ビットボードでチェスの状態を表す方法

私はチェスエンジンのプログラミングとビットボードを使用してゲームの状態を表現することに興味があります。ビットボードを使用するオープンソースのチェスエンジンがいくつかあることは知っていますが、コードを見て、何が起こっているのかを理解するのは簡単ではありません。ビットボードですべての状態を表現する方法についての良い参考資料を探しています。

ビットボードを使用してゲームの状態を維持する方法、特に特定のビットボードから有効な移動のリストを生成する方法を明確に説明するか、そのような説明への適切な参照を提供すると、緑色のチェックマークが表示されます。

チェスエンジンプログラミングに最適なリソースは、ビットボードに関する大きなセクションがあるチェスプログラミングWikiです。ビットボードベースのエンジンを作成するために必要なものはすべて揃っていますが、かなり広まっていて、英語が第二言語である人によって書かれることもあります。

使用したいプログラミング言語は何ですか？

C＃でビットボードを実装するには、System.UInt64を使用します。これは、チェス盤の各正方形に1つずつ、64ビットを保持できます。この値タイプは、多くの高速ビット演算に適しています。

これは良いビットボードチュートリアルです。

ここに私自身のC＃チェスエンジンからのいくつかの例があります。コードからわかるように、ビットボードを使用して頭を一周するのには時間がかかる場合がありますが、通常、特に位置評価の場合は非常に高速です。

例1-ビットボードの定義：

internal UInt64 WhiteKing;
internal UInt64 WhiteQueens;
internal UInt64 WhiteRooks;
internal UInt64 WhiteBishops;
internal UInt64 WhiteKnights;
internal UInt64 WhitePawns;
internal UInt64 WhitePieces;

例2-ビットボードの初期化：

// Initialise piece bitboards using square contents.
private void InitPieceBitboards()
{
    this.WhiteKing = 0; 
    this.WhiteQueens = 0; 
    this.WhiteRooks = 0; 
    this.WhiteBishops = 0; 
    this.WhiteKnights = 0; 
    this.WhitePawns = 0;

    for (Int16 i = 0; i < 64; i++)
    {
        if (this.Squares[i] == Constants.WHITE_KING)
        {
            this.WhiteKing = this.WhiteKing | Constants.BITSET[i];
        }
        if (this.Squares[i] == Constants.WHITE_QUEEN)
        {
            this.WhiteQueens = this.WhiteQueens | Constants.BITSET[i];
        } 
        if (this.Squares[i] == Constants.WHITE_ROOK) 
        {
            this.WhiteRooks = this.WhiteRooks | Constants.BITSET[i];
        }
        if (this.Squares[i] == Constants.WHITE_BISHOP) 
        {
            this.WhiteBishops = this.WhiteBishops | Constants.BITSET[i];
        }
        if (this.Squares[i] == Constants.WHITE_KNIGHT) 
        {
            this.WhiteKnights = this.WhiteKnights | Constants.BITSET[i];
        }
        if (this.Squares[i] == Constants.WHITE_PAWN) 
        {
            this.WhitePawns = this.WhitePawns | Constants.BITSET[i];
        }

        this.WhitePieces = this.WhiteKing | this.WhiteQueens | 
                           this.WhiteRooks | this.WhiteBishops | 
                           this.WhiteKnights | this.WhitePawns;
        this.BlackPieces = this.BlackKing | this.BlackQueens | 
                           this.BlackRooks | this.BlackBishops | 
                           this.BlackKnights | this.BlackPawns;
        this.SquaresOccupied = this.WhitePieces | this.BlackPieces;
    }
}

例3-世代の移動：

// We can't capture one of our own pieces.
eligibleSquares = ~this.WhitePieces;

// Generate moves for white knights.
remainingKnights = this.WhiteKnights;

// Generate the moves for each knight...
while (remainingKnights != 0)
{
    squareFrom = BitOps.BitScanForward(remainingKnights);
    generatedMoves = Constants.ATTACKS_KNIGHT[squareFrom] & eligibleSquares;
    while (generatedMoves != 0)
    {
        squareTo = BitOps.BitScanForward(generatedMoves);
        moveList.Add(new Move(squareFrom, squareTo, Constants.WHITE_KNIGHT, 
                              this.Squares[squareTo], Constants.EMPTY));
        generatedMoves ^= Constants.BITSET[squareTo];
    }
    // Finished with this knight - move on to the next one.
    remainingKnights ^= Constants.BITSET[squareFrom];
}    

例4-材料スコアを計算します。

// Material score from scratch, in centipawns from White's perspective.
internal static Int32 ScoreMaterial(Board position)
{
    return BitOps.BitCountWegner(position.WhitePawns)   * Constants.VALUE_PAWN +
           BitOps.BitCountWegner(position.WhiteKnights) * Constants.VALUE_KNIGHT +
           BitOps.BitCountWegner(position.WhiteBishops) * Constants.VALUE_BISHOP +
           BitOps.BitCountWegner(position.WhiteRooks)   * Constants.VALUE_ROOK   +
           BitOps.BitCountWegner(position.WhiteQueens)  * Constants.VALUE_QUEEN  -
           BitOps.BitCountWegner(position.BlackPawns)   * Constants.VALUE_PAWN   -
           BitOps.BitCountWegner(position.BlackKnights) * Constants.VALUE_KNIGHT -
           BitOps.BitCountWegner(position.BlackBishops) * Constants.VALUE_BISHOP -
           BitOps.BitCountWegner(position.BlackRooks)   * Constants.VALUE_ROOK   -
           BitOps.BitCountWegner(position.BlackQueens)  * Constants.VALUE_QUEEN;
}

例5-ピースの移動度の計算：

// Calculate mobility score for white knights.
remainingPieces = position.WhiteKnights;
while (remainingPieces != 0)
{
    squareFrom = BitOps.BitScanForward(remainingPieces);
    mobilityKnight += BitOps.BitCountWegner(Constants.ATTACKS_KNIGHT[squareFrom]
                                            & unoccupiedSquares);
    remainingPieces ^= Constants.BITSET[squareFrom];
 }