Note that the case KmmK is already handled by KXK.
       assert(pos.knights(WHITE) | pos.bishops(WHITE));
       assert(pos.knights(BLACK) | pos.bishops(BLACK));
 
@@ -217,29 +203,32 @@ MaterialInfo* MaterialInfoTable::get_material_info(const Position& pos) {
       return mi;
   }
 
+  // Generic scaling functions that refer to more then one material
+  // distribution. Should be probed after the specialized ones.
+  // Note that these ones don't return after setting the function.
   if (   pos.non_pawn_material(WHITE) == BishopValueMidgame
       && pos.piece_count(WHITE, BISHOP) == 1
       && pos.piece_count(WHITE, PAWN) >= 1)
-      mi->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKBPK;
+      mi->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKBPsK;
 
   if (   pos.non_pawn_material(BLACK) == BishopValueMidgame
       && pos.piece_count(BLACK, BISHOP) == 1
       && pos.piece_count(BLACK, PAWN) >= 1)
-      mi->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKKBP;
+      mi->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKKBPs;
 
   if (   pos.piece_count(WHITE, PAWN) == 0
       && pos.non_pawn_material(WHITE) == QueenValueMidgame
       && pos.piece_count(WHITE, QUEEN) == 1
       && pos.piece_count(BLACK, ROOK) == 1
       && pos.piece_count(BLACK, PAWN) >= 1)
-      mi->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKQKRP;
+      mi->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKQKRPs;
 
   else if (   pos.piece_count(BLACK, PAWN) == 0
            && pos.non_pawn_material(BLACK) == QueenValueMidgame
            && pos.piece_count(BLACK, QUEEN) == 1
            && pos.piece_count(WHITE, ROOK) == 1
            && pos.piece_count(WHITE, PAWN) >= 1)
-      mi->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKRPKQ;
+      mi->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKRPsKQ;
 
   if (pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK) == Value(0))
   {
@@ -255,6 +244,8 @@ MaterialInfo* MaterialInfoTable::get_material_info(const Position& pos) {
       }
       else if (pos.piece_count(WHITE, PAWN) == 1 && pos.piece_count(BLACK, PAWN) == 1)
       {
+          // This is a special case because we set scaling functions
+          // for both colors instead of only one.
           mi->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKPKPw;
           mi->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKPKPb;
       }
@@ -273,8 +264,10 @@ MaterialInfo* MaterialInfoTable::get_material_info(const Position& pos) {
   }
 
   // Evaluate the material balance
-
-  const int bishopsPair_count[2] = { pos.piece_count(WHITE, BISHOP) > 1, pos.piece_count(BLACK, BISHOP) > 1 };
+  const int pieceCount[2][6] = { { pos.piece_count(WHITE, BISHOP) > 1, pos.piece_count(WHITE, PAWN), pos.piece_count(WHITE, KNIGHT),
+                                   pos.piece_count(WHITE, BISHOP), pos.piece_count(WHITE, ROOK), pos.piece_count(WHITE, QUEEN) },
+                                 { pos.piece_count(BLACK, BISHOP) > 1, pos.piece_count(BLACK, PAWN), pos.piece_count(BLACK, KNIGHT),
+                                   pos.piece_count(BLACK, BISHOP), pos.piece_count(BLACK, ROOK), pos.piece_count(BLACK, QUEEN) } };
   Color c, them;
   int sign;
   int matValue = 0;
@@ -307,50 +300,40 @@ MaterialInfo* MaterialInfoTable::get_material_info(const Position& pos) {
     // Redundancy of major pieces, formula based on Kaufman's paper
     // "The Evaluation of Material Imbalances in Chess"
     // http://mywebpages.comcast.net/danheisman/Articles/evaluation_of_material_imbalance.htm
-    if (pos.piece_count(c, ROOK) >= 1)
-        matValue -= sign * ((pos.piece_count(c, ROOK) - 1) * RedundantRookPenalty + pos.piece_count(c, QUEEN) * RedundantQueenPenalty);
+    if (pieceCount[c][ROOK] >= 1)
+        matValue -= sign * ((pieceCount[c][ROOK] - 1) * RedundantRookPenalty + pieceCount[c][QUEEN] * RedundantQueenPenalty);
+
+    them = opposite_color(c);
 
     // Second-degree polynomial material imbalance by Tord Romstad
     //
     // We use NO_PIECE_TYPE as a place holder for the bishop pair "extended piece",
     // this allow us to be more flexible in defining bishop pair bonuses.
-    them = opposite_color(c);
-    for (PieceType pt1 = NO_PIECE_TYPE; pt1 <= QUEEN; pt1++)
+    for (int pt1 = NO_PIECE_TYPE; pt1 <= QUEEN; pt1++)
     {
-        int c1, c2, c3;
-        c1 = sign * (pt1 != NO_PIECE_TYPE ? pos.piece_count(c, pt1) : bishopsPair_count[c]);
+        int c1 = sign * pieceCount[c][pt1];
         if (!c1)
             continue;
 
         matValue += c1 * LinearCoefficients[pt1];
 
-        for (PieceType pt2 = NO_PIECE_TYPE; pt2 <= pt1; pt2++)
+        for (int pt2 = NO_PIECE_TYPE; pt2 <= pt1; pt2++)
         {
-            c2 = (pt2 != NO_PIECE_TYPE ? pos.piece_count(c,    pt2) : bishopsPair_count[c]);
-            c3 = (pt2 != NO_PIECE_TYPE ? pos.piece_count(them, pt2) : bishopsPair_count[them]);
-            matValue += c1 * c2 * QuadraticCoefficientsSameColor[pt1][pt2];
-            matValue += c1 * c3 * QuadraticCoefficientsOppositeColor[pt1][pt2];
+            matValue += c1 * pieceCount[c][pt2] * QuadraticCoefficientsSameColor[pt1][pt2];
+            matValue += c1 * pieceCount[them][pt2] * QuadraticCoefficientsOppositeColor[pt1][pt2];
         }
     }
   }
-
   mi->value = int16_t(matValue / 16);
   return mi;
 }
 
 
-/// EndgameFunctions member definitions. This class is used to store the maps
-/// of end game and scaling functions that MaterialInfoTable will query for
-/// each key. The maps are constant and are populated only at construction,
-/// but are per-thread instead of globals to avoid expensive locks needed
-/// because std::map is not guaranteed to be thread-safe even if accessed
-/// only for a lookup.
+/// EndgameFunctions member definitions.
 
 EndgameFunctions::EndgameFunctions() {
 
-  KNNKMaterialKey = buildKey("KNNK");
-  KKNNMaterialKey = buildKey("KKNN");
-
+  add<EvaluationFunction<KNNK>  >("KNNK");
   add<EvaluationFunction<KPK>   >("KPK");
   add<EvaluationFunction<KBNK>  >("KBNK");
   add<EvaluationFunction<KRKP>  >("KRKP");
@@ -385,8 +368,8 @@ Key EndgameFunctions::buildKey(const string& keyCode) {
     stringstream s;
     bool upcase = false;
 
-    // Build up a fen substring with the given pieces, note
-    // that the fen string could be of an illegal position.
+    // Build up a fen string with the given pieces, note that
+    // the fen string could be of an illegal position.
     for (size_t i = 0; i < keyCode.length(); i++)
     {
         if (keyCode[i] == 'K')