]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/pawns.cpp
Use FMHs to assist with LMR formula.
[stockfish] / src / pawns.cpp
index 1653e23ad5181b01bb9a1f16c16e794faddc1a0f..86745924bcfe2f308f04a1f9290a7b22d399f27b 100644 (file)
@@ -2,6 +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) 2015-2016 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
@@ -21,7 +22,6 @@
 #include <cassert>
 
 #include "bitboard.h"
-#include "bitcount.h"
 #include "pawns.h"
 #include "position.h"
 #include "thread.h"
@@ -31,59 +31,58 @@ namespace {
   #define V Value
   #define S(mg, eg) make_score(mg, eg)
 
-  // Doubled pawn penalty by file
-  const Score Doubled[FILE_NB] = {
-    S(13, 43), S(20, 48), S(23, 48), S(23, 48),
-    S(23, 48), S(23, 48), S(20, 48), S(13, 43) };
-
   // Isolated pawn penalty by opposed flag and file
   const Score Isolated[2][FILE_NB] = {
-  { S(37, 45), S(54, 52), S(60, 52), S(60, 52),
-    S(60, 52), S(60, 52), S(54, 52), S(37, 45) },
-  { S(25, 30), S(36, 35), S(40, 35), S(40, 35),
-    S(40, 35), S(40, 35), S(36, 35), S(25, 30) } };
+    { S(31, 36), S(45, 41), S(50, 41), S(50, 41),
+      S(50, 41), S(50, 41), S(45, 41), S(31, 36) },
+    { S(21, 24), S(30, 28), S(33, 28), S(33, 28),
+      S(33, 28), S(33, 28), S(30, 28), S(21, 24) } };
 
   // Backward pawn penalty by opposed flag
-  const Score Backward[2] = { S(67, 42), S(49, 24) };
+  const Score Backward[2] = { S(56, 33), S(41, 19) };
+
+  // Unsupported pawn penalty for pawns which are neither isolated or backward,
+  // by number of pawns it supports [less than 2 / exactly 2].
+  const Score Unsupported[2] = { S(17, 8), S(21, 12) };
 
   // Connected pawn bonus by opposed, phalanx, twice supported and rank
   Score Connected[2][2][2][RANK_NB];
 
-  // Levers bonus by rank
-  const Score Lever[RANK_NB] = {
-    S( 0, 0), S( 0, 0), S(0, 0), S(0, 0),
-    S(20,20), S(40,40), S(0, 0), S(0, 0) };
-
-  // Unsupported pawn penalty
-  const Score UnsupportedPawnPenalty = S(20, 10);
+  // Doubled pawn penalty by file
+  const Score Doubled[FILE_NB] = {
+    S(11, 34), S(17, 38), S(19, 38), S(19, 38),
+    S(19, 38), S(19, 38), S(17, 38), S(11, 34) };
 
-  const Score CenterBind = S(16, 0);
+  // Lever bonus by rank
+  const Score Lever[RANK_NB] = {
+    S( 0,  0), S( 0,  0), S(0, 0), S(0, 0),
+    S(17, 16), S(33, 32), S(0, 0), S(0, 0) };
 
   // Weakness of our pawn shelter in front of the king by [distance from edge][rank]
   const Value ShelterWeakness[][RANK_NB] = {
-  { V( 97), V(21), V(26), V(51), V(87), V( 89), V( 99) },
-  { V(120), V( 0), V(28), V(76), V(88), V(103), V(104) },
-  { V(101), V( 7), V(54), V(78), V(77), V( 92), V(101) },
-  { V( 80), V(11), V(44), V(68), V(87), V( 90), V(119) } };
+    { V( 97), V(21), V(26), V(51), V(87), V( 89), V( 99) },
+    { V(120), V( 0), V(28), V(76), V(88), V(103), V(104) },
+    { V(101), V( 7), V(54), V(78), V(77), V( 92), V(101) },
+    { V( 80), V(11), V(44), V(68), V(87), V( 90), V(119) } };
 
   // Danger of enemy pawns moving toward our king by [type][distance from edge][rank]
   const Value StormDanger[][4][RANK_NB] = {
-  { { V( 0),  V(  67), V( 134), V(38), V(32) },
-    { V( 0),  V(  57), V( 139), V(37), V(22) },
-    { V( 0),  V(  43), V( 115), V(43), V(27) },
-    { V( 0),  V(  68), V( 124), V(57), V(32) } },
-  { { V(20),  V(  43), V( 100), V(56), V(20) },
-    { V(23),  V(  20), V(  98), V(40), V(15) },
-    { V(23),  V(  39), V( 103), V(36), V(18) },
-    { V(28),  V(  19), V( 108), V(42), V(26) } },
-  { { V( 0),  V(   0), V(  75), V(14), V( 2) },
-    { V( 0),  V(   0), V( 150), V(30), V( 4) },
-    { V( 0),  V(   0), V( 160), V(22), V( 5) },
-    { V( 0),  V(   0), V( 166), V(24), V(13) } },
-  { { V( 0),  V(-283), V(-281), V(57), V(31) },
-    { V( 0),  V(  58), V( 141), V(39), V(18) },
-    { V( 0),  V(  65), V( 142), V(48), V(32) },
-    { V( 0),  V(  60), V( 126), V(51), V(19) } } };
+    { { V( 0),  V(  67), V( 134), V(38), V(32) },
+      { V( 0),  V(  57), V( 139), V(37), V(22) },
+      { V( 0),  V(  43), V( 115), V(43), V(27) },
+      { V( 0),  V(  68), V( 124), V(57), V(32) } },
+    { { V(20),  V(  43), V( 100), V(56), V(20) },
+      { V(23),  V(  20), V(  98), V(40), V(15) },
+      { V(23),  V(  39), V( 103), V(36), V(18) },
+      { V(28),  V(  19), V( 108), V(42), V(26) } },
+    { { V( 0),  V(   0), V(  75), V(14), V( 2) },
+      { V( 0),  V(   0), V( 150), V(30), V( 4) },
+      { V( 0),  V(   0), V( 160), V(22), V( 5) },
+      { V( 0),  V(   0), V( 166), V(24), V(13) } },
+    { { V( 0),  V(-283), V(-281), V(57), V(31) },
+      { V( 0),  V(  58), V( 141), V(39), V(18) },
+      { V( 0),  V(  65), V( 142), V(48), V(32) },
+      { V( 0),  V(  60), V( 126), V(51), V(19) } } };
 
   // Max bonus for king safety. Corresponds to start position with all the pawns
   // in front of the king and no enemy pawn on the horizon.
@@ -100,13 +99,9 @@ namespace {
     const Square Right = (Us == WHITE ? DELTA_NE : DELTA_SW);
     const Square Left  = (Us == WHITE ? DELTA_NW : DELTA_SE);
 
-    const Bitboard CenterBindMask =
-      Us == WHITE ? (FileDBB | FileEBB) & (Rank5BB | Rank6BB | Rank7BB)
-                  : (FileDBB | FileEBB) & (Rank4BB | Rank3BB | Rank2BB);
-
-    Bitboard b, neighbours, doubled, supported, phalanx;
+    Bitboard b, neighbours, stoppers, doubled, supported, phalanx;
     Square s;
-    bool passed, isolated, opposed, backward, lever, connected;
+    bool opposed, lever, connected, backward;
     Score score = SCORE_ZERO;
     const Square* pl = pos.squares<PAWN>(Us);
     const Bitboard* pawnAttacksBB = StepAttacksBB[make_piece(Us, PAWN)];
@@ -118,7 +113,7 @@ namespace {
     e->kingSquares[Us] = SQ_NONE;
     e->semiopenFiles[Us] = 0xFF;
     e->pawnAttacks[Us] = shift_bb<Right>(ourPawns) | shift_bb<Left>(ourPawns);
-    e->pawnsOnSquares[Us][BLACK] = popcount<Max15>(ourPawns & DarkSquares);
+    e->pawnsOnSquares[Us][BLACK] = popcount(ourPawns & DarkSquares);
     e->pawnsOnSquares[Us][WHITE] = pos.count<PAWN>(Us) - e->pawnsOnSquares[Us][BLACK];
 
     // Loop through all pawns of the current color and score each pawn
@@ -132,55 +127,47 @@ namespace {
         e->pawnAttacksSpan[Us] |= pawn_attack_span(Us, s);
 
         // Flag the pawn
-        neighbours  =   ourPawns   & adjacent_files_bb(f);
-        doubled     =   ourPawns   & forward_bb(Us, s);
-        opposed     =   theirPawns & forward_bb(Us, s);
-        passed      = !(theirPawns & passed_pawn_mask(Us, s));
-        lever       =   theirPawns & pawnAttacksBB[s];
-        phalanx     =   neighbours & rank_bb(s);
-        supported   =   neighbours & rank_bb(s - Up);
-        connected   =   supported | phalanx;
-        isolated    =  !neighbours;
-
-        // Test for backward pawn.
-        // If the pawn is passed, isolated, lever or connected it cannot be
-        // backward. If there are friendly pawns behind on adjacent files
-        // or if it is sufficiently advanced, it cannot be backward either.
-        if (   (passed | isolated | lever | connected)
-            || (ourPawns & pawn_attack_span(Them, s))
-            || (relative_rank(Us, s) >= RANK_5))
+        opposed    = theirPawns & forward_bb(Us, s);
+        stoppers   = theirPawns & passed_pawn_mask(Us, s);
+        lever      = theirPawns & pawnAttacksBB[s];
+        doubled    = ourPawns   & forward_bb(Us, s);
+        neighbours = ourPawns   & adjacent_files_bb(f);
+        phalanx    = neighbours & rank_bb(s);
+        supported  = neighbours & rank_bb(s - Up);
+        connected  = supported | phalanx;
+
+        // A pawn is backward when it is behind all pawns of the same color on the
+        // adjacent files and cannot be safely advanced.
+        if (!neighbours || lever || relative_rank(Us, s) >= RANK_5)
             backward = false;
         else
         {
-            // We now know there are no friendly pawns beside or behind this
-            // pawn on adjacent files. We now check whether the pawn is
-            // backward by looking in the forward direction on the adjacent
-            // files, and picking the closest pawn there.
-            b = pawn_attack_span(Us, s) & (ourPawns | theirPawns);
-            b = pawn_attack_span(Us, s) & rank_bb(backmost_sq(Us, b));
-
-            // If we have an enemy pawn in the same or next rank, the pawn is
-            // backward because it cannot advance without being captured.
-            backward = (b | shift_bb<Up>(b)) & theirPawns;
+            // Find the backmost rank with neighbours or stoppers
+            b = rank_bb(backmost_sq(Us, neighbours | stoppers));
+
+            // The pawn is backward when it cannot safely progress to that rank:
+            // either there is a stopper in the way on this rank, or there is a
+            // stopper on adjacent file which controls the way to that rank.
+            backward = (b | shift_bb<Up>(b & adjacent_files_bb(f))) & stoppers;
+            
+            assert(!backward || !(pawn_attack_span(Them, s + Up) & neighbours));
         }
 
-        assert(opposed | passed | (pawn_attack_span(Us, s) & theirPawns));
-
         // Passed pawns will be properly scored in evaluation because we need
-        // full attack info to evaluate passed pawns. Only the frontmost passed
+        // full attack info to evaluate them. Only the frontmost passed
         // pawn on each file is considered a true passed pawn.
-        if (passed && !doubled)
+        if (!(stoppers | doubled))
             e->passedPawns[Us] |= s;
 
         // Score this pawn
-        if (isolated)
+        if (!neighbours)
             score -= Isolated[opposed][f];
 
         else if (backward)
             score -= Backward[opposed];
 
         else if (!supported)
-            score -= UnsupportedPawnPenalty;
+            score -= Unsupported[more_than_one(neighbours & pawnAttacksBB[s])];
 
         if (connected)
             score += Connected[opposed][!!phalanx][more_than_one(supported)][relative_rank(Us, s)];
@@ -195,10 +182,6 @@ namespace {
     b = e->semiopenFiles[Us] ^ 0xFF;
     e->pawnSpan[Us] = b ? int(msb(b) - lsb(b)) : 0;
 
-    // Center binds: Two pawns controlling the same central square
-    b = shift_bb<Right>(ourPawns) & shift_bb<Left>(ourPawns) & CenterBindMask;
-    score += popcount<Max15>(b) * CenterBind;
-
     return score;
   }
 
@@ -212,7 +195,7 @@ namespace Pawns {
 
 void init()
 {
-  static const int Seed[RANK_NB] = { 0, 6, 15, 10, 57, 75, 135, 258 };
+  static const int Seed[RANK_NB] = { 0, 8, 19, 13, 71, 94, 169, 324 };
 
   for (int opposed = 0; opposed <= 1; ++opposed)
       for (int phalanx = 0; phalanx <= 1; ++phalanx)
@@ -221,7 +204,7 @@ void init()
   {
       int v = (Seed[r] + (phalanx ? (Seed[r + 1] - Seed[r]) / 2 : 0)) >> opposed;
       v += (apex ? v / 2 : 0);
-      Connected[opposed][phalanx][apex][r] = make_score(3 * v / 2, v);
+      Connected[opposed][phalanx][apex][r] = make_score(v, v * 5 / 8);
   }
 }
 
@@ -241,7 +224,7 @@ Entry* probe(const Position& pos) {
 
   e->key = key;
   e->score = evaluate<WHITE>(pos, e) - evaluate<BLACK>(pos, e);
-  e->asymmetry = popcount<Max15>(e->semiopenFiles[WHITE] ^ e->semiopenFiles[BLACK]);
+  e->asymmetry = popcount(e->semiopenFiles[WHITE] ^ e->semiopenFiles[BLACK]);
   return e;
 }
 
@@ -296,9 +279,6 @@ Score Entry::do_king_safety(const Position& pos, Square ksq) {
   if (pawns)
       while (!(DistanceRingBB[ksq][minKingPawnDistance++] & pawns)) {}
 
-  if (relative_rank(Us, ksq) > RANK_4)
-      return make_score(0, -16 * minKingPawnDistance);
-
   Value bonus = shelter_storm<Us>(pos, ksq);
 
   // If we can castle use the bonus after the castling if it is bigger