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Pawn Tuning
[stockfish] / src / pawns.cpp
index c20cb5293c009ee2a2538318965be79156ba5d4b..a5102db8aeb5b383c4ebe26b7ecf92462833a79f 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
@@ -32,16 +30,21 @@ namespace {
   #define S(mg, eg) make_score(mg, eg)
 
   // Pawn penalties
-  constexpr Score Backward        = S( 9, 24);
-  constexpr Score BlockedStorm    = S(82, 82);
-  constexpr Score Doubled         = S(11, 56);
-  constexpr Score DoubledIsolated = S(15, 57);
-  constexpr Score Isolated        = S( 5, 15);
-  constexpr Score WeakLever       = S( 0, 56);
-  constexpr Score WeakUnopposed   = S(13, 27);
+  constexpr Score Backward      = S( 8, 25);
+  constexpr Score Doubled       = S(10, 55);
+  constexpr Score Isolated      = S( 3, 15);
+  constexpr Score WeakLever     = S( 3, 55);
+  constexpr Score WeakUnopposed = S(13, 25);
+
+  // Bonus for blocked pawns at 5th or 6th rank
+  constexpr Score BlockedPawn[2] = { S(-13, -4), S(-5, 2) };
+
+  constexpr Score BlockedStorm[RANK_NB] = {
+    S(0, 0), S(0, 0), S(76, 78), S(-10, 15), S(-7, 10), S(-4, 6), S(-1, 2)
+  };
 
   // Connected pawn bonus
-  constexpr int Connected[RANK_NB] = { 0, 7, 8, 12, 29, 48, 86 };
+  constexpr int Connected[RANK_NB] = { 0, 5, 7, 11, 24, 48, 86 };
 
   // Strength of pawn shelter for our king by [distance from edge][rank].
   // RANK_1 = 0 is used for files where we have no pawn, or pawn is behind our king.
@@ -66,6 +69,12 @@ namespace {
   #undef S
   #undef V
 
+
+  /// evaluate() calculates a score for the static pawn structure of the given position.
+  /// We cannot use the location of pieces or king in this function, as the evaluation
+  /// of the pawn structure will be stored in a small cache for speed reasons, and will
+  /// be re-used even when the pieces have moved.
+
   template<Color Us>
   Score evaluate(const Position& pos, Pawns::Entry* e) {
 
@@ -87,6 +96,7 @@ namespace {
     e->passedPawns[Us] = 0;
     e->kingSquares[Us] = SQ_NONE;
     e->pawnAttacks[Us] = e->pawnAttacksSpan[Us] = pawn_attacks_bb<Us>(ourPawns);
+    e->blockedCount += popcount(shift<Up>(ourPawns) & (theirPawns | doubleAttackThem));
 
     // Loop through all pawns of the current color and score each pawn
     while ((s = *pl++) != SQ_NONE)
@@ -99,15 +109,13 @@ namespace {
         opposed    = theirPawns & forward_file_bb(Us, s);
         blocked    = theirPawns & (s + Up);
         stoppers   = theirPawns & passed_pawn_span(Us, s);
-        lever      = theirPawns & PawnAttacks[Us][s];
-        leverPush  = theirPawns & PawnAttacks[Us][s + Up];
+        lever      = theirPawns & pawn_attacks_bb(Us, s);
+        leverPush  = theirPawns & pawn_attacks_bb(Us, s + Up);
         doubled    = ourPawns   & (s - Up);
         neighbours = ourPawns   & adjacent_files_bb(s);
         phalanx    = neighbours & rank_bb(s);
         support    = neighbours & rank_bb(s - Up);
 
-        e->blockedCount += blocked || more_than_one(leverPush);
-
         // A pawn is backward when it is behind all pawns of the same color on
         // the adjacent files and cannot safely advance.
         backward =  !(neighbours & forward_ranks_bb(Them, s + Up))
@@ -138,30 +146,33 @@ namespace {
         // Score this pawn
         if (support | phalanx)
         {
-            int v =  Connected[r] * (4 + 2 * bool(phalanx) - 2 * bool(opposed) - bool(blocked)) / 2
-                   + 21 * popcount(support);
+            int v =  Connected[r] * (2 + bool(phalanx) - bool(opposed))
+                   + 22 * popcount(support);
 
             score += make_score(v, v * (r - 2) / 4);
         }
 
         else if (!neighbours)
         {
-            score -=   Isolated
-                     + WeakUnopposed * !opposed;
-
-            if (   (ourPawns & forward_file_bb(Them, s))
-                && popcount(opposed) == 1
+            if (     opposed
+                &&  (ourPawns & forward_file_bb(Them, s))
                 && !(theirPawns & adjacent_files_bb(s)))
-                score -= DoubledIsolated;
+                score -= Doubled;
+            else
+                score -=  Isolated
+                        + WeakUnopposed * !opposed;
         }
 
         else if (backward)
-            score -=   Backward
-                     + WeakUnopposed * !opposed;
+            score -=  Backward
+                    + WeakUnopposed * !opposed;
 
         if (!support)
-            score -=   Doubled * doubled
-                     + WeakLever * more_than_one(lever);
+            score -=  Doubled * doubled
+                    + WeakLever * more_than_one(lever);
+
+        if (blocked && r > RANK_4)
+            score += BlockedPawn[r-4];
     }
 
     return score;
@@ -171,6 +182,7 @@ namespace {
 
 namespace Pawns {
 
+
 /// Pawns::probe() looks up the current position's pawns configuration in
 /// the pawns hash table. It returns a pointer to the Entry if the position
 /// is found. Otherwise a new Entry is computed and stored there, so we don't
@@ -197,17 +209,17 @@ Entry* probe(const Position& pos) {
 /// penalty for a king, looking at the king file and the two closest files.
 
 template<Color Us>
-Score Entry::evaluate_shelter(const Position& pos, Square ksq) {
+Score Entry::evaluate_shelter(const Position& pos, Square ksq) const {
 
   constexpr Color Them = ~Us;
 
   Bitboard b = pos.pieces(PAWN) & ~forward_ranks_bb(Them, ksq);
-  Bitboard ourPawns = b & pos.pieces(Us);
+  Bitboard ourPawns = b & pos.pieces(Us) & ~pawnAttacks[Them];
   Bitboard theirPawns = b & pos.pieces(Them);
 
   Score bonus = make_score(5, 5);
 
-  File center = Utility::clamp(file_of(ksq), FILE_B, FILE_G);
+  File center = std::clamp(file_of(ksq), FILE_B, FILE_G);
   for (File f = File(center - 1); f <= File(center + 1); ++f)
   {
       b = ourPawns & file_bb(f);
@@ -216,11 +228,11 @@ Score Entry::evaluate_shelter(const Position& pos, Square ksq) {
       b = theirPawns & file_bb(f);
       int theirRank = b ? relative_rank(Us, frontmost_sq(Them, b)) : 0;
 
-      File d = File(edge_distance(f));
+      int d = edge_distance(f);
       bonus += make_score(ShelterStrength[d][ourRank], 0);
 
       if (ourRank && (ourRank == theirRank - 1))
-          bonus -= BlockedStorm * int(theirRank == RANK_3);
+          bonus -= BlockedStorm[theirRank];
       else
           bonus -= make_score(UnblockedStorm[d][theirRank], 0);
   }
@@ -254,7 +266,7 @@ Score Entry::do_king_safety(const Position& pos) {
   Bitboard pawns = pos.pieces(Us, PAWN);
   int minPawnDist = 6;
 
-  if (pawns & PseudoAttacks[KING][ksq])
+  if (pawns & attacks_bb<KING>(ksq))
       minPawnDist = 1;
   else while (pawns)
       minPawnDist = std::min(minPawnDist, distance(ksq, pop_lsb(&pawns)));