702f0f31eafb8f7d751552078bf12b18a889e6f9
[stockfish] / src / timeman.cpp
1 /*
2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
4   Copyright (C) 2008-2014 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
5
6   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
9   (at your option) any later version.
10
11   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14   GNU General Public License for more details.
15
16   You should have received a copy of the GNU General Public License
17   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18 */
19
20 #include <algorithm>
21 #include <cfloat>
22 #include <cmath>
23
24 #include "search.h"
25 #include "timeman.h"
26 #include "ucioption.h"
27
28 namespace {
29
30   /// Constants
31
32   const int MoveHorizon   = 50;   // Plan time management at most this many moves ahead
33   const double MaxRatio   = 7.0;  // When in trouble, we can step over reserved time with this ratio
34   const double StealRatio = 0.33; // However we must not steal time from remaining moves over this ratio
35
36   const double xscale     = 9.3;
37   const double xshift     = 59.8;
38   const double skewfactor = 0.172;
39
40
41   /// move_importance() is a skew-logistic function based on naive statistical
42   /// analysis of "how many games are still undecided after n half-moves". Game
43   /// is considered "undecided" as long as neither side has >275cp advantage.
44   /// Data was extracted from CCRL game database with some simple filtering criteria.
45
46   double move_importance(int ply) {
47
48     return pow((1 + exp((ply - xshift) / xscale)), -skewfactor) + DBL_MIN; // Ensure non-zero
49   }
50
51
52   /// Function Prototypes
53
54   enum TimeType { OptimumTime, MaxTime };
55
56   template<TimeType>
57   int remaining(int myTime, int movesToGo, int fullMoveNumber, int slowMover);
58 }
59
60
61 void TimeManager::pv_instability(double bestMoveChanges) {
62
63   unstablePVExtraTime = int(bestMoveChanges * optimumSearchTime / 1.4);
64 }
65
66
67 void TimeManager::init(const Search::LimitsType& limits, int currentPly, Color us)
68 {
69   /* We support four different kinds of time controls:
70
71       increment == 0 && movesToGo == 0 means: x basetime  [sudden death!]
72       increment == 0 && movesToGo != 0 means: x moves in y minutes
73       increment >  0 && movesToGo == 0 means: x basetime + z increment
74       increment >  0 && movesToGo != 0 means: x moves in y minutes + z increment
75
76     Time management is adjusted by following UCI parameters:
77
78       emergencyMoveHorizon: Be prepared to always play at least this many moves
79       emergencyBaseTime   : Always attempt to keep at least this much time (in ms) at clock
80       emergencyMoveTime   : Plus attempt to keep at least this much time for each remaining emergency move
81       minThinkingTime     : No matter what, use at least this much thinking before doing the move
82   */
83
84   int hypMTG, hypMyTime, t1, t2;
85
86   // Read uci parameters
87   int emergencyMoveHorizon = Options["Emergency Move Horizon"];
88   int emergencyBaseTime    = Options["Emergency Base Time"];
89   int emergencyMoveTime    = Options["Emergency Move Time"];
90   int minThinkingTime      = Options["Minimum Thinking Time"];
91   int slowMover            = Options["Slow Mover"];
92
93   // Initialize all to maximum values but unstablePVExtraTime that is reset
94   unstablePVExtraTime = 0;
95   optimumSearchTime = maximumSearchTime = std::max(limits.time[us], minThinkingTime);
96
97   // We calculate optimum time usage for different hypothetical "moves to go"-values and choose the
98   // minimum of calculated search time values. Usually the greatest hypMTG gives the minimum values.
99   for (hypMTG = 1; hypMTG <= (limits.movestogo ? std::min(limits.movestogo, MoveHorizon) : MoveHorizon); ++hypMTG)
100   {
101       // Calculate thinking time for hypothetical "moves to go"-value
102       hypMyTime =  limits.time[us]
103                  + limits.inc[us] * (hypMTG - 1)
104                  - emergencyBaseTime
105                  - emergencyMoveTime * std::min(hypMTG, emergencyMoveHorizon);
106
107       hypMyTime = std::max(hypMyTime, 0);
108
109       t1 = minThinkingTime + remaining<OptimumTime>(hypMyTime, hypMTG, currentPly, slowMover);
110       t2 = minThinkingTime + remaining<MaxTime>(hypMyTime, hypMTG, currentPly, slowMover);
111
112       optimumSearchTime = std::min(optimumSearchTime, t1);
113       maximumSearchTime = std::min(maximumSearchTime, t2);
114   }
115
116   if (Options["Ponder"])
117       optimumSearchTime += optimumSearchTime / 4;
118
119   // Make sure that maxSearchTime is not over absoluteMaxSearchTime
120   optimumSearchTime = std::min(optimumSearchTime, maximumSearchTime);
121 }
122
123
124 namespace {
125
126   template<TimeType T>
127   int remaining(int myTime, int movesToGo, int currentPly, int slowMover)
128   {
129     const double TMaxRatio   = (T == OptimumTime ? 1 : MaxRatio);
130     const double TStealRatio = (T == OptimumTime ? 0 : StealRatio);
131
132     double thisMoveImportance = (move_importance(currentPly) * slowMover) / 100;
133     double otherMovesImportance = 0;
134
135     for (int i = 1; i < movesToGo; ++i)
136         otherMovesImportance += move_importance(currentPly + 2 * i);
137
138     double ratio1 = (TMaxRatio * thisMoveImportance) / (TMaxRatio * thisMoveImportance + otherMovesImportance);
139     double ratio2 = (thisMoveImportance + TStealRatio * otherMovesImportance) / (thisMoveImportance + otherMovesImportance);
140
141     return int(floor(myTime * std::min(ratio1, ratio2)));
142   }
143 }