]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/nnue/evaluate_nnue.cpp
Merge remote-tracking branch 'upstream/master'
[stockfish] / src / nnue / evaluate_nnue.cpp
diff --git a/src/nnue/evaluate_nnue.cpp b/src/nnue/evaluate_nnue.cpp
deleted file mode 100644 (file)
index 329adfd..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,405 +0,0 @@
-/*
-  Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
-  Copyright (C) 2004-2023 The Stockfish developers (see AUTHORS file)
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-*/
-
-// Code for calculating NNUE evaluation function
-
-#include <fstream>
-#include <iomanip>
-#include <iostream>
-#include <set>
-#include <sstream>
-#include <string_view>
-
-#include "../evaluate.h"
-#include "../position.h"
-#include "../uci.h"
-#include "../types.h"
-
-#include "evaluate_nnue.h"
-
-namespace Stockfish::Eval::NNUE {
-
-  // Input feature converter
-  LargePagePtr<FeatureTransformer> featureTransformer;
-
-  // Evaluation function
-  AlignedPtr<Network> network[LayerStacks];
-
-  // Evaluation function file name
-  std::string fileName;
-  std::string netDescription;
-
-  namespace Detail {
-
-  // Initialize the evaluation function parameters
-  template <typename T>
-  void initialize(AlignedPtr<T>& pointer) {
-
-    pointer.reset(reinterpret_cast<T*>(std_aligned_alloc(alignof(T), sizeof(T))));
-    std::memset(pointer.get(), 0, sizeof(T));
-  }
-
-  template <typename T>
-  void initialize(LargePagePtr<T>& pointer) {
-
-    static_assert(alignof(T) <= 4096, "aligned_large_pages_alloc() may fail for such a big alignment requirement of T");
-    pointer.reset(reinterpret_cast<T*>(aligned_large_pages_alloc(sizeof(T))));
-    std::memset(pointer.get(), 0, sizeof(T));
-  }
-
-  // Read evaluation function parameters
-  template <typename T>
-  bool read_parameters(std::istream& stream, T& reference) {
-
-    std::uint32_t header;
-    header = read_little_endian<std::uint32_t>(stream);
-    if (!stream || header != T::get_hash_value()) return false;
-    return reference.read_parameters(stream);
-  }
-
-  // Write evaluation function parameters
-  template <typename T>
-  bool write_parameters(std::ostream& stream, const T& reference) {
-
-    write_little_endian<std::uint32_t>(stream, T::get_hash_value());
-    return reference.write_parameters(stream);
-  }
-
-  }  // namespace Detail
-
-  // Initialize the evaluation function parameters
-  static void initialize() {
-
-    Detail::initialize(featureTransformer);
-    for (std::size_t i = 0; i < LayerStacks; ++i)
-      Detail::initialize(network[i]);
-  }
-
-  // Read network header
-  static bool read_header(std::istream& stream, std::uint32_t* hashValue, std::string* desc)
-  {
-    std::uint32_t version, size;
-
-    version     = read_little_endian<std::uint32_t>(stream);
-    *hashValue  = read_little_endian<std::uint32_t>(stream);
-    size        = read_little_endian<std::uint32_t>(stream);
-    if (!stream || version != Version) return false;
-    desc->resize(size);
-    stream.read(&(*desc)[0], size);
-    return !stream.fail();
-  }
-
-  // Write network header
-  static bool write_header(std::ostream& stream, std::uint32_t hashValue, const std::string& desc)
-  {
-    write_little_endian<std::uint32_t>(stream, Version);
-    write_little_endian<std::uint32_t>(stream, hashValue);
-    write_little_endian<std::uint32_t>(stream, (std::uint32_t)desc.size());
-    stream.write(&desc[0], desc.size());
-    return !stream.fail();
-  }
-
-  // Read network parameters
-  static bool read_parameters(std::istream& stream) {
-
-    std::uint32_t hashValue;
-    if (!read_header(stream, &hashValue, &netDescription)) return false;
-    if (hashValue != HashValue) return false;
-    if (!Detail::read_parameters(stream, *featureTransformer)) return false;
-    for (std::size_t i = 0; i < LayerStacks; ++i)
-      if (!Detail::read_parameters(stream, *(network[i]))) return false;
-    return stream && stream.peek() == std::ios::traits_type::eof();
-  }
-
-  // Write network parameters
-  static bool write_parameters(std::ostream& stream) {
-
-    if (!write_header(stream, HashValue, netDescription)) return false;
-    if (!Detail::write_parameters(stream, *featureTransformer)) return false;
-    for (std::size_t i = 0; i < LayerStacks; ++i)
-      if (!Detail::write_parameters(stream, *(network[i]))) return false;
-    return (bool)stream;
-  }
-
-  void hint_common_parent_position(const Position& pos) {
-    if (Eval::useNNUE)
-        featureTransformer->hint_common_access(pos);
-  }
-
-  // Evaluation function. Perform differential calculation.
-  Value evaluate(const Position& pos, bool adjusted, int* complexity) {
-
-    // We manually align the arrays on the stack because with gcc < 9.3
-    // overaligning stack variables with alignas() doesn't work correctly.
-
-    constexpr uint64_t alignment = CacheLineSize;
-    constexpr int delta = 24;
-
-#if defined(ALIGNAS_ON_STACK_VARIABLES_BROKEN)
-    TransformedFeatureType transformedFeaturesUnaligned[
-      FeatureTransformer::BufferSize + alignment / sizeof(TransformedFeatureType)];
-
-    auto* transformedFeatures = align_ptr_up<alignment>(&transformedFeaturesUnaligned[0]);
-#else
-    alignas(alignment)
-      TransformedFeatureType transformedFeatures[FeatureTransformer::BufferSize];
-#endif
-
-    ASSERT_ALIGNED(transformedFeatures, alignment);
-
-    const int bucket = (pos.count<ALL_PIECES>() - 1) / 4;
-    const auto psqt = featureTransformer->transform(pos, transformedFeatures, bucket);
-    const auto positional = network[bucket]->propagate(transformedFeatures);
-
-    if (complexity)
-        *complexity = abs(psqt - positional) / OutputScale;
-
-    // Give more value to positional evaluation when adjusted flag is set
-    if (adjusted)
-        return static_cast<Value>(((1024 - delta) * psqt + (1024 + delta) * positional) / (1024 * OutputScale));
-    else
-        return static_cast<Value>((psqt + positional) / OutputScale);
-  }
-
-  struct NnueEvalTrace {
-    static_assert(LayerStacks == PSQTBuckets);
-
-    Value psqt[LayerStacks];
-    Value positional[LayerStacks];
-    std::size_t correctBucket;
-  };
-
-  static NnueEvalTrace trace_evaluate(const Position& pos) {
-
-    // We manually align the arrays on the stack because with gcc < 9.3
-    // overaligning stack variables with alignas() doesn't work correctly.
-
-    constexpr uint64_t alignment = CacheLineSize;
-
-#if defined(ALIGNAS_ON_STACK_VARIABLES_BROKEN)
-    TransformedFeatureType transformedFeaturesUnaligned[
-      FeatureTransformer::BufferSize + alignment / sizeof(TransformedFeatureType)];
-
-    auto* transformedFeatures = align_ptr_up<alignment>(&transformedFeaturesUnaligned[0]);
-#else
-    alignas(alignment)
-      TransformedFeatureType transformedFeatures[FeatureTransformer::BufferSize];
-#endif
-
-    ASSERT_ALIGNED(transformedFeatures, alignment);
-
-    NnueEvalTrace t{};
-    t.correctBucket = (pos.count<ALL_PIECES>() - 1) / 4;
-    for (IndexType bucket = 0; bucket < LayerStacks; ++bucket) {
-      const auto materialist = featureTransformer->transform(pos, transformedFeatures, bucket);
-      const auto positional = network[bucket]->propagate(transformedFeatures);
-
-      t.psqt[bucket] = static_cast<Value>( materialist / OutputScale );
-      t.positional[bucket] = static_cast<Value>( positional / OutputScale );
-    }
-
-    return t;
-  }
-
-  constexpr std::string_view PieceToChar(" PNBRQK  pnbrqk");
-
-
-  // format_cp_compact() converts a Value into (centi)pawns and writes it in a buffer.
-  // The buffer must have capacity for at least 5 chars.
-  static void format_cp_compact(Value v, char* buffer) {
-
-    buffer[0] = (v < 0 ? '-' : v > 0 ? '+' : ' ');
-
-    int cp = std::abs(100 * v / UCI::NormalizeToPawnValue);
-    if (cp >= 10000)
-    {
-        buffer[1] = '0' + cp / 10000; cp %= 10000;
-        buffer[2] = '0' + cp / 1000; cp %= 1000;
-        buffer[3] = '0' + cp / 100;
-        buffer[4] = ' ';
-    }
-    else if (cp >= 1000)
-    {
-        buffer[1] = '0' + cp / 1000; cp %= 1000;
-        buffer[2] = '0' + cp / 100; cp %= 100;
-        buffer[3] = '.';
-        buffer[4] = '0' + cp / 10;
-    }
-    else
-    {
-        buffer[1] = '0' + cp / 100; cp %= 100;
-        buffer[2] = '.';
-        buffer[3] = '0' + cp / 10; cp %= 10;
-        buffer[4] = '0' + cp / 1;
-    }
-  }
-
-
-  // format_cp_aligned_dot() converts a Value into (centi)pawns, always keeping two decimals.
-  static void format_cp_aligned_dot(Value v, std::stringstream &stream) {
-    const double cp = 1.0 * std::abs(int(v)) / UCI::NormalizeToPawnValue;
-
-    stream << (v < 0 ? '-' : v > 0 ? '+' : ' ')
-           << std::setiosflags(std::ios::fixed)
-           << std::setw(6)
-           << std::setprecision(2)
-           << cp;
-  }
-
-
-  // trace() returns a string with the value of each piece on a board,
-  // and a table for (PSQT, Layers) values bucket by bucket.
-
-  std::string trace(Position& pos) {
-
-    std::stringstream ss;
-
-    char board[3*8+1][8*8+2];
-    std::memset(board, ' ', sizeof(board));
-    for (int row = 0; row < 3*8+1; ++row)
-      board[row][8*8+1] = '\0';
-
-    // A lambda to output one box of the board
-    auto writeSquare = [&board](File file, Rank rank, Piece pc, Value value) {
-
-      const int x = ((int)file) * 8;
-      const int y = (7 - (int)rank) * 3;
-      for (int i = 1; i < 8; ++i)
-         board[y][x+i] = board[y+3][x+i] = '-';
-      for (int i = 1; i < 3; ++i)
-         board[y+i][x] = board[y+i][x+8] = '|';
-      board[y][x] = board[y][x+8] = board[y+3][x+8] = board[y+3][x] = '+';
-      if (pc != NO_PIECE)
-        board[y+1][x+4] = PieceToChar[pc];
-      if (value != VALUE_NONE)
-        format_cp_compact(value, &board[y+2][x+2]);
-    };
-
-    // We estimate the value of each piece by doing a differential evaluation from
-    // the current base eval, simulating the removal of the piece from its square.
-    Value base = evaluate(pos);
-    base = pos.side_to_move() == WHITE ? base : -base;
-
-    for (File f = FILE_A; f <= FILE_H; ++f)
-      for (Rank r = RANK_1; r <= RANK_8; ++r)
-      {
-        Square sq = make_square(f, r);
-        Piece pc = pos.piece_on(sq);
-        Value v = VALUE_NONE;
-
-        if (pc != NO_PIECE && type_of(pc) != KING)
-        {
-          auto st = pos.state();
-
-          pos.remove_piece(sq);
-          st->accumulator.computed[WHITE] = false;
-          st->accumulator.computed[BLACK] = false;
-
-          Value eval = evaluate(pos);
-          eval = pos.side_to_move() == WHITE ? eval : -eval;
-          v = base - eval;
-
-          pos.put_piece(pc, sq);
-          st->accumulator.computed[WHITE] = false;
-          st->accumulator.computed[BLACK] = false;
-        }
-
-        writeSquare(f, r, pc, v);
-      }
-
-    ss << " NNUE derived piece values:\n";
-    for (int row = 0; row < 3*8+1; ++row)
-        ss << board[row] << '\n';
-    ss << '\n';
-
-    auto t = trace_evaluate(pos);
-
-    ss << " NNUE network contributions "
-       << (pos.side_to_move() == WHITE ? "(White to move)" : "(Black to move)") << std::endl
-       << "+------------+------------+------------+------------+\n"
-       << "|   Bucket   |  Material  | Positional |   Total    |\n"
-       << "|            |   (PSQT)   |  (Layers)  |            |\n"
-       << "+------------+------------+------------+------------+\n";
-
-    for (std::size_t bucket = 0; bucket < LayerStacks; ++bucket)
-    {
-      ss <<  "|  " << bucket    << "        ";
-      ss << " |  "; format_cp_aligned_dot(t.psqt[bucket], ss); ss << "  "
-         << " |  "; format_cp_aligned_dot(t.positional[bucket], ss); ss << "  "
-         << " |  "; format_cp_aligned_dot(t.psqt[bucket] + t.positional[bucket], ss); ss << "  "
-         << " |";
-      if (bucket == t.correctBucket)
-          ss << " <-- this bucket is used";
-      ss << '\n';
-    }
-
-    ss << "+------------+------------+------------+------------+\n";
-
-    return ss.str();
-  }
-
-
-  // Load eval, from a file stream or a memory stream
-  bool load_eval(std::string name, std::istream& stream) {
-
-    initialize();
-    fileName = name;
-    return read_parameters(stream);
-  }
-
-  // Save eval, to a file stream or a memory stream
-  bool save_eval(std::ostream& stream) {
-
-    if (fileName.empty())
-      return false;
-
-    return write_parameters(stream);
-  }
-
-  /// Save eval, to a file given by its name
-  bool save_eval(const std::optional<std::string>& filename) {
-
-    std::string actualFilename;
-    std::string msg;
-
-    if (filename.has_value())
-        actualFilename = filename.value();
-    else
-    {
-        if (currentEvalFileName != EvalFileDefaultName)
-        {
-             msg = "Failed to export a net. A non-embedded net can only be saved if the filename is specified";
-
-             sync_cout << msg << sync_endl;
-             return false;
-        }
-        actualFilename = EvalFileDefaultName;
-    }
-
-    std::ofstream stream(actualFilename, std::ios_base::binary);
-    bool saved = save_eval(stream);
-
-    msg = saved ? "Network saved successfully to " + actualFilename
-                : "Failed to export a net";
-
-    sync_cout << msg << sync_endl;
-    return saved;
-  }
-
-
-} // namespace Stockfish::Eval::NNUE