Add chess/public/js/ai.js
This commit is contained in:
@@ -0,0 +1,543 @@
|
||||
const PIECE_VALUE = {
|
||||
P: 100,
|
||||
N: 320,
|
||||
B: 330,
|
||||
R: 500,
|
||||
Q: 900,
|
||||
K: 20_000,
|
||||
};
|
||||
|
||||
const LEVELS = {
|
||||
easy: {
|
||||
depth: 1,
|
||||
randomness: 0.35,
|
||||
},
|
||||
|
||||
intermediate: {
|
||||
depth: 2,
|
||||
randomness: 0.08,
|
||||
},
|
||||
|
||||
hard: {
|
||||
depth: 3,
|
||||
randomness: 0.01,
|
||||
},
|
||||
|
||||
expert: {
|
||||
depth: 4,
|
||||
randomness: 0,
|
||||
},
|
||||
};
|
||||
|
||||
const CENTER = new Set([
|
||||
"d4",
|
||||
"e4",
|
||||
"d5",
|
||||
"e5",
|
||||
]);
|
||||
|
||||
const EXTENDED_CENTER = new Set([
|
||||
"c3",
|
||||
"d3",
|
||||
"e3",
|
||||
"f3",
|
||||
"c4",
|
||||
"d4",
|
||||
"e4",
|
||||
"f4",
|
||||
"c5",
|
||||
"d5",
|
||||
"e5",
|
||||
"f5",
|
||||
"c6",
|
||||
"d6",
|
||||
"e6",
|
||||
"f6",
|
||||
]);
|
||||
|
||||
function cloneEngine(engine) {
|
||||
return new engine.constructor(
|
||||
engine.getSnapshot(),
|
||||
);
|
||||
}
|
||||
|
||||
function opposite(color) {
|
||||
return color === "w"
|
||||
? "b"
|
||||
: "w";
|
||||
}
|
||||
|
||||
function squareName(x, y) {
|
||||
return String.fromCharCode(
|
||||
97 + x,
|
||||
) + (8 - y);
|
||||
}
|
||||
|
||||
function getAllMoves(engine, color) {
|
||||
const moves = [];
|
||||
|
||||
for (let y = 0; y < 8; y++) {
|
||||
for (let x = 0; x < 8; x++) {
|
||||
const square =
|
||||
squareName(x, y);
|
||||
|
||||
const piece =
|
||||
engine.state.board[y][x];
|
||||
|
||||
if (
|
||||
!piece ||
|
||||
piece.color !== color
|
||||
) {
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
const pieceMoves =
|
||||
engine.getMovesFrom(
|
||||
square,
|
||||
);
|
||||
|
||||
for (const move of pieceMoves) {
|
||||
moves.push(move);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return moves;
|
||||
}
|
||||
|
||||
function evaluateMaterial(engine, color) {
|
||||
let score = 0;
|
||||
|
||||
for (const row of engine.state.board) {
|
||||
for (const piece of row) {
|
||||
if (!piece) {
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
const value =
|
||||
PIECE_VALUE[piece.type] ||
|
||||
0;
|
||||
|
||||
score +=
|
||||
piece.color === color
|
||||
? value
|
||||
: -value;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return score;
|
||||
}
|
||||
|
||||
function evaluatePosition(engine, color) {
|
||||
let score = 0;
|
||||
|
||||
for (let y = 0; y < 8; y++) {
|
||||
for (let x = 0; x < 8; x++) {
|
||||
const piece =
|
||||
engine.state.board[y][x];
|
||||
|
||||
if (!piece) {
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
const square =
|
||||
squareName(x, y);
|
||||
|
||||
const sign =
|
||||
piece.color === color
|
||||
? 1
|
||||
: -1;
|
||||
|
||||
if (
|
||||
CENTER.has(square)
|
||||
) {
|
||||
score +=
|
||||
sign *
|
||||
(piece.type === "P"
|
||||
? 30
|
||||
: 18);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (
|
||||
EXTENDED_CENTER.has(
|
||||
square,
|
||||
)
|
||||
) {
|
||||
score += sign * 6;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (
|
||||
piece.type === "N"
|
||||
) {
|
||||
const edgePenalty =
|
||||
Math.abs(3.5 - x) +
|
||||
Math.abs(3.5 - y);
|
||||
|
||||
score +=
|
||||
sign *
|
||||
Math.max(
|
||||
0,
|
||||
18 - edgePenalty * 4,
|
||||
);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (
|
||||
piece.type === "P"
|
||||
) {
|
||||
const advancement =
|
||||
piece.color === "w"
|
||||
? 6 - y
|
||||
: y - 1;
|
||||
|
||||
score +=
|
||||
sign *
|
||||
advancement *
|
||||
8;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (
|
||||
piece.type === "B"
|
||||
) {
|
||||
score += sign * 4;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (
|
||||
piece.type === "R" &&
|
||||
(y === 0 ||
|
||||
y === 7)
|
||||
) {
|
||||
score += sign * 5;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return score;
|
||||
}
|
||||
|
||||
function evaluateMobility(
|
||||
engine,
|
||||
color,
|
||||
) {
|
||||
const own =
|
||||
getAllMoves(
|
||||
engine,
|
||||
color,
|
||||
).length;
|
||||
|
||||
const enemy =
|
||||
getAllMoves(
|
||||
engine,
|
||||
opposite(color),
|
||||
).length;
|
||||
|
||||
return (own - enemy) * 3;
|
||||
}
|
||||
|
||||
function evaluateKings(engine, color) {
|
||||
let score = 0;
|
||||
|
||||
const status =
|
||||
engine.state.status;
|
||||
|
||||
if (!status) {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (status.check) {
|
||||
const turn =
|
||||
engine.state.turn;
|
||||
|
||||
if (turn === color) {
|
||||
score -= 35;
|
||||
} else {
|
||||
score += 35;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return score;
|
||||
}
|
||||
|
||||
function evaluate(engine, color) {
|
||||
const status =
|
||||
engine.state.status;
|
||||
|
||||
if (
|
||||
status?.phase ===
|
||||
"checkmate"
|
||||
) {
|
||||
if (
|
||||
status.winner === color
|
||||
) {
|
||||
return 1_000_000;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return -1_000_000;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (
|
||||
status?.phase === "draw"
|
||||
) {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return (
|
||||
evaluateMaterial(
|
||||
engine,
|
||||
color,
|
||||
) +
|
||||
evaluatePosition(
|
||||
engine,
|
||||
color,
|
||||
) +
|
||||
evaluateMobility(
|
||||
engine,
|
||||
color,
|
||||
) +
|
||||
evaluateKings(
|
||||
engine,
|
||||
color,
|
||||
)
|
||||
);
|
||||
}
|
||||
|
||||
function orderMoves(
|
||||
engine,
|
||||
moves,
|
||||
) {
|
||||
return [...moves].sort(
|
||||
(a, b) => {
|
||||
const captureA =
|
||||
a.capture ? 1 : 0;
|
||||
|
||||
const captureB =
|
||||
b.capture ? 1 : 0;
|
||||
|
||||
const promotionA =
|
||||
a.promotion ? 1 : 0;
|
||||
|
||||
const promotionB =
|
||||
b.promotion ? 1 : 0;
|
||||
|
||||
return (
|
||||
captureB -
|
||||
captureA ||
|
||||
promotionB -
|
||||
promotionA
|
||||
);
|
||||
},
|
||||
);
|
||||
}
|
||||
|
||||
function minimax(
|
||||
engine,
|
||||
depth,
|
||||
alpha,
|
||||
beta,
|
||||
maximizingColor,
|
||||
) {
|
||||
const status =
|
||||
engine.state.status;
|
||||
|
||||
if (
|
||||
depth <= 0 ||
|
||||
status?.phase ===
|
||||
"checkmate" ||
|
||||
status?.phase === "draw"
|
||||
) {
|
||||
return {
|
||||
score: evaluate(
|
||||
engine,
|
||||
maximizingColor,
|
||||
),
|
||||
move: null,
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
|
||||
const turn =
|
||||
engine.state.turn;
|
||||
|
||||
const moves =
|
||||
orderMoves(
|
||||
engine,
|
||||
getAllMoves(
|
||||
engine,
|
||||
turn,
|
||||
),
|
||||
);
|
||||
|
||||
if (!moves.length) {
|
||||
return {
|
||||
score: evaluate(
|
||||
engine,
|
||||
maximizingColor,
|
||||
),
|
||||
move: null,
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
|
||||
const maximizing =
|
||||
turn === maximizingColor;
|
||||
|
||||
let bestScore = maximizing
|
||||
? -Infinity
|
||||
: Infinity;
|
||||
|
||||
let bestMove = null;
|
||||
|
||||
for (const move of moves) {
|
||||
const child =
|
||||
cloneEngine(engine);
|
||||
|
||||
const result =
|
||||
child.makeMove({
|
||||
from: move.from,
|
||||
to: move.to,
|
||||
promotion:
|
||||
move.promotion ||
|
||||
null,
|
||||
});
|
||||
|
||||
if (!result.ok) {
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
const resultNode =
|
||||
minimax(
|
||||
child,
|
||||
depth - 1,
|
||||
alpha,
|
||||
beta,
|
||||
maximizingColor,
|
||||
);
|
||||
|
||||
const score =
|
||||
resultNode.score;
|
||||
|
||||
if (maximizing) {
|
||||
if (
|
||||
score >
|
||||
bestScore
|
||||
) {
|
||||
bestScore = score;
|
||||
bestMove = move;
|
||||
}
|
||||
|
||||
alpha = Math.max(
|
||||
alpha,
|
||||
bestScore,
|
||||
);
|
||||
} else {
|
||||
if (
|
||||
score <
|
||||
bestScore
|
||||
) {
|
||||
bestScore = score;
|
||||
bestMove = move;
|
||||
}
|
||||
|
||||
beta = Math.min(
|
||||
beta,
|
||||
bestScore,
|
||||
);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (beta <= alpha) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return {
|
||||
score: bestScore,
|
||||
move: bestMove,
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
|
||||
export const AI_LEVELS = LEVELS;
|
||||
|
||||
export function chooseComputerMove(
|
||||
engine,
|
||||
level = "intermediate",
|
||||
) {
|
||||
const config =
|
||||
LEVELS[level] ||
|
||||
LEVELS.intermediate;
|
||||
|
||||
const color =
|
||||
engine.state.turn;
|
||||
|
||||
const moves =
|
||||
getAllMoves(
|
||||
engine,
|
||||
color,
|
||||
);
|
||||
|
||||
if (!moves.length) {
|
||||
return null;
|
||||
}
|
||||
|
||||
const ranked = [];
|
||||
|
||||
for (const move of moves) {
|
||||
const child =
|
||||
cloneEngine(engine);
|
||||
|
||||
const result =
|
||||
child.makeMove({
|
||||
from: move.from,
|
||||
to: move.to,
|
||||
promotion:
|
||||
move.promotion ||
|
||||
null,
|
||||
});
|
||||
|
||||
if (!result.ok) {
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
const score =
|
||||
minimax(
|
||||
child,
|
||||
Math.max(
|
||||
0,
|
||||
config.depth - 1,
|
||||
),
|
||||
-Infinity,
|
||||
Infinity,
|
||||
color,
|
||||
).score;
|
||||
|
||||
ranked.push({
|
||||
move,
|
||||
score,
|
||||
});
|
||||
}
|
||||
|
||||
ranked.sort(
|
||||
(a, b) =>
|
||||
b.score - a.score,
|
||||
);
|
||||
|
||||
if (!ranked.length) {
|
||||
return moves[0];
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (
|
||||
Math.random() <
|
||||
config.randomness
|
||||
) {
|
||||
const count =
|
||||
Math.min(
|
||||
3,
|
||||
ranked.length,
|
||||
);
|
||||
|
||||
return ranked[
|
||||
Math.floor(
|
||||
Math.random() *
|
||||
count,
|
||||
)
|
||||
].move;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return ranked[0].move;
|
||||
}
|
||||
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