7a5db255142e91b6d696f516ccd58e4945e948d9
[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) 2008-2015 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 "uci.h"
27
28 TimeManagement Time; // Our global time management object
29
30 namespace {
31
32   enum TimeType { OptimumTime, MaxTime };
33
34   const int MoveHorizon   = 50;   // Plan time management at most this many moves ahead
35   const double MaxRatio   = 7.0;  // When in trouble, we can step over reserved time with this ratio
36   const double StealRatio = 0.33; // However we must not steal time from remaining moves over this ratio
37
38
39   // move_importance() is a skew-logistic function based on naive statistical
40   // analysis of "how many games are still undecided after n half-moves". Game
41   // is considered "undecided" as long as neither side has >275cp advantage.
42   // Data was extracted from CCRL game database with some simple filtering criteria.
43
44   double move_importance(int ply) {
45
46     const double XScale = 9.3;
47     const double XShift = 59.8;
48     const double Skew   = 0.172;
49
50     return pow((1 + exp((ply - XShift) / XScale)), -Skew) + DBL_MIN; // Ensure non-zero
51   }
52
53   template<TimeType T>
54   int remaining(int myTime, int movesToGo, int ply, int slowMover)
55   {
56     const double TMaxRatio   = (T == OptimumTime ? 1 : MaxRatio);
57     const double TStealRatio = (T == OptimumTime ? 0 : StealRatio);
58
59     double moveImportance = (move_importance(ply) * slowMover) / 100;
60     double otherMovesImportance = 0;
61
62     for (int i = 1; i < movesToGo; ++i)
63         otherMovesImportance += move_importance(ply + 2 * i);
64
65     double ratio1 = (TMaxRatio * moveImportance) / (TMaxRatio * moveImportance + otherMovesImportance);
66     double ratio2 = (moveImportance + TStealRatio * otherMovesImportance) / (moveImportance + otherMovesImportance);
67
68     return int(myTime * std::min(ratio1, ratio2)); // Intel C++ asks an explicit cast
69   }
70
71 } // namespace
72
73
74 /// init() is called at the beginning of the search and calculates the allowed
75 /// thinking time out of the time control and current game ply. We support four
76 /// different kinds of time controls, passed in 'limits':
77 ///
78 ///  inc == 0 && movestogo == 0 means: x basetime  [sudden death!]
79 ///  inc == 0 && movestogo != 0 means: x moves in y minutes
80 ///  inc >  0 && movestogo == 0 means: x basetime + z increment
81 ///  inc >  0 && movestogo != 0 means: x moves in y minutes + z increment
82
83 void TimeManagement::init(Search::LimitsType& limits, Color us, int ply, TimePoint now)
84 {
85   int minThinkingTime = Options["Minimum Thinking Time"];
86   int moveOverhead    = Options["Move Overhead"];
87   int slowMover       = Options["Slow Mover"];
88   int npmsec          = Options["nodestime"];
89
90   // If we have to play in 'nodes as time' mode, then convert from time
91   // to nodes, and use resulting values in time management formulas.
92   // WARNING: Given npms (nodes per millisecond) must be much lower then
93   // real engine speed to avoid time losses.
94   if (npmsec)
95   {
96       if (!availableNodes) // Only once at game start
97           availableNodes = npmsec * limits.time[us]; // Time is in msec
98
99       // Convert from millisecs to nodes
100       limits.time[us] = (int)availableNodes;
101       limits.inc[us] *= npmsec;
102       limits.npmsec = npmsec;
103   }
104
105   start = now;
106   unstablePvFactor = 1;
107   optimumTime = maximumTime = std::max(limits.time[us], minThinkingTime);
108
109   const int MaxMTG = limits.movestogo ? std::min(limits.movestogo, MoveHorizon) : MoveHorizon;
110
111   // We calculate optimum time usage for different hypothetical "moves to go"-values
112   // and choose the minimum of calculated search time values. Usually the greatest
113   // hypMTG gives the minimum values.
114   for (int hypMTG = 1; hypMTG <= MaxMTG; ++hypMTG)
115   {
116       // Calculate thinking time for hypothetical "moves to go"-value
117       int hypMyTime =  limits.time[us]
118                      + limits.inc[us] * (hypMTG - 1)
119                      - moveOverhead * (2 + std::min(hypMTG, 40));
120
121       hypMyTime = std::max(hypMyTime, 0);
122
123       int t1 = minThinkingTime + remaining<OptimumTime>(hypMyTime, hypMTG, ply, slowMover);
124       int t2 = minThinkingTime + remaining<MaxTime    >(hypMyTime, hypMTG, ply, slowMover);
125
126       optimumTime = std::min(t1, optimumTime);
127       maximumTime = std::min(t2, maximumTime);
128   }
129
130   if (Options["Ponder"])
131       optimumTime += optimumTime / 4;
132
133   optimumTime = std::min(optimumTime, maximumTime);
134 }