Consolidate pawn storm types
[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   Copyright (C) 2015-2018 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
6
7   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
8   it under the terms of the GNU General Public License as published by
9   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
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11
12   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
13   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
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16
17   You should have received a copy of the GNU General Public License
18   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
19 */
20
21 #include <algorithm>
22 #include <cfloat>
23 #include <cmath>
24
25 #include "search.h"
26 #include "timeman.h"
27 #include "uci.h"
28
29 TimeManagement Time; // Our global time management object
30
31 namespace {
32
33   enum TimeType { OptimumTime, MaxTime };
34
35   constexpr int MoveHorizon   = 50;   // Plan time management at most this many moves ahead
36   constexpr double MaxRatio   = 7.3;  // When in trouble, we can step over reserved time with this ratio
37   constexpr double StealRatio = 0.34; // However we must not steal time from remaining moves over this ratio
38
39
40   // move_importance() is a skew-logistic function based on naive statistical
41   // analysis of "how many games are still undecided after n half-moves". Game
42   // is considered "undecided" as long as neither side has >275cp advantage.
43   // Data was extracted from the CCRL game database with some simple filtering criteria.
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45   double move_importance(int ply) {
46
47     constexpr double XScale = 6.85;
48     constexpr double XShift = 64.5;
49     constexpr double Skew   = 0.171;
50
51     return pow((1 + exp((ply - XShift) / XScale)), -Skew) + DBL_MIN; // Ensure non-zero
52   }
53
54   template<TimeType T>
55   TimePoint remaining(TimePoint myTime, int movesToGo, int ply, TimePoint slowMover) {
56
57     constexpr double TMaxRatio   = (T == OptimumTime ? 1.0 : MaxRatio);
58     constexpr double TStealRatio = (T == OptimumTime ? 0.0 : StealRatio);
59
60     double moveImportance = (move_importance(ply) * slowMover) / 100.0;
61     double otherMovesImportance = 0.0;
62
63     for (int i = 1; i < movesToGo; ++i)
64         otherMovesImportance += move_importance(ply + 2 * i);
65
66     double ratio1 = (TMaxRatio * moveImportance) / (TMaxRatio * moveImportance + otherMovesImportance);
67     double ratio2 = (moveImportance + TStealRatio * otherMovesImportance) / (moveImportance + otherMovesImportance);
68
69     return TimePoint(myTime * std::min(ratio1, ratio2)); // Intel C++ asks for an explicit cast
70   }
71
72 } // namespace
73
74
75 /// init() is called at the beginning of the search and calculates the allowed
76 /// thinking time out of the time control and current game ply. We support four
77 /// different kinds of time controls, passed in 'limits':
78 ///
79 ///  inc == 0 && movestogo == 0 means: x basetime  [sudden death!]
80 ///  inc == 0 && movestogo != 0 means: x moves in y minutes
81 ///  inc >  0 && movestogo == 0 means: x basetime + z increment
82 ///  inc >  0 && movestogo != 0 means: x moves in y minutes + z increment
83
84 void TimeManagement::init(Search::LimitsType& limits, Color us, int ply) {
85
86   TimePoint minThinkingTime = Options["Minimum Thinking Time"];
87   TimePoint moveOverhead    = Options["Move Overhead"];
88   TimePoint slowMover       = Options["Slow Mover"];
89   TimePoint npmsec          = Options["nodestime"];
90   TimePoint hypMyTime;
91
92   // If we have to play in 'nodes as time' mode, then convert from time
93   // to nodes, and use resulting values in time management formulas.
94   // WARNING: to avoid time losses, the given npmsec (nodes per millisecond)
95   // must be much lower than the real engine speed.
96   if (npmsec)
97   {
98       if (!availableNodes) // Only once at game start
99           availableNodes = npmsec * limits.time[us]; // Time is in msec
100
101       // Convert from milliseconds to nodes
102       limits.time[us] = TimePoint(availableNodes);
103       limits.inc[us] *= npmsec;
104       limits.npmsec = npmsec;
105   }
106
107   startTime = limits.startTime;
108   optimumTime = maximumTime = std::max(limits.time[us], minThinkingTime);
109
110   const int maxMTG = limits.movestogo ? std::min(limits.movestogo, MoveHorizon) : MoveHorizon;
111
112   // We calculate optimum time usage for different hypothetical "moves to go" values
113   // and choose the minimum of calculated search time values. Usually the greatest
114   // hypMTG gives the minimum values.
115   for (int hypMTG = 1; hypMTG <= maxMTG; ++hypMTG)
116   {
117       // Calculate thinking time for hypothetical "moves to go"-value
118       hypMyTime =  limits.time[us]
119                  + limits.inc[us] * (hypMTG - 1)
120                  - moveOverhead * (2 + std::min(hypMTG, 40));
121
122       hypMyTime = std::max(hypMyTime, TimePoint(0));
123
124       TimePoint t1 = minThinkingTime + remaining<OptimumTime>(hypMyTime, hypMTG, ply, slowMover);
125       TimePoint t2 = minThinkingTime + remaining<MaxTime    >(hypMyTime, hypMTG, ply, slowMover);
126
127       optimumTime = std::min(t1, optimumTime);
128       maximumTime = std::min(t2, maximumTime);
129   }
130
131   if (Options["Ponder"])
132       optimumTime += optimumTime / 4;
133 }