最小限のチェスエンジン：278 バイトの世界

AttoChess の概要

AttoChess は、16 ビット x86 DOS 環境下で動作する完全なチェスプログラムです。

• サイズ: 278 バイト（ファイル全体）
• 形式: x86 DOS .COM ファイル
• 機能:
  • 盤面の描画と再描画
  • キーボードからの手番入力
  • **4 プリー（ply）**の最善手探索（最小限の深さ）
• ライセンス: MIT
• 著者: ニコラス・タナー (Nicholas Tanner)
• 公開年: 2026 年

このプログラムは、単なるパフォーマンス競技ではなく、ブートから盤面描画、入力読み込み、探索実行までの全ループを278 バイトで完結させる実用的な作品です。

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技術的系譜と革新

AttoChess は、以前の「最小のチェスエンジン」記録保持者である Dmitrey Shechtman 氏の LeanChess（288 バイト）を起源としています。 10 バイトの削減は、以下の二つの領域での最適化によって達成されました。

歴史的進化の軌跡

• 1K ZX Chess (672 バイト, 1982) – David Horne / Sinclair ZX81
• BootChess (487 バイト, 2015) – Olivier Poudade / x86 ブートセクター
• LeanChess (288 バイト, 2019) – Dmitry Shechtman / x86 DOS (.COM) ★転換点
• AttoChess (278 バイト, 2026) – Nicholas Tanner / x86 DOS (.COM)

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最適化の詳細分析

01 · ディスプレイ（描画手法の廃止）

レンダリングバッファや文字列出力機能 (

int 21h/09h

) を排除し、直接ストリーミング出力を実現しました。

• 旧方式: バッファ設定→ASCII 変換→終端記号追加→

  int 21h/09h

  一括出力（オーバーヘッド大）
• 新方式 (AttoChess):
  • 境界は改行コード (

    CR, LF

    ) で直接表現。

  • int 29h

    (高速コンソール出力) を使用し、各バイトを即座に画面に描画。
  • プログラムメモリ内に盤面配列を予約する必要がない（パディングなし）。

アセンブリコード例：描画ループ

main_loop:
    mov si, offset board_db + 24   ; 黒方のバックランクから開始 (行 2)
    mov cl, 98                     ; 8 行分＋最後のリターン処理
disp_loop:
    lodsb                          ; マスデータを読み取る
    test al, 30h                   ; ピースがあるか？(ASCII '0'-'9')
    jz disp_cont                   ; なしなら改行/NUL を出力
    inc ax                         ; 王 (K) のゼロベース調整
    and al, 27h                    ; ピースタイプと色フラグ抽出
    add al, 4Bh                    ; ASCII 文字に変換 (大/小文字自動)
disp_cont:
    int 29h                        ; [AL] を即座に出力
    loop disp_loop

02 · スタートアップ（BIOS の省略）

ビデオモード設定 (

int 10h

) を行わず、プログラムが動作する前提を明示しています。

• cld

  : デフォルトの DF フラグクリアを強制。

• mov cx, 13

  : 行数をハードコードし、入力での変数を依存しない設計。

03 · 入力処理（定数の折りたたみ）

ファイル・ランク座標へのマッピング演算を簡素化し、

imul

を利用した効率的な計算を実装しました。

• 削減点: 入力マスク (

  and al, 0Fh

  ) と乗算セットアップ命令を削除。
• 手法: ASCII バイアスをベースアドレスに直接統合。16 ビットオーバーフローを利用。

アセンブリコード例：入力デコーダ

read_sub:
    mov bp, di
    mov di, offset board_db + 123 + 0CE0h  ; ベースアドレスに定数畳み込み
    mov ah, 01h
    int 21h                                ; ファイル文字入力
    add di, ax                             ; オフセット加算
    int 21h                                ; ランク文字入力
    imul ax, 12                            ; (12 * ランクオフセット) 高速計算
    sub di, ax                             ; 目標マスへジャンプ

04 · 探索ループ（レジスタの再利用）

再帰探索中のスタックフレーム読み込みを削減。CX レジスタは常に「深度カウンター」として維持されます。

• 手法:

  loop

  命令ではなく、ポインタ比較でループ制御。
• 効果:

  mov cx, [si + 32]

  のような深度復元作業が不要になる。

アセンブリコード例：探索ループ制御

src_cont:
    inc bp
    cmp bp, offset board_db + 120  ; 盤面末尾越えか？
    jnz src_loop                    ; 未超えなら継続 (CX は維持)

05 · 歩兵の移動判定（色と方向の統合）

ベクトルパリティと先手権限を組み合わせ、方向テストを単一の XOR 命令で完結させました。

• 手法:

  xor al, dh

  で符号ビットと先手権限を同相化。
• 結果: カラー依存の別コードパスが不要になり、共通処理で両色に対応。

アセンブリコード例：歩兵移動判定

pawn:
    push ax
    xor al, dh          ; 符号 XOR 先手権限 (bit 5 に整合)
    test al, 20h        ; 前方移動か？(負の符号ビット)
    pop ax              ; フラグ状態維持のため POP
    jz vec_cont         ; 後方なら却下
    test al, 1          ; 斜め移動か？(奇数オフセット判定)
    jnz pawn_cont       ; 斜めなら取処理へ
    xor ah, 30h         ; 直進なら宛先色反転 (空マス確認用)
pawn_cont:
    test ah, dl
    jz vec_cont

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環境設定と実行方法

コンパイル手順 (MASM/TASM)

80186 コードを生成し、

.COM

形式の 278 バイトファイルを出力します。

tasm AttoChess
tlink /t AttoChess        ; /t オプションにより .COM ファイルを生成
ls -l AttoChess.com       ; 確認：サイズは 278 バイト

DOS 環境での実行 (DOSBox 例)

標準的な DOS インターフェンス (

int 21h

,

int 29h

) のみのため、エミュレータでも本機でも動作します。

dosbox
mount c: .
c:
AttoChess.com

プレイガイド

• 対戦スタイル: プレイヤー vs コンピュータ（黒方自動レスポンス）
• 入力の形式:

  [初期ファイル][初期ランク][目標ファイル][目標ランク]

  の 4 文字（例：

  e2e4

  ）
• 盤面表示: 各一手ごとに自動再描画され、4 プリーまでの最善手が探索されます。

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スコープと制限事項

AttoChess は記録達成のための最小限の設計であり、以下の特徴を持っています。

実装されている機能

• 基本ルール: 全ての駒移動と捕獲ロジックを実装。
• 探索: 真正な再帰型ミニマックス（4 プリー）。

制限事項 (典型的な小型チェスエングのトレードオフ)

• 欠落した機能:
  • 王手詰めの判断
  • 王冠 (キャスリング)
  • パスアンパサント (en passant)
  • 歩兵の昇進 (プロンプト)
• 入力処理:
  • イレガルドな動き（例：

    g1e2

    ）はバリデーションされず、単純にエラーとみなします。
  • 「合法な手が存在しない局面」では探索停止（スコア 0）。

結論: これらの制限こそが、278 バイトという圧倒的なコンパクトさを担保しており、この記録の真価を体現しています。