Use prefix operators wherever possible
[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 float MaxRatio   = 7.0f;  // When in trouble, we can step over reserved time with this ratio
33   const float StealRatio = 0.33f; // However we must not steal time from remaining moves over this ratio
34
35
36   // MoveImportance[] is based on naive statistical analysis of "how many games are still undecided
37   // after n half-moves". Game is considered "undecided" as long as neither side has >275cp advantage.
38   // Data was extracted from CCRL game database with some simple filtering criteria.
39   const int MoveImportance[512] = {
40     7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780,
41     7780, 7780, 7780, 7780, 7778, 7778, 7776, 7776, 7776, 7773, 7770, 7768, 7766, 7763, 7757, 7751,
42     7743, 7735, 7724, 7713, 7696, 7689, 7670, 7656, 7627, 7605, 7571, 7549, 7522, 7493, 7462, 7425,
43     7385, 7350, 7308, 7272, 7230, 7180, 7139, 7094, 7055, 7010, 6959, 6902, 6841, 6778, 6705, 6651,
44     6569, 6508, 6435, 6378, 6323, 6253, 6152, 6085, 5995, 5931, 5859, 5794, 5717, 5646, 5544, 5462,
45     5364, 5282, 5172, 5078, 4988, 4901, 4831, 4764, 4688, 4609, 4536, 4443, 4365, 4293, 4225, 4155,
46     4085, 4005, 3927, 3844, 3765, 3693, 3634, 3560, 3479, 3404, 3331, 3268, 3207, 3146, 3077, 3011,
47     2947, 2894, 2828, 2776, 2727, 2676, 2626, 2589, 2538, 2490, 2442, 2394, 2345, 2302, 2243, 2192,
48     2156, 2115, 2078, 2043, 2004, 1967, 1922, 1893, 1845, 1809, 1772, 1736, 1702, 1674, 1640, 1605,
49     1566, 1536, 1509, 1479, 1452, 1423, 1388, 1362, 1332, 1304, 1289, 1266, 1250, 1228, 1206, 1180,
50     1160, 1134, 1118, 1100, 1080, 1068, 1051, 1034, 1012, 1001, 980, 960, 945, 934, 916, 900, 888,
51     878, 865, 852, 828, 807, 787, 770, 753, 744, 731, 722, 706, 700, 683, 676, 671, 664, 652, 641,
52     634, 627, 613, 604, 591, 582, 568, 560, 552, 540, 534, 529, 519, 509, 495, 484, 474, 467, 460,
53     450, 438, 427, 419, 410, 406, 399, 394, 387, 382, 377, 372, 366, 359, 353, 348, 343, 337, 333,
54     328, 321, 315, 309, 303, 298, 293, 287, 284, 281, 277, 273, 265, 261, 255, 251, 247, 241, 240,
55     235, 229, 218, 217, 213, 212, 208, 206, 197, 193, 191, 189, 185, 184, 180, 177, 172, 170, 170,
56     170, 166, 163, 159, 158, 156, 155, 151, 146, 141, 138, 136, 132, 130, 128, 125, 123, 122, 118,
57     118, 118, 117, 115, 114, 108, 107, 105, 105, 105, 102, 97, 97, 95, 94, 93, 91, 88, 86, 83, 80,
58     80, 79, 79, 79, 78, 76, 75, 72, 72, 71, 70, 68, 65, 63, 61, 61, 59, 59, 59, 58, 56, 55, 54, 54,
59     52, 49, 48, 48, 48, 48, 45, 45, 45, 44, 43, 41, 41, 41, 41, 40, 40, 38, 37, 36, 34, 34, 34, 33,
60     31, 29, 29, 29, 28, 28, 28, 28, 28, 28, 28, 27, 27, 27, 27, 27, 24, 24, 23, 23, 22, 21, 20, 20,
61     19, 19, 19, 19, 19, 18, 18, 18, 18, 17, 17, 17, 17, 17, 16, 16, 15, 15, 14, 14, 14, 12, 12, 11,
62     9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
63     8, 8, 8, 8, 7, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 5, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4,
64     4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 3, 3, 2, 2, 2, 2,
65     2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 };
66
67   int move_importance(int ply) { return MoveImportance[std::min(ply, 511)]; }
68
69
70   /// Function Prototypes
71
72   enum TimeType { OptimumTime, MaxTime };
73
74   template<TimeType>
75   int remaining(int myTime, int movesToGo, int fullMoveNumber, int slowMover);
76 }
77
78
79 void TimeManager::pv_instability(float bestMoveChanges) {
80
81   unstablePVExtraTime = int(bestMoveChanges * optimumSearchTime);
82 }
83
84
85 void TimeManager::init(const Search::LimitsType& limits, int currentPly, Color us)
86 {
87   /* We support four different kind of time controls:
88
89       increment == 0 && movesToGo == 0 means: x basetime  [sudden death!]
90       increment == 0 && movesToGo != 0 means: x moves in y minutes
91       increment >  0 && movesToGo == 0 means: x basetime + z increment
92       increment >  0 && movesToGo != 0 means: x moves in y minutes + z increment
93
94     Time management is adjusted by following UCI parameters:
95
96       emergencyMoveHorizon: Be prepared to always play at least this many moves
97       emergencyBaseTime   : Always attempt to keep at least this much time (in ms) at clock
98       emergencyMoveTime   : Plus attempt to keep at least this much time for each remaining emergency move
99       minThinkingTime     : No matter what, use at least this much thinking before doing the move
100   */
101
102   int hypMTG, hypMyTime, t1, t2;
103
104   // Read uci parameters
105   int emergencyMoveHorizon = Options["Emergency Move Horizon"];
106   int emergencyBaseTime    = Options["Emergency Base Time"];
107   int emergencyMoveTime    = Options["Emergency Move Time"];
108   int minThinkingTime      = Options["Minimum Thinking Time"];
109   int slowMover            = Options["Slow Mover"];
110
111   // Initialize to maximum values but unstablePVExtraTime that is reset
112   unstablePVExtraTime = 0;
113   optimumSearchTime = maximumSearchTime = limits.time[us];
114
115   // We calculate optimum time usage for different hypothetic "moves to go"-values and choose the
116   // minimum of calculated search time values. Usually the greatest hypMTG gives the minimum values.
117   for (hypMTG = 1; hypMTG <= (limits.movestogo ? std::min(limits.movestogo, MoveHorizon) : MoveHorizon); ++hypMTG)
118   {
119       // Calculate thinking time for hypothetic "moves to go"-value
120       hypMyTime =  limits.time[us]
121                  + limits.inc[us] * (hypMTG - 1)
122                  - emergencyBaseTime
123                  - emergencyMoveTime * std::min(hypMTG, emergencyMoveHorizon);
124
125       hypMyTime = std::max(hypMyTime, 0);
126
127       t1 = minThinkingTime + remaining<OptimumTime>(hypMyTime, hypMTG, currentPly, slowMover);
128       t2 = minThinkingTime + remaining<MaxTime>(hypMyTime, hypMTG, currentPly, slowMover);
129
130       optimumSearchTime = std::min(optimumSearchTime, t1);
131       maximumSearchTime = std::min(maximumSearchTime, t2);
132   }
133
134   if (Options["Ponder"])
135       optimumSearchTime += optimumSearchTime / 4;
136
137   // Make sure that maxSearchTime is not over absoluteMaxSearchTime
138   optimumSearchTime = std::min(optimumSearchTime, maximumSearchTime);
139 }
140
141
142 namespace {
143
144   template<TimeType T>
145   int remaining(int myTime, int movesToGo, int currentPly, int slowMover)
146   {
147     const float TMaxRatio   = (T == OptimumTime ? 1 : MaxRatio);
148     const float TStealRatio = (T == OptimumTime ? 0 : StealRatio);
149
150     int thisMoveImportance = move_importance(currentPly) * slowMover / 100;
151     int otherMovesImportance = 0;
152
153     for (int i = 1; i < movesToGo; ++i)
154         otherMovesImportance += move_importance(currentPly + 2 * i);
155
156     float ratio1 = (TMaxRatio * thisMoveImportance) / float(TMaxRatio * thisMoveImportance + otherMovesImportance);
157     float ratio2 = (thisMoveImportance + TStealRatio * otherMovesImportance) / float(thisMoveImportance + otherMovesImportance);
158
159     return int(floor(myTime * std::min(ratio1, ratio2)));
160   }
161 }