Как движок оценивает позицию

Партия на lichess.org, 2014 год. Материала у белых меньше: у чёрных лишний слон и две лишние пешки. Зато белый ферзь стоит на f5, рядом с королём, а слон c2 смотрит по диагонали на h7, и закрывает её только свой конь e4. Ход белых.

Если посчитать только материал, белые проигрывают. Именно так и считает часть движка, которая называется оценкой: она смотрит на позицию, не делая ходов. Ниже — та же позиция и то, что про неё говорит оценка stepchess, движка этого курса. Нажмите на любую строку, чтобы прочитать, что она считает, и увидеть её поля на доске.

Оценка ставит белым −4.42: почти минус слон и пешка. Она не видит мата в два хода, потому что не считает ходы. Мат находит другая часть движка — поиск. В этой главе разберём, как устроены обе части и что из этого полезно человеку.

Что значит число

Оценка позиции — это число в пешках. Плюс значит, что лучше белым, минус — что лучше чёрным. +1.00 — примерно столько, сколько стоит лишняя пешка. +3.00 — лишняя лёгкая фигура. Оценка между −0.30 и +0.30 — равенство: у одной стороны небольшие удобства, но не больше.

Число не говорит, как выиграть. Оно говорит только, насколько позиция лучше для одной из сторон. При оценке +0.50 партия чаще всего кончается ничьей или выигрышем того, кто лучше сыграет дальше. При +3.00 у сильного шахматиста почти всегда победа. При +10.00 обычно уже нет сомнений: у одной стороны лишний ферзь или неотразимая атака.

Оценка и поиск

Движок состоит из двух частей. Статическая оценка смотрит на позицию как на картинку и складывает слагаемые. Поиск перебирает ходы: свои, ответы соперника, свои ответы на ответы — сотни тысяч позиций. В конце каждого варианта поиск спрашивает оценку, что она думает о получившейся позиции, и выбирает ход, после которого при лучшей игре обеих сторон оценка будет лучше всего. Слагаемых в оценке stepchess тридцать одно, и они делятся на семь групп: материал, фигуры, пешки, король, угрозы, пространство и знания об эндшпиле.

Поэтому в позиции из начала главы движок находит Кf6+: поиск доходит до позиции после Фh7#, где король заматован, и такой вариант лучше любого числа. Оценка без поиска видит только картинку. Человек, кстати, устроен так же: сначала мы оцениваем позицию на глаз, а потом считаем варианты там, где это нужно.

Попробуйте сами. На доске ниже начальная позиция, и вы ходите за обе стороны. Сыграйте 1. Кf3, а потом вернитесь и сыграйте 1. Кa3. Сравните оценки: конь на f3 бьёт центральные поля d4 и e5, а с a3 — только b5 и c4.

В начальной позиции все слагаемые у сторон равны и сокращаются, поэтому в списке остаётся только материал с нулём. После хода появляются строки, где стороны различаются. 1. e4 даёт белым около +0.32: пешка заняла центр и открыла дорогу ферзю и слону, у белых больше ходов. Помните: строки показывают только разницу между белыми и чёрными. То, что у сторон поровну, в список не попадает.

Материал

Главное слагаемое — материал. Движок считает фигуры примерно так, как вы учили в главе о ценности фигур, только точнее и по-разному для середины игры и эндшпиля. В середине игры у stepchess пешка стоит 0.82, конь 3.13, слон 3.46, ладья 4.62, ферзь 10.39. В эндшпиле пешка дорожает до 0.94, конь дешевеет до 2.82, ладья дорожает до 5.46. Эти числа подобраны по позициям из настоящих партий, и они близки к тому, что знают шахматисты.

К материалу добавляются ещё два слагаемых. Пара слонов стоит около 0.2 пешки: два слона держат поля обоих цветов. Материальный дисбаланс учитывает, что ценность фигур зависит от пешек: конь лучше в закрытой позиции, где пешек много, а ладья — в открытой.

Фигуры: расположение и подвижность

Второе большое слагаемое — где стоят фигуры. Движок хранит для каждой фигуры таблицу полей: коню и слону хорошо в центре, пешке хорошо продвинуться, королю в середине игры — в укрытии, а в эндшпиле — в центре. Отдельно считается подвижность: сколько полей доступно коням, слонам, ладьям и ферзю. Поля, которые бьют пешки соперника, не считаются: туда фигура пойти может, но там её прогонят.

Есть и слагаемые для отдельных фигур. Конь на защищённом пешкой поле в лагере соперника получает бонус за форпост. Ладья на открытой вертикали получает бонус, ладья на седьмой горизонтали — ещё один. Плохой слон, запертый своими пешками, получает штраф. На доске ниже вертикаль e открыта. Поставьте на неё ладью, Лae1 или Лfe1, и посмотрите, какая строка появится.

Строка «Ладья на открытой линии» приносит белым около 0.2 пешки, а с подвижностью оценка растёт ещё больше. Мало? Для движка это заметная разница: из таких долей и складывается перевес. Позиционная игра и состоит в том, чтобы шаг за шагом собирать небольшие плюсы, пока их не станет достаточно для решающего удара.

Пешки

Третья группа — пешечная структура. Движок штрафует изолированные пешки, у которых нет соседей на соседних вертикалях, сдвоенные пешки на одной вертикали и отсталые, которые не могут безопасно двинуться вперёд. Он награждает связанные пешки, стоящие рядом, пешечные цепи и проходные пешки, которым на пути не мешают пешки соперника. Проходная пешка тем дороже, чем дальше она продвинулась.

Материал здесь равный, но оценка в пользу чёрных. У белых на ферзевом фланге три пешки, и все слабые: пешка a2 изолирована, пешки c2 и c3 сдвоены и тоже без соседей. У чёрных пешки a7 и b6 держатся вместе, а b6 и e6 стоят на защищённых полях. Каждую слабую пешку белым придётся защищать фигурами, и эти фигуры не будут играть. Подробнее о пешках — в главе о пешечной структуре.

Безопасность короля

Четвёртая группа — король. В середине игры движок ценит пешки перед королём, на второй и третьей горизонталях: они укрывают его от шахов. Он штрафует открытые линии рядом с королём и считает фигуры соперника, которые бьют поля вокруг него. Одна такая фигура почти не опасна, а когда их собирается три-четыре, штраф быстро растёт. Пешки, идущие на короля соперника, тоже получают бонус: они вскрывают укрытие.

На доске ниже симметричная позиция итальянской партии. Оба короля рокированы и хорошо укрыты. Продвиньте белую пешку g2 на g4 и посмотрите, что скажет оценка о прикрытии белого короля.

После g4 прикрытие слабеет, и оценка падает почти на половину пешки. Движок не знает, будет ли у чёрных атака. Он знает только, что такие пешечные ходы перед своим королём чаще вредят, чем помогают. Это хорошее правило и для человека: не трогайте без причины пешки перед рокированным королём. Посмотрите и на другие строки: пешка g4 оторвалась от соседей f2 и h2, и движок снял бонус за связанные пешки, а строка «Расположение фигур» тоже ушла в минус.

Угрозы и пространство

Ещё две группы поменьше. Угрозы: висящая фигура, которую некому защитить, фигура под ударом пешки и двойной удар. Это попытка оценки заглянуть на ход вперёд без поиска: если фигура висит, скорее всего, её возьмут. Пространство: сколько раз каждая сторона бьёт центральные поля d4, e4, d5 и e5 и сколько безопасных полей у неё в своём лагере за пешками. Чем больше места, тем легче фигурам перестраиваться. Обе группы обычно дают десятые доли пешки, но в закрытых позициях пространство решает, у кого будет игра.

Середина игры и эндшпиль

Оценка устроена так, что у каждого слагаемого две величины: для середины игры и для эндшпиля. Движок смотрит, сколько фигур осталось на доске, и смешивает их. В начале партии работает первая величина, к эндшпилю — вторая. Поэтому король в эндшпиле из «спрячь его» становится «выведи его в центр», а проходная пешка дорожает.

Здесь всего одна лишняя пешка, но оценка +1.60. Кроме материала, белые получают за проходную пешку и за активного короля: он стоит впереди пешки, а чёрный король от неё далеко. Эту позицию белые выигрывают. Посмотрите на строку «Активность короля» — в середине игры такого слагаемого почти нет.

Где оценка ошибается

Статическая оценка — это набор правил, а у правил есть исключения. В позиции из начала главы она не увидела мата. В эндшпиле она может принять ничью за выигрыш. Посмотрите на позицию ниже.

Поэтому движок никогда не полагается на одну оценку. Поиск проверяет её правила ходами: если в варианте теряется ферзь или ставится мат, поиск это увидит. А для позиций с малым числом фигур у движка есть эндшпильные таблицы, где результат известен точно. Вот ещё одна позиция, где у белых на ладью меньше и оценка даёт им −3.08, а поиск находит мат.

Что из этого взять себе

Человек не может сложить три десятка слагаемых в уме, и не нужно. Полезно держать в голове четыре вопроса, в том же порядке, в каком их считает движок. Какой материал? Где стоят фигуры, кто из них без дела? Какие пешки слабые и какие проходные? Насколько безопасны короли? Ответив на них, вы поймёте, кому лучше, и найдёте, что улучшать: самую плохую фигуру, самую слабую пешку, укрытие своего короля. Самая плохая фигура — хороший кандидат для следующего хода: переведите её туда, где у неё будет больше полей и работы.

Оценке движка на странице анализа стоит доверять, но и проверять её. Если движок пишет +1.50, а вы не понимаете почему, сделайте его первый ход и посмотрите на новую позицию: часто причина в тактике, которую видит поиск. Если причина позиционная, ищите её среди тех же четырёх групп.

Что дальше

Из четырёх групп оценки самая долговечная — пешки. Фигуры переходят с поля на поле, а пешка назад не ходит, и слабость в пешечной структуре остаётся до конца партии. Об этом — следующая глава.