Schach-Computer Algorithmen und Architekturen - Weblearn ...

6.2.4 Interne Brettdarstellung mit Bitboards
Die Bitboards verfolgen ein anderes Konzept. Mit einem 64-Bit Wort lässt sich die
Position eines bestimmten Typs von Stein darstellen. Dabei repräsentiert das 0. Bit
das Spielfeld A1 und das 63. Bit Spielfeld H8. Für alle sechs Spielsteine (König,
Königin, Turm, Läufer, Springer und Bauer) und für jeweils beide Farben gibt es eine
Repräsentation in Form eines 64-Bit Wortes.
Diese Form der Brettdarstellung ist nicht sonderlich verbreitet, da sie den Nachteil
hat, durch die vielen Bitoperationen relativ unübersichtlich zu sein. Das Programm
Crafty verwendet aber solche Bitboards. Der Autor gibt selbst sogar an, daß er mit
dieser Art von Darstellung anfänglich (etwas über ein Jahr) Probleme hatte.
Beispiel für "bit-parallele" Operationen
Wenn z.B. überprüft werden soll, ob ein schwarzer Bauer auf dem Feld d5, d6, d7,
e5, e7, f5, f6 oder f7 steht, lässt sich dies mit einer einfachen And-Operation
überpüfen. Um dies zu bewerkstelligen, muss ein Bitboard erstellt werden, das die
entsprechenden Felder auf 1 setzt. Führt man nun eine AND Verknüpfung mit dem
Bitboard der schwarzen Bauern aus, kann man das Ergebnis direkt auswerten. Wenn
es ungleich null ist, muss auf einem der 8 Felder mindestens ein Bauer stehen. Im
Prinzip wurden also mit einer Operation 8 Anfragen parallel bearbeitet. Die Position
der Bauern lässt sich bei Bedarf mit Hilfe von Shift-Operationen bestimmen.
Bei einer der Array-Brettdarstellungen müsste man dies mit Hilfe von mehreren
Operationen für jeden Stein separat überprüfen.
Fazit
Bitboards bringen nur auf 64-Bit Maschinen wirkliche Geschwindigkeitsvorteile, da
die Bitoperationen dort effizient umgesetzt werden können. Führt man Programme,
die eine andere Form der Brettdarstellung gewählt haben, auf so einer Maschine
aus, lässt sich dieser Vorteil nicht ausnutzen.
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