Simplify move_importance()
[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) 2008-2013 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 <cmath>
22
23 #include "search.h"
24 #include "timeman.h"
25 #include "ucioption.h"
26
27 namespace {
28
29   /// Constants
30
31   const int MoveHorizon   = 50;   // Plan time management at most this many moves ahead
32   const double MaxRatio   = 7.0;  // When in trouble, we can step over reserved time with this ratio
33   const double StealRatio = 0.33; // However we must not steal time from remaining moves over this ratio
34
35   const double xscale     = 9.3;
36   const double xshift     = 59.8;
37   const double skewfactor = 0.172;
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 CCRL game database with some simple filtering criteria.
44
45   double move_importance(int ply) {
46
47     return 1 / pow((1 + exp((ply - xshift) / xscale)), skewfactor) + 1e-3; // Ensure non-zero
48   }
49
50
51   /// Function Prototypes
52
53   enum TimeType { OptimumTime, MaxTime };
54
55   template<TimeType>
56   int remaining(int myTime, int movesToGo, int fullMoveNumber, int slowMover);
57 }
58
59
60 void TimeManager::pv_instability(double bestMoveChanges) {
61
62   unstablePVExtraTime = int(bestMoveChanges * optimumSearchTime / 1.4);
63 }
64
65
66 void TimeManager::init(const Search::LimitsType& limits, int currentPly, Color us)
67 {
68   /* We support four different kind of time controls:
69
70       increment == 0 && movesToGo == 0 means: x basetime  [sudden death!]
71       increment == 0 && movesToGo != 0 means: x moves in y minutes
72       increment >  0 && movesToGo == 0 means: x basetime + z increment
73       increment >  0 && movesToGo != 0 means: x moves in y minutes + z increment
74
75     Time management is adjusted by following UCI parameters:
76
77       emergencyMoveHorizon: Be prepared to always play at least this many moves
78       emergencyBaseTime   : Always attempt to keep at least this much time (in ms) at clock
79       emergencyMoveTime   : Plus attempt to keep at least this much time for each remaining emergency move
80       minThinkingTime     : No matter what, use at least this much thinking before doing the move
81   */
82
83   int hypMTG, hypMyTime, t1, t2;
84
85   // Read uci parameters
86   int emergencyMoveHorizon = Options["Emergency Move Horizon"];
87   int emergencyBaseTime    = Options["Emergency Base Time"];
88   int emergencyMoveTime    = Options["Emergency Move Time"];
89   int minThinkingTime      = Options["Minimum Thinking Time"];
90   int slowMover            = Options["Slow Mover"];
91
92   // Initialize all to maximum values but unstablePVExtraTime that is reset
93   unstablePVExtraTime = 0;
94   optimumSearchTime = maximumSearchTime = limits.time[us];
95
96   // We calculate optimum time usage for different hypothetical "moves to go"-values and choose the
97   // minimum of calculated search time values. Usually the greatest hypMTG gives the minimum values.
98   for (hypMTG = 1; hypMTG <= (limits.movestogo ? std::min(limits.movestogo, MoveHorizon) : MoveHorizon); ++hypMTG)
99   {
100       // Calculate thinking time for hypothetical "moves to go"-value
101       hypMyTime =  limits.time[us]
102                  + limits.inc[us] * (hypMTG - 1)
103                  - emergencyBaseTime
104                  - emergencyMoveTime * std::min(hypMTG, emergencyMoveHorizon);
105
106       hypMyTime = std::max(hypMyTime, 0);
107
108       t1 = minThinkingTime + remaining<OptimumTime>(hypMyTime, hypMTG, currentPly, slowMover);
109       t2 = minThinkingTime + remaining<MaxTime>(hypMyTime, hypMTG, currentPly, slowMover);
110
111       optimumSearchTime = std::min(optimumSearchTime, t1);
112       maximumSearchTime = std::min(maximumSearchTime, t2);
113   }
114
115   if (Options["Ponder"])
116       optimumSearchTime += optimumSearchTime / 4;
117
118   // Make sure that maxSearchTime is not over absoluteMaxSearchTime
119   optimumSearchTime = std::min(optimumSearchTime, maximumSearchTime);
120 }
121
122
123 namespace {
124
125   template<TimeType T>
126   int remaining(int myTime, int movesToGo, int currentPly, int slowMover)
127   {
128     const double TMaxRatio   = (T == OptimumTime ? 1 : MaxRatio);
129     const double TStealRatio = (T == OptimumTime ? 0 : StealRatio);
130
131     double thisMoveImportance = (move_importance(currentPly) * slowMover) / 100;
132     double otherMovesImportance = 0;
133
134     for (int i = 1; i < movesToGo; ++i)
135         otherMovesImportance += move_importance(currentPly + 2 * i);
136
137     double ratio1 = (TMaxRatio * thisMoveImportance) / (TMaxRatio * thisMoveImportance + otherMovesImportance);
138     double ratio2 = (thisMoveImportance + TStealRatio * otherMovesImportance) / (thisMoveImportance + otherMovesImportance);
139
140     return int(floor(myTime * std::min(ratio1, ratio2)));
141   }
142 }