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[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) 2015-2016 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
10   (at your option) any later version.
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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
15   GNU General Public License for more details.
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   const int MoveHorizon   = 50;   // Plan time management at most this many moves ahead
36   const double MaxRatio   = 7.09; // When in trouble, we can step over reserved time with this ratio
37   const double StealRatio = 0.35; // 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     const double XScale = 7.64;
48     const double XShift = 58.4;
49     const double Skew   = 0.183;
50
51     return pow((1 + exp((ply - XShift) / XScale)), -Skew) + DBL_MIN; // Ensure non-zero
52   }
53
54   template<TimeType T>
55   int remaining(int myTime, int movesToGo, int ply, int slowMover)
56   {
57     const double TMaxRatio   = (T == OptimumTime ? 1 : MaxRatio);
58     const double TStealRatio = (T == OptimumTime ? 0 : StealRatio);
59
60     double moveImportance = (move_importance(ply) * slowMover) / 100;
61     double otherMovesImportance = 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 int(myTime * std::min(ratio1, ratio2)); // Intel C++ asks for an explicit cast
70   }
71
72 } // namespace
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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   int minThinkingTime = Options["Minimum Thinking Time"];
87   int moveOverhead    = Options["Move Overhead"];
88   int slowMover       = Options["Slow Mover"];
89   int npmsec          = Options["nodestime"];
90
91   // If we have to play in 'nodes as time' mode, then convert from time
92   // to nodes, and use resulting values in time management formulas.
93   // WARNING: Given npms (nodes per millisecond) must be much lower then
94   // the real engine speed to avoid time losses.
95   if (npmsec)
96   {
97       if (!availableNodes) // Only once at game start
98           availableNodes = npmsec * limits.time[us]; // Time is in msec
99
100       // Convert from millisecs to nodes
101       limits.time[us] = (int)availableNodes;
102       limits.inc[us] *= npmsec;
103       limits.npmsec = npmsec;
104   }
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106   startTime = limits.startTime;
107   optimumTime = maximumTime = std::max(limits.time[us], minThinkingTime);
108
109   const int MaxMTG = limits.movestogo ? std::min(limits.movestogo, MoveHorizon) : MoveHorizon;
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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 }