Domaine et adaptateur : niveaux, analyses et chance ; cache vidé à chaque calcul

Co-Authored-By: Claude Opus 5.5 <noreply@anthropic.com>

app/src/domain/game/engine.ts

@@ -38,6 +38,141 @@ export interface Engine {
 
     /** Le plateau d'une position, et le résultat si la partie y est finie. */
     board(position: PositionId, cube: EngineCube): Promise<Board>;
+
+    /** Le coup que joue l'ordinateur de gnubg à ce niveau (bruit compris,
+     * reproductible), ou null si aucun coup n'est possible. */
+    levelMove(
+        position: PositionId,
+        cube: EngineCube,
+        roll: Roll,
+        level: Level,
+    ): Promise<Move | null>;
+
+    /** La décision de videau de l'ordinateur à ce niveau, bruit compris. */
+    levelCubeDecision(position: PositionId, cube: EngineCube, level: Level): Promise<CubeDecision>;
+
+    /** L'analyse du coup joué (played : position après le coup, vue du joueur
+     * qui l'a joué, comme Move.position), au niveau d'analyse ply ; null si
+     * aucun coup n'était possible. */
+    analyseMove(
+        position: PositionId,
+        cube: EngineCube,
+        roll: Roll,
+        played: PositionId,
+        ply: Ply,
+    ): Promise<MoveAnalysis | null>;
+
+    /** L'analyse d'une décision de videau, position vue du joueur au trait
+     * (celui qui double ou non ; take et pass sont la réponse de son
+     * adversaire). */
+    analyseCube(
+        position: PositionId,
+        cube: EngineCube,
+        action: CubeAction,
+        ply: Ply,
+    ): Promise<CubeAnalysis>;
+
+    /** La chance d'un jet pour le joueur au trait. */
+    luck(position: PositionId, cube: EngineCube, roll: Roll): Promise<Luck>;
+}
+
+/**
+ * Niveau de jeu de l'ordinateur : un réglage prédéfini de GNU Backgammon
+ * (aecSettings dans eval.c ; voir engine/include/engine.h). Les quatre
+ * premiers jouent à 0 pli avec un bruit qui leur fait commettre des erreurs ;
+ * les suivants sont sans bruit, de 0 à 4 plis.
+ *
+ * Glossaire : docs/glossaire/niveau-de-jeu.md
+ */
+export type Level =
+    | "beginner"
+    | "casual"
+    | "intermediate"
+    | "advanced"
+    | "0ply"
+    | "1ply"
+    | "2ply"
+    | "3ply"
+    | "4ply";
+
+/**
+ * Appréciation d'un coup ou d'une décision de videau par le moteur, selon
+ * l'équité perdue : rien à signaler, douteux, mauvais, très mauvais.
+ *
+ * Glossaire : docs/glossaire/appreciation.md
+ */
+export type Skill = "none" | "doubtful" | "bad" | "veryBad";
+
+/**
+ * Seuils de GNU Backgammon (arSkillLevel dans gnubg.c) : une perte
+ * d'équité strictement plus grande fait passer à l'appréciation. Le moteur
+ * classe lui-même ; ces valeurs servent à l'expliquer.
+ */
+export const SKILL_THRESHOLDS = { doubtful: 0.03, bad: 0.06, veryBad: 0.12 } as const;
+
+/** Catégorie de chance d'un jet, de très malchanceux à très chanceux. */
+export type LuckRating = "veryUnlucky" | "unlucky" | "none" | "lucky" | "veryLucky";
+
+/**
+ * Seuils de GNU Backgammon (arLuckLevel dans gnubg.c) sur la chance d'un
+ * jet, dans un sens ou dans l'autre.
+ */
+export const LUCK_THRESHOLDS = { lucky: 0.3, veryLucky: 0.6 } as const;
+
+/**
+ * La chance d'un jet : l'équité qu'il fait gagner (positive) ou perdre au
+ * joueur par rapport à la moyenne des jets.
+ *
+ * Glossaire : docs/glossaire/chance.md
+ */
+export interface Luck {
+    readonly value: number;
+    readonly rating: LuckRating;
+}
+
+/** Un coup avec son équité (avec videau), du point de vue de celui qui le joue. */
+export interface EvaluatedMove extends Move {
+    readonly equity: number;
+    /** Niveau auquel le coup a réellement été évalué. */
+    readonly ply: Ply;
+}
+
+/** Ce que le moteur dit d'un coup joué, comme l'analyse de partie de gnubg. */
+export interface MoveAnalysis {
+    /** Nombre de coups légaux. */
+    readonly moveCount: number;
+    /** Place du coup joué dans le classement, à partir de 1. */
+    readonly rank: number;
+    readonly played: EvaluatedMove;
+    readonly best: EvaluatedMove;
+    /** Équité du coup joué moins celle du meilleur : 0 ou négative. */
+    readonly equityLoss: number;
+    readonly skill: Skill;
+}
+
+/** Décision de videau : doubler ou non (joueur au trait), prendre ou passer
+ * (son adversaire). */
+export type CubeAction = "noDouble" | "double" | "take" | "pass";
+
+/** Ce que le moteur dit d'une décision de videau. */
+export interface CubeAnalysis {
+    /** gnubg analyse-t-il cette décision ? Pas quand le joueur au trait ne
+     * peut pas doubler, ni à la position de départ. */
+    readonly analysed: boolean;
+    /** Équités du joueur au trait, normalisées pour un videau de 1 (null si
+     * non analysée). */
+    readonly equities: CubeEquities | null;
+    /** Équité perdue par celui qui décide : 0 ou négative. */
+    readonly equityLoss: number;
+    readonly skill: Skill;
+}
+
+export interface CubeEquities {
+    readonly noDouble: number;
+    readonly doubleTake: number;
+    readonly doublePass: number;
+    /** Après les meilleures décisions des deux joueurs. */
+    readonly optimal: number;
 }
 
 /**

app/src/engine/wasm-engine.ts

@@ -12,12 +12,20 @@ import type {
     Board,
     BoardResult,
     BoardSide,
+    CubeAction,
+    CubeAnalysis,
     CubeDecision,
     Engine,
     EngineCube,
+    EvaluatedMove,
     HalfMovesCheck,
+    Level,
+    Luck,
+    LuckRating,
     Move,
+    MoveAnalysis,
     Ply,
+    Skill,
 } from "../domain/game/engine.js";
 import { formatHalfMoves, type HalfMove, type PositionId } from "../domain/game/position.js";
 import type { Roll } from "../domain/game/roll.js";
@@ -32,6 +40,16 @@ interface CliMove {
     position_id: string;
     half_moves: [number, number][];
 }
+interface CliEvaluatedMove extends CliMove {
+    ply: number;
+    equity: number;
+}
+type CliSkill = "none" | "doubtful" | "bad" | "very_bad";
+interface CliCubeDecision {
+    available: boolean;
+    double: boolean;
+    take: boolean;
+}
 interface CliSide {
     points: number[];
     bar: number;
@@ -86,8 +104,108 @@ export function createWasmEngine(run: RunCommand): Engine {
             ply: Ply,
         ): Promise<CubeDecision> {
             const args = ["--ply", String(ply), "cube", position, await matchId(cube)];
-            const answer = (await run(args)) as CubeDecision;
-            return { available: answer.available, double: answer.double, take: answer.take };
+            return toCubeDecision((await run(args)) as CliCubeDecision);
+        },
+
+        async levelMove(position: PositionId, cube: EngineCube, roll: Roll, level: Level) {
+            const args = ["--level", level, "bestmove", position, await matchId(cube)];
+            const answer = (await run([...args, diceText(roll)])) as { best_move: CliMove | null };
+            return answer.best_move === null ? null : toMove(answer.best_move);
+        },
+
+        async levelCubeDecision(
+            position: PositionId,
+            cube: EngineCube,
+            level: Level,
+        ): Promise<CubeDecision> {
+            const args = ["--level", level, "cube", position, await matchId(cube)];
+            return toCubeDecision((await run(args)) as CliCubeDecision);
+        },
+
+        async analyseMove(
+            position: PositionId,
+            cube: EngineCube,
+            roll: Roll,
+            played: PositionId,
+            ply: Ply,
+        ): Promise<MoveAnalysis | null> {
+            const args = ["--ply", String(ply), "analysemove", position, await matchId(cube)];
+            const answer = (await run([...args, diceText(roll), played])) as {
+                move_count: number;
+                rank: number | null;
+                played: CliEvaluatedMove | null;
+                best: CliEvaluatedMove | null;
+                equity_loss: number;
+                skill: CliSkill;
+            };
+            if (answer.rank === null || answer.played === null || answer.best === null) {
+                return null;
+            }
+            return {
+                moveCount: answer.move_count,
+                rank: answer.rank,
+                played: toEvaluatedMove(answer.played),
+                best: toEvaluatedMove(answer.best),
+                equityLoss: answer.equity_loss,
+                skill: toSkill(answer.skill),
+            };
+        },
+
+        async analyseCube(
+            position: PositionId,
+            cube: EngineCube,
+            action: CubeAction,
+            ply: Ply,
+        ): Promise<CubeAnalysis> {
+            const cliAction = {
+                noDouble: "no_double",
+                double: "double",
+                take: "take",
+                pass: "pass",
+            }[action];
+            const args = ["--ply", String(ply), "analysecube", position, await matchId(cube)];
+            const answer = (await run([...args, cliAction])) as {
+                analysed: boolean;
+                cube: {
+                    no_double: number;
+                    double_take: number;
+                    double_pass: number;
+                    optimal: number;
+                } | null;
+                equity_loss: number;
+                skill: CliSkill;
+            };
+            return {
+                analysed: answer.analysed,
+                equities:
+                    answer.cube === null
+                        ? null
+                        : {
+                              noDouble: answer.cube.no_double,
+                              doubleTake: answer.cube.double_take,
+                              doublePass: answer.cube.double_pass,
+                              optimal: answer.cube.optimal,
+                          },
+                equityLoss: answer.equity_loss,
+                skill: toSkill(answer.skill),
+            };
+        },
+
+        async luck(position: PositionId, cube: EngineCube, roll: Roll): Promise<Luck> {
+            const args = ["luck", position, await matchId(cube), diceText(roll)];
+            const answer = (await run(args)) as { luck: number; rating: string };
+            const ratings: Record<string, LuckRating> = {
+                very_unlucky: "veryUnlucky",
+                unlucky: "unlucky",
+                none: "none",
+                lucky: "lucky",
+                very_lucky: "veryLucky",
+            };
+            const rating = ratings[answer.rating];
+            if (rating === undefined) {
+                throw new Error(`chance inconnue : ${answer.rating}`);
+            }
+            return { value: answer.luck, rating };
         },
 
         async checkHalfMoves(
@@ -139,6 +257,18 @@ function toMove(move: CliMove): Move {
     };
 }
 
+function toEvaluatedMove(move: CliEvaluatedMove): EvaluatedMove {
+    return { ...toMove(move), equity: move.equity, ply: move.ply };
+}
+
+function toCubeDecision(answer: CliCubeDecision): CubeDecision {
+    return { available: answer.available, double: answer.double, take: answer.take };
+}
+
+function toSkill(skill: CliSkill): Skill {
+    return skill === "very_bad" ? "veryBad" : skill;
+}
+
 function toSide(side: CliSide): BoardSide {
     return { points: side.points, bar: side.bar, off: side.off, pipCount: side.pip_count };
 }

app/tests/engine-analysis.test.ts

@@ -0,0 +1,126 @@
+// L'adaptateur du moteur WebAssembly pour les niveaux, l'analyse et la
+// chance (étape 1a), sur le vrai moteur. La concordance des nombres avec
+// gnubg de bureau est vérifiée par tests/test_wasm_reference.sh ; ici, la
+// traduction des réponses en types du domaine.
+//
+// Copyright (C) 2026 les auteurs d'Ustagammon.
+// Licence : GPLv3 ou ultérieure (voir LICENSE).
+
+import assert from "node:assert/strict";
+import { test } from "node:test";
+import { fileURLToPath } from "node:url";
+import { type EngineCube, LUCK_THRESHOLDS, SKILL_THRESHOLDS } from "../src/domain/game/engine.js";
+import { START_POSITION } from "../src/domain/game/position.js";
+import { loadNodeEngine } from "./support/node-engine.js";
+
+const centered: EngineCube = { value: 1, owner: "centered" };
+const middlegame = "mM/gATCw5+ABMA";
+
+test("ouverture 3-1 : 24/23 13/10 est une erreur très mauvaise, 8/5 6/5 le meilleur coup", async () => {
+    const engine = await loadNodeEngine();
+    const analysis = await engine.analyseMove(
+        START_POSITION,
+        centered,
+        [3, 1],
+        "4HPwATDgc+IBKA",
+        2,
+    );
+    assert.ok(analysis !== null);
+    assert.equal(analysis.moveCount, 16);
+    assert.equal(analysis.rank, 2);
+    assert.equal(analysis.played.notation, "24/23 13/10");
+    assert.equal(analysis.best.notation, "8/5 6/5");
+    assert.equal(analysis.skill, "veryBad");
+    assert.ok(
+        Math.abs(analysis.equityLoss - (analysis.played.equity - analysis.best.equity)) < 1e-6,
+    );
+    assert.ok(analysis.equityLoss < -SKILL_THRESHOLDS.veryBad);
+});
+
+test("sans coup possible, il n'y a rien à analyser", async () => {
+    const engine = await loadNodeEngine();
+    const position = "27YBBwAcz8EDQA";
+    assert.equal(await engine.analyseMove(position, centered, [5, 5], position, 0), null);
+});
+
+test("double/prend : passer est une erreur de l'adversaire, prendre n'en est pas une", async () => {
+    const engine = await loadNodeEngine();
+    const position = "6O5uAAC4uzsAAA";
+    const pass = await engine.analyseCube(position, centered, "pass", 2);
+    assert.equal(pass.analysed, true);
+    assert.equal(pass.skill, "bad");
+    assert.ok(pass.equities !== null && pass.equities.doubleTake < pass.equities.doublePass);
+    const take = await engine.analyseCube(position, centered, "take", 2);
+    assert.deepEqual([take.skill, take.equityLoss], ["none", 0]);
+    const opponentOwns = await engine.analyseCube(
+        position,
+        { value: 2, owner: "opponent" },
+        "noDouble",
+        2,
+    );
+    assert.deepEqual(opponentOwns, {
+        analysed: false,
+        equities: null,
+        equityLoss: 0,
+        skill: "none",
+    });
+});
+
+test("la chance d'un jet et sa catégorie", async () => {
+    const engine = await loadNodeEngine();
+    const opening = await engine.luck(START_POSITION, centered, [3, 1]);
+    assert.ok(Math.abs(opening.value - 0.2126) < 2e-3);
+    assert.equal(opening.rating, "none");
+    const doubleSix = await engine.luck(START_POSITION, centered, [6, 6]);
+    assert.ok(doubleSix.value > LUCK_THRESHOLDS.lucky);
+    assert.equal(doubleSix.rating, "lucky");
+});
+
+// Régression : sans cache vidé à chaque appel (engine.c, start_evaluation),
+// une analyse à 2 plis changeait la chance calculée ensuite (évaluations à
+// 0 pli des réseaux d'élagage restées dans le cache de gnubg).
+test("un résultat ne dépend pas des calculs faits avant", async () => {
+    const engine = await loadNodeEngine();
+    const before = await engine.luck(middlegame, centered, [6, 4]);
+    await engine.analyseCube(middlegame, centered, "noDouble", 2);
+    await engine.analyseMove(middlegame, centered, [6, 4], "mM/gATDGzuABMA", 2);
+    assert.deepEqual(await engine.luck(middlegame, centered, [6, 4]), before);
+});
+
+test("le niveau débutant joue toujours le même coup, différent du meilleur", async () => {
+    const engine = await loadNodeEngine();
+    for (let i = 0; i < 3; i++) {
+        const move = await engine.levelMove(middlegame, centered, [6, 4], "beginner");
+        assert.equal(move?.notation, "24/20 24/18");
+    }
+    assert.equal((await engine.levelMove(middlegame, centered, [6, 4], "2ply"))?.notation, "24/14");
+    const cube = await engine.levelCubeDecision("6O5uAAC4uzsAAA", centered, "beginner");
+    assert.equal(cube.double, false);
+});
+
+test("les seuils du domaine sont ceux du moteur", async () => {
+    const root = new URL("../../../", import.meta.url);
+    const module = await import(new URL("build/wasm/engine.mjs", root).href);
+    const wrapper = await import(new URL("web/engine-wasm.mjs", root).href);
+    const raw = await wrapper.loadEngine(
+        module.default,
+        fileURLToPath(new URL("build/wasm/", root)),
+    );
+    const { result } = raw.run(["levels"]) as {
+        result: {
+            levels: { name: string }[];
+            skill_thresholds: { doubtful: number; bad: number; very_bad: number };
+            luck_thresholds: { lucky: number; very_lucky: number };
+        };
+    };
+    const close = (a: number, b: number) => Math.abs(a - b) < 1e-6;
+    assert.ok(close(result.skill_thresholds.doubtful, SKILL_THRESHOLDS.doubtful));
+    assert.ok(close(result.skill_thresholds.bad, SKILL_THRESHOLDS.bad));
+    assert.ok(close(result.skill_thresholds.very_bad, SKILL_THRESHOLDS.veryBad));
+    assert.ok(close(result.luck_thresholds.lucky, LUCK_THRESHOLDS.lucky));
+    assert.ok(close(result.luck_thresholds.very_lucky, LUCK_THRESHOLDS.veryLucky));
+    assert.deepEqual(
+        result.levels.map((l) => l.name),
+        ["beginner", "casual", "intermediate", "advanced", "0ply", "1ply", "2ply", "3ply", "4ply"],
+    );
+});

app/tests/game.test.ts

@@ -49,6 +49,16 @@ function fakeEngine(overrides: Partial<Engine> = {}): Engine {
             return { valid: false, complete: false, position: null };
         },
         board: async () => notOver,
+        levelMove: async () => move,
+        levelCubeDecision: async () => noDouble,
+        analyseMove: async () => null,
+        analyseCube: async () => ({
+            analysed: false,
+            equities: null,
+            equityLoss: 0,
+            skill: "none",
+        }),
+        luck: async () => ({ value: 0, rating: "none" }),
         ...overrides,
     };
 }