]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Simplify away SEE verification
[stockfish] / src / search.cpp
index f6bc0aa9a8098a7250037749b3c81f231b277307..1e82203a7775f7e4232f5b27f469667c6049b7c6 100644 (file)
@@ -34,6 +34,7 @@
 #include "tt.h"
 #include "uci.h"
 #include "syzygy/tbprobe.h"
+#include "nnue/evaluate_nnue.h"
 
 namespace Stockfish {
 
@@ -63,7 +64,7 @@ namespace {
 
   // Futility margin
   Value futility_margin(Depth d, bool improving) {
-    return Value(158 * (d - improving));
+    return Value(140 * (d - improving));
   }
 
   // Reductions lookup table, initialized at startup
@@ -71,7 +72,7 @@ namespace {
 
   Depth reduction(bool i, Depth d, int mn, Value delta, Value rootDelta) {
     int r = Reductions[d] * Reductions[mn];
-    return (r + 1460 - int(delta) * 1024 / int(rootDelta)) / 1024 + (!i && r > 937);
+    return (r + 1372 - int(delta) * 1073 / int(rootDelta)) / 1024 + (!i && r > 936);
   }
 
   constexpr int futility_move_count(bool improving, Depth depth) {
@@ -81,7 +82,7 @@ namespace {
 
   // History and stats update bonus, based on depth
   int stat_bonus(Depth d) {
-    return std::min(350 * d - 400, 1650);
+    return std::min(336 * d - 547, 1561);
   }
 
   // Add a small random component to draw evaluations to avoid 3-fold blindness
@@ -161,7 +162,7 @@ namespace {
 void Search::init() {
 
   for (int i = 1; i < MAX_MOVES; ++i)
-      Reductions[i] = int((20.26 + std::log(Threads.size()) / 2) * std::log(i));
+      Reductions[i] = int((20.57 + std::log(Threads.size()) / 2) * std::log(i));
 }
 
 
@@ -287,8 +288,7 @@ void Thread::search() {
 
   ss->pv = pv;
 
-  bestValue = delta = alpha = -VALUE_INFINITE;
-  beta = VALUE_INFINITE;
+  bestValue = -VALUE_INFINITE;
 
   if (mainThread)
   {
@@ -310,10 +310,6 @@ void Thread::search() {
 
   multiPV = std::min(multiPV, rootMoves.size());
 
-  complexityAverage.set(153, 1);
-
-  optimism[us] = optimism[~us] = VALUE_ZERO;
-
   int searchAgainCounter = 0;
 
   // Iterative deepening loop until requested to stop or the target depth is reached
@@ -334,7 +330,7 @@ void Thread::search() {
       pvLast = 0;
 
       if (!Threads.increaseDepth)
-         searchAgainCounter++;
+          searchAgainCounter++;
 
       // MultiPV loop. We perform a full root search for each PV line
       for (pvIdx = 0; pvIdx < multiPV && !Threads.stop; ++pvIdx)
@@ -351,18 +347,15 @@ void Thread::search() {
           selDepth = 0;
 
           // Reset aspiration window starting size
-          if (rootDepth >= 4)
-          {
-              Value prev = rootMoves[pvIdx].averageScore;
-              delta = Value(10) + int(prev) * prev / 15400;
-              alpha = std::max(prev - delta,-VALUE_INFINITE);
-              beta  = std::min(prev + delta, VALUE_INFINITE);
-
-              // Adjust optimism based on root move's previousScore
-              int opt = 116 * prev / (std::abs(prev) + 170);
-              optimism[ us] = Value(opt);
-              optimism[~us] = -optimism[us];
-          }
+          Value prev = rootMoves[pvIdx].averageScore;
+          delta = Value(10) + int(prev) * prev / 15799;
+          alpha = std::max(prev - delta,-VALUE_INFINITE);
+          beta  = std::min(prev + delta, VALUE_INFINITE);
+
+          // Adjust optimism based on root move's previousScore
+          int opt = 109 * prev / (std::abs(prev) + 141);
+          optimism[ us] = Value(opt);
+          optimism[~us] = -optimism[us];
 
           // Start with a small aspiration window and, in the case of a fail
           // high/low, re-search with a bigger window until we don't fail
@@ -416,7 +409,7 @@ void Thread::search() {
               else
                   break;
 
-              delta += delta / 4 + 2;
+              delta += delta / 3;
 
               assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
           }
@@ -432,9 +425,10 @@ void Thread::search() {
       if (!Threads.stop)
           completedDepth = rootDepth;
 
-      if (rootMoves[0].pv[0] != lastBestMove) {
-         lastBestMove = rootMoves[0].pv[0];
-         lastBestMoveDepth = rootDepth;
+      if (rootMoves[0].pv[0] != lastBestMove)
+      {
+          lastBestMove = rootMoves[0].pv[0];
+          lastBestMoveDepth = rootDepth;
       }
 
       // Have we found a "mate in x"?
@@ -462,18 +456,16 @@ void Thread::search() {
           && !Threads.stop
           && !mainThread->stopOnPonderhit)
       {
-          double fallingEval = (71 + 12 * (mainThread->bestPreviousAverageScore - bestValue)
-                                    +  6 * (mainThread->iterValue[iterIdx] - bestValue)) / 656.7;
+          double fallingEval = (69 + 13 * (mainThread->bestPreviousAverageScore - bestValue)
+                                    +  6 * (mainThread->iterValue[iterIdx] - bestValue)) / 619.6;
           fallingEval = std::clamp(fallingEval, 0.5, 1.5);
 
           // If the bestMove is stable over several iterations, reduce time accordingly
-          timeReduction = lastBestMoveDepth + 9 < completedDepth ? 1.37 : 0.65;
-          double reduction = (1.4 + mainThread->previousTimeReduction) / (2.15 * timeReduction);
-          double bestMoveInstability = 1 + 1.7 * totBestMoveChanges / Threads.size();
-          int complexity = mainThread->complexityAverage.value();
-          double complexPosition = std::min(1.0 + (complexity - 261) / 1738.7, 1.5);
+          timeReduction = lastBestMoveDepth + 8 < completedDepth ? 1.57 : 0.65;
+          double reduction = (1.4 + mainThread->previousTimeReduction) / (2.08 * timeReduction);
+          double bestMoveInstability = 1 + 1.8 * totBestMoveChanges / Threads.size();
 
-          double totalTime = Time.optimum() * fallingEval * reduction * bestMoveInstability * complexPosition;
+          double totalTime = Time.optimum() * fallingEval * reduction * bestMoveInstability;
 
           // Cap used time in case of a single legal move for a better viewer experience in tournaments
           // yielding correct scores and sufficiently fast moves.
@@ -491,7 +483,7 @@ void Thread::search() {
                   Threads.stop = true;
           }
           else if (   !mainThread->ponder
-                   && Time.elapsed() > totalTime * 0.53)
+                   && Time.elapsed() > totalTime * 0.50)
               Threads.increaseDepth = false;
           else
               Threads.increaseDepth = true;
@@ -556,7 +548,7 @@ namespace {
     bool givesCheck, improving, priorCapture, singularQuietLMR;
     bool capture, moveCountPruning, ttCapture;
     Piece movedPiece;
-    int moveCount, captureCount, quietCount, improvement, complexity;
+    int moveCount, captureCount, quietCount, improvement;
 
     // Step 1. Initialize node
     Thread* thisThread = pos.this_thread();
@@ -600,39 +592,32 @@ namespace {
 
     assert(0 <= ss->ply && ss->ply < MAX_PLY);
 
-    (ss+1)->ttPv         = false;
     (ss+1)->excludedMove = bestMove = MOVE_NONE;
     (ss+2)->killers[0]   = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
     (ss+2)->cutoffCnt    = 0;
     ss->doubleExtensions = (ss-1)->doubleExtensions;
-    Square prevSq        = to_sq((ss-1)->currentMove);
-
-    // Initialize statScore to zero for the grandchildren of the current position.
-    // So statScore is shared between all grandchildren and only the first grandchild
-    // starts with statScore = 0. Later grandchildren start with the last calculated
-    // statScore of the previous grandchild. This influences the reduction rules in
-    // LMR which are based on the statScore of parent position.
-    if (!rootNode)
-        (ss+2)->statScore = 0;
+    Square prevSq        = is_ok((ss-1)->currentMove) ? to_sq((ss-1)->currentMove) : SQ_NONE;
+    ss->statScore        = 0;
 
-    // Step 4. Transposition table lookup. We don't want the score of a partial
-    // search to overwrite a previous full search TT value, so we use a different
-    // position key in case of an excluded move.
+    // Step 4. Transposition table lookup.
     excludedMove = ss->excludedMove;
-    posKey = excludedMove == MOVE_NONE ? pos.key() : pos.key() ^ make_key(excludedMove);
+    posKey = pos.key();
     tte = TT.probe(posKey, ss->ttHit);
     ttValue = ss->ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply, pos.rule50_count()) : VALUE_NONE;
     ttMove =  rootNode ? thisThread->rootMoves[thisThread->pvIdx].pv[0]
             : ss->ttHit    ? tte->move() : MOVE_NONE;
-    ttCapture = ttMove && pos.capture(ttMove);
+    ttCapture = ttMove && pos.capture_stage(ttMove);
+
+    // At this point, if excluded, skip straight to step 6, static eval. However,
+    // to save indentation, we list the condition in all code between here and there.
     if (!excludedMove)
         ss->ttPv = PvNode || (ss->ttHit && tte->is_pv());
 
     // At non-PV nodes we check for an early TT cutoff
     if (  !PvNode
-        && ss->ttHit
+        && !excludedMove
         && tte->depth() > depth - (tte->bound() == BOUND_EXACT)
-        && ttValue != VALUE_NONE // Possible in case of TT access race
+        && ttValue != VALUE_NONE // Possible in case of TT access race or if !ttHit
         && (tte->bound() & (ttValue >= beta ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER)))
     {
         // If ttMove is quiet, update move sorting heuristics on TT hit (~2 Elo)
@@ -645,7 +630,7 @@ namespace {
                     update_quiet_stats(pos, ss, ttMove, stat_bonus(depth));
 
                 // Extra penalty for early quiet moves of the previous ply (~0 Elo on STC, ~2 Elo on LTC)
-                if ((ss-1)->moveCount <= 2 && !priorCapture)
+                if (prevSq != SQ_NONE && (ss-1)->moveCount <= 2 && !priorCapture)
                     update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -stat_bonus(depth + 1));
             }
             // Penalty for a quiet ttMove that fails low (~1 Elo)
@@ -664,7 +649,7 @@ namespace {
     }
 
     // Step 5. Tablebases probe
-    if (!rootNode && TB::Cardinality)
+    if (!rootNode && !excludedMove && TB::Cardinality)
     {
         int piecesCount = pos.count<ALL_PIECES>();
 
@@ -724,17 +709,22 @@ namespace {
         ss->staticEval = eval = VALUE_NONE;
         improving = false;
         improvement = 0;
-        complexity = 0;
         goto moves_loop;
     }
+    else if (excludedMove)
+    {
+        // Providing the hint that this node's accumulator will be used often brings significant Elo gain (13 Elo)
+        Eval::NNUE::hint_common_parent_position(pos);
+        eval = ss->staticEval;
+    }
     else if (ss->ttHit)
     {
         // Never assume anything about values stored in TT
         ss->staticEval = eval = tte->eval();
         if (eval == VALUE_NONE)
-            ss->staticEval = eval = evaluate(pos, &complexity);
-        else // Fall back to (semi)classical complexity for TT hits, the NNUE complexity is lost
-            complexity = abs(ss->staticEval - pos.psq_eg_stm());
+            ss->staticEval = eval = evaluate(pos);
+        else if (PvNode)
+            Eval::NNUE::hint_common_parent_position(pos);
 
         // ttValue can be used as a better position evaluation (~7 Elo)
         if (    ttValue != VALUE_NONE
@@ -743,19 +733,15 @@ namespace {
     }
     else
     {
-        ss->staticEval = eval = evaluate(pos, &complexity);
-
+        ss->staticEval = eval = evaluate(pos);
         // Save static evaluation into transposition table
-        if (!excludedMove)
-            tte->save(posKey, VALUE_NONE, ss->ttPv, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, eval);
+        tte->save(posKey, VALUE_NONE, ss->ttPv, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, eval);
     }
 
-    thisThread->complexityAverage.update(complexity);
-
     // Use static evaluation difference to improve quiet move ordering (~4 Elo)
     if (is_ok((ss-1)->currentMove) && !(ss-1)->inCheck && !priorCapture)
     {
-        int bonus = std::clamp(-19 * int((ss-1)->staticEval + ss->staticEval), -1940, 1940);
+        int bonus = std::clamp(-18 * int((ss-1)->staticEval + ss->staticEval), -1817, 1817);
         thisThread->mainHistory[~us][from_to((ss-1)->currentMove)] << bonus;
     }
 
@@ -765,13 +751,13 @@ namespace {
     // margin and the improving flag are used in various pruning heuristics.
     improvement =   (ss-2)->staticEval != VALUE_NONE ? ss->staticEval - (ss-2)->staticEval
                   : (ss-4)->staticEval != VALUE_NONE ? ss->staticEval - (ss-4)->staticEval
-                  :                                    172;
+                  :                                    173;
     improving = improvement > 0;
 
     // Step 7. Razoring (~1 Elo).
     // If eval is really low check with qsearch if it can exceed alpha, if it can't,
     // return a fail low.
-    if (eval < alpha - 394 - 255 * depth * depth)
+    if (eval < alpha - 456 - 252 * depth * depth)
     {
         value = qsearch<NonPV>(pos, ss, alpha - 1, alpha);
         if (value < alpha)
@@ -781,27 +767,27 @@ namespace {
     // Step 8. Futility pruning: child node (~40 Elo).
     // The depth condition is important for mate finding.
     if (   !ss->ttPv
-        &&  depth < 8
-        &&  eval - futility_margin(depth, improving) - (ss-1)->statScore / 304 >= beta
+        &&  depth < 9
+        &&  eval - futility_margin(depth, improving) - (ss-1)->statScore / 306 >= beta
         &&  eval >= beta
-        &&  eval < 28580) // larger than VALUE_KNOWN_WIN, but smaller than TB wins
+        &&  eval < 24923) // larger than VALUE_KNOWN_WIN, but smaller than TB wins
         return eval;
 
     // Step 9. Null move search with verification search (~35 Elo)
     if (   !PvNode
         && (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL
-        && (ss-1)->statScore < 18200
+        && (ss-1)->statScore < 17329
         &&  eval >= beta
         &&  eval >= ss->staticEval
-        &&  ss->staticEval >= beta - 20 * depth - improvement / 14 + 235 + complexity / 24
+        &&  ss->staticEval >= beta - 21 * depth - improvement * 99 / 1300 + 258
         && !excludedMove
         &&  pos.non_pawn_material(us)
-        && (ss->ply >= thisThread->nmpMinPly || us != thisThread->nmpColor))
+        && (ss->ply >= thisThread->nmpMinPly))
     {
         assert(eval - beta >= 0);
 
-        // Null move dynamic reduction based on depth, eval and complexity of position
-        Depth R = std::min(int(eval - beta) / 165, 6) + depth / 3 + 4 - (complexity > 800);
+        // Null move dynamic reduction based on depth and eval
+        Depth R = std::min(int(eval - beta) / 173, 6) + depth / 3 + 4;
 
         ss->currentMove = MOVE_NULL;
         ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[0][0][NO_PIECE][0];
@@ -824,9 +810,8 @@ namespace {
             assert(!thisThread->nmpMinPly); // Recursive verification is not allowed
 
             // Do verification search at high depths, with null move pruning disabled
-            // for us, until ply exceeds nmpMinPly.
+            // until ply exceeds nmpMinPly.
             thisThread->nmpMinPly = ss->ply + 3 * (depth-R) / 4;
-            thisThread->nmpColor = us;
 
             Value v = search<NonPV>(pos, ss, beta-1, beta, depth-R, false);
 
@@ -837,20 +822,19 @@ namespace {
         }
     }
 
-    probCutBeta = beta + 180 - 54 * improving;
+    probCutBeta = beta + 168 - 61 * improving;
 
     // Step 10. ProbCut (~10 Elo)
-    // If we have a good enough capture and a reduced search returns a value
+    // If we have a good enough capture (or queen promotion) and a reduced search returns a value
     // much above beta, we can (almost) safely prune the previous move.
     if (   !PvNode
-        &&  depth > 4
+        &&  depth > 3
         &&  abs(beta) < VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY
         // if value from transposition table is lower than probCutBeta, don't attempt probCut
         // there and in further interactions with transposition table cutoff depth is set to depth - 3
         // because probCut search has depth set to depth - 4 but we also do a move before it
         // so effective depth is equal to depth - 3
-        && !(   ss->ttHit
-             && tte->depth() >= depth - 3
+        && !(   tte->depth() >= depth - 3
              && ttValue != VALUE_NONE
              && ttValue < probCutBeta))
     {
@@ -861,7 +845,7 @@ namespace {
         while ((move = mp.next_move()) != MOVE_NONE)
             if (move != excludedMove && pos.legal(move))
             {
-                assert(pos.capture(move) || promotion_type(move) == QUEEN);
+                assert(pos.capture_stage(move));
 
                 ss->currentMove = move;
                 ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[ss->inCheck]
@@ -887,44 +871,43 @@ namespace {
                     return value;
                 }
             }
+
+        Eval::NNUE::hint_common_parent_position(pos);
     }
 
-    // Step 11. If the position is not in TT, decrease depth by 3.
+    // Step 11. If the position is not in TT, decrease depth by 2 (or by 4 if the TT entry for the current position was hit and the stored depth is greater than or equal to the current depth).
     // Use qsearch if depth is equal or below zero (~9 Elo)
     if (    PvNode
         && !ttMove)
-        depth -= 3;
+        depth -= 2 + 2 * (ss->ttHit && tte->depth() >= depth);
 
     if (depth <= 0)
         return qsearch<PV>(pos, ss, alpha, beta);
 
     if (    cutNode
-        &&  depth >= 9
+        &&  depth >= 8
         && !ttMove)
         depth -= 2;
 
 moves_loop: // When in check, search starts here
 
     // Step 12. A small Probcut idea, when we are in check (~4 Elo)
-    probCutBeta = beta + 402;
+    probCutBeta = beta + 413;
     if (   ss->inCheck
         && !PvNode
-        && depth >= 2
         && ttCapture
         && (tte->bound() & BOUND_LOWER)
-        && tte->depth() >= depth - 3
+        && tte->depth() >= depth - 4
         && ttValue >= probCutBeta
         && abs(ttValue) <= VALUE_KNOWN_WIN
-        && abs(beta) <= VALUE_KNOWN_WIN
-       )
+        && abs(beta) <= VALUE_KNOWN_WIN)
         return probCutBeta;
 
-
     const PieceToHistory* contHist[] = { (ss-1)->continuationHistory, (ss-2)->continuationHistory,
                                           nullptr                   , (ss-4)->continuationHistory,
                                           nullptr                   , (ss-6)->continuationHistory };
 
-    Move countermove = thisThread->counterMoves[pos.piece_on(prevSq)][prevSq];
+    Move countermove = prevSq != SQ_NONE ? thisThread->counterMoves[pos.piece_on(prevSq)][prevSq] : MOVE_NONE;
 
     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, &thisThread->mainHistory,
                                       &captureHistory,
@@ -973,7 +956,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
           (ss+1)->pv = nullptr;
 
       extension = 0;
-      capture = pos.capture(move);
+      capture = pos.capture_stage(move);
       movedPiece = pos.moved_piece(move);
       givesCheck = pos.gives_check(move);
 
@@ -982,6 +965,8 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
 
       Value delta = beta - alpha;
 
+      Depth r = reduction(improving, depth, moveCount, delta, thisThread->rootDelta);
+
       // Step 14. Pruning at shallow depth (~120 Elo). Depth conditions are important for mate finding.
       if (  !rootNode
           && pos.non_pawn_material(us)
@@ -991,23 +976,22 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
           moveCountPruning = moveCount >= futility_move_count(improving, depth);
 
           // Reduced depth of the next LMR search
-          int lmrDepth = std::max(newDepth - reduction(improving, depth, moveCount, delta, thisThread->rootDelta), 0);
+          int lmrDepth = newDepth - r;
 
           if (   capture
               || givesCheck)
           {
               // Futility pruning for captures (~2 Elo)
               if (   !givesCheck
-                  && !PvNode
                   && lmrDepth < 7
                   && !ss->inCheck
-                  && ss->staticEval + 185 + 203 * lmrDepth + PieceValue[EG][pos.piece_on(to_sq(move))]
-                   + captureHistory[movedPiece][to_sq(move)][type_of(pos.piece_on(to_sq(move)))] / 6 < alpha)
+                  && ss->staticEval + 197 + 248 * lmrDepth + PieceValue[EG][pos.piece_on(to_sq(move))]
+                   + captureHistory[movedPiece][to_sq(move)][type_of(pos.piece_on(to_sq(move)))] / 7 < alpha)
                   continue;
 
               // SEE based pruning (~11 Elo)
-              if (!pos.see_ge(move, Value(-220) * depth))
-                  continue;
+              if (!pos.see_ge(move, Value(-205) * depth))
+                      continue;
           }
           else
           {
@@ -1016,25 +1000,25 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
                             + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)];
 
               // Continuation history based pruning (~2 Elo)
-              if (   lmrDepth < 5
-                  && history < -4180 * (depth - 1))
+              if (   lmrDepth < 6
+                  && history < -3832 * depth)
                   continue;
 
               history += 2 * thisThread->mainHistory[us][from_to(move)];
 
-              lmrDepth += history / 7208;
+              lmrDepth += history / 7011;
               lmrDepth = std::max(lmrDepth, -2);
 
               // Futility pruning: parent node (~13 Elo)
               if (   !ss->inCheck
-                  && lmrDepth < 13
-                  && ss->staticEval + 103 + 136 * lmrDepth <= alpha)
+                  && lmrDepth < 12
+                  && ss->staticEval + 112 + 138 * lmrDepth <= alpha)
                   continue;
 
               lmrDepth = std::max(lmrDepth, 0);
 
               // Prune moves with negative SEE (~4 Elo)
-              if (!pos.see_ge(move, Value(-25 * lmrDepth * lmrDepth - 16 * lmrDepth)))
+              if (!pos.see_ge(move, Value(-27 * lmrDepth * lmrDepth - 16 * lmrDepth)))
                   continue;
           }
       }
@@ -1057,7 +1041,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
               && (tte->bound() & BOUND_LOWER)
               &&  tte->depth() >= depth - 3)
           {
-              Value singularBeta = ttValue - (3 + (ss->ttPv && !PvNode)) * depth;
+              Value singularBeta = ttValue - (82 + 65 * (ss->ttPv && !PvNode)) * depth / 64;
               Depth singularDepth = (depth - 1) / 2;
 
               ss->excludedMove = move;
@@ -1071,11 +1055,11 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
 
                   // Avoid search explosion by limiting the number of double extensions
                   if (  !PvNode
-                      && value < singularBeta - 25
-                      && ss->doubleExtensions <= 10)
+                      && value < singularBeta - 21
+                      && ss->doubleExtensions <= 11)
                   {
                       extension = 2;
-                      depth += depth < 12;
+                      depth += depth < 13;
                   }
               }
 
@@ -1087,26 +1071,28 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
               else if (singularBeta >= beta)
                   return singularBeta;
 
-              // If the eval of ttMove is greater than beta, we reduce it (negative extension)
+              // If the eval of ttMove is greater than beta, we reduce it (negative extension) (~7 Elo)
               else if (ttValue >= beta)
-                  extension = -2;
+                  extension = -2 - !PvNode;
 
-              // If the eval of ttMove is less than alpha and value, we reduce it (negative extension)
-              else if (ttValue <= alpha && ttValue <= value)
+              // If the eval of ttMove is less than value, we reduce it (negative extension) (~1 Elo)
+              else if (ttValue <= value)
+                  extension = -1;
+
+              // If the eval of ttMove is less than alpha, we reduce it (negative extension) (~1 Elo)
+              else if (ttValue <= alpha)
                   extension = -1;
           }
 
           // Check extensions (~1 Elo)
-          else if (   givesCheck
-                   && depth > 9
-                   && abs(ss->staticEval) > 78)
+          else if (   givesCheck && depth > 8)
               extension = 1;
 
           // Quiet ttMove extensions (~1 Elo)
           else if (   PvNode
                    && move == ttMove
                    && move == ss->killers[0]
-                   && (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)] >= 5600)
+                   && (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)] >= 5168)
               extension = 1;
       }
 
@@ -1127,16 +1113,15 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
       // Step 16. Make the move
       pos.do_move(move, st, givesCheck);
 
-      Depth r = reduction(improving, depth, moveCount, delta, thisThread->rootDelta);
-
       // Decrease reduction if position is or has been on the PV
       // and node is not likely to fail low. (~3 Elo)
+      // Decrease further on cutNodes. (~1 Elo)
       if (   ss->ttPv
           && !likelyFailLow)
-          r -= 2;
+          r -= cutNode && tte->depth() >= depth + 3 ? 3 : 2;
 
       // Decrease reduction if opponent's move count is high (~1 Elo)
-      if ((ss-1)->moveCount > 7)
+      if ((ss-1)->moveCount > 8)
           r--;
 
       // Increase reduction for cut nodes (~3 Elo)
@@ -1147,36 +1132,29 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
       if (ttCapture)
           r++;
 
-      // Decrease reduction for PvNodes based on depth
+      // Decrease reduction for PvNodes based on depth (~2 Elo)
       if (PvNode)
-          r -= 1 + 11 / (3 + depth);
+          r -= 1 + 12 / (3 + depth);
 
       // Decrease reduction if ttMove has been singularly extended (~1 Elo)
       if (singularQuietLMR)
           r--;
 
-      // Decrease reduction if we move a threatened piece (~1 Elo)
-      if (   depth > 9
-          && (mp.threatenedPieces & from_sq(move)))
-          r--;
-
-      // Increase reduction if next ply has a lot of fail high
+      // Increase reduction if next ply has a lot of fail high (~5 Elo)
       if ((ss+1)->cutoffCnt > 3)
           r++;
 
-      // Decrease reduction if move is a killer and we have a good history
-      if (move == ss->killers[0]
-          && (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)] >= 3600)
+      else if (move == ttMove)
           r--;
 
       ss->statScore =  2 * thisThread->mainHistory[us][from_to(move)]
                      + (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
                      + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
                      + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)]
-                     - 4467;
+                     - 4006;
 
-      // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history (~30 Elo)
-      r -= ss->statScore / (12800 + 4410 * (depth > 7 && depth < 19));
+      // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history (~25 Elo)
+      r -= ss->statScore / (11124 + 4740 * (depth > 5 && depth < 22));
 
       // Step 17. Late moves reduction / extension (LMR, ~117 Elo)
       // We use various heuristics for the sons of a node after the first son has
@@ -1200,8 +1178,8 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
           {
               // Adjust full depth search based on LMR results - if result
               // was good enough search deeper, if it was bad enough search shallower
-              const bool doDeeperSearch = value > (alpha + 66 + 11 * (newDepth - d));
-              const bool doEvenDeeperSearch = value > alpha + 582 && ss->doubleExtensions <= 5;
+              const bool doDeeperSearch = value > (bestValue + 64 + 11 * (newDepth - d));
+              const bool doEvenDeeperSearch = value > alpha + 711 && ss->doubleExtensions <= 6;
               const bool doShallowerSearch = value < bestValue + newDepth;
 
               ss->doubleExtensions = ss->doubleExtensions + doEvenDeeperSearch;
@@ -1211,8 +1189,9 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
               if (newDepth > d)
                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, !cutNode);
 
-              int bonus = value > alpha ?  stat_bonus(newDepth)
-                                        : -stat_bonus(newDepth);
+              int bonus = value <= alpha ? -stat_bonus(newDepth)
+                        : value >= beta  ?  stat_bonus(newDepth)
+                                         :  0;
 
               update_continuation_histories(ss, movedPiece, to_sq(move), bonus);
           }
@@ -1221,11 +1200,11 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
       // Step 18. Full depth search when LMR is skipped. If expected reduction is high, reduce its depth by 1.
       else if (!PvNode || moveCount > 1)
       {
-               // Increase reduction for cut nodes and not ttMove (~1 Elo)
-               if (!ttMove && cutNode)
-                         r += 2;
+          // Increase reduction for cut nodes and not ttMove (~1 Elo)
+          if (!ttMove && cutNode)
+              r += 2;
 
-               value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth - (r > 4), !cutNode);
+          value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth - (r > 3), !cutNode);
       }
 
       // For PV nodes only, do a full PV search on the first move or after a fail
@@ -1265,14 +1244,17 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
               rm.selDepth = thisThread->selDepth;
               rm.scoreLowerbound = rm.scoreUpperbound = false;
 
-              if (value >= beta) {
-                 rm.scoreLowerbound = true;
-                 rm.uciScore = beta;
+              if (value >= beta)
+              {
+                  rm.scoreLowerbound = true;
+                  rm.uciScore = beta;
               }
-              else if (value <= alpha) {
-                 rm.scoreUpperbound = true;
-                 rm.uciScore = alpha;
+              else if (value <= alpha)
+              {
+                  rm.scoreUpperbound = true;
+                  rm.uciScore = alpha;
               }
+
               rm.pv.resize(1);
 
               assert((ss+1)->pv);
@@ -1305,24 +1287,23 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
               if (PvNode && !rootNode) // Update pv even in fail-high case
                   update_pv(ss->pv, move, (ss+1)->pv);
 
-              if (PvNode && value < beta) // Update alpha! Always alpha < beta
+              if (value >= beta)
               {
-                  alpha = value;
-
-                  // Reduce other moves if we have found at least one score improvement
-                  if (   depth > 1
-                      && depth < 6
-                      && beta  <  VALUE_KNOWN_WIN
-                      && alpha > -VALUE_KNOWN_WIN)
-                      depth -= 1;
-
-                  assert(depth > 0);
+                  ss->cutoffCnt += 1 + !ttMove;
+                  assert(value >= beta); // Fail high
+                  break;
               }
               else
               {
-                  ss->cutoffCnt++;
-                  assert(value >= beta); // Fail high
-                  break;
+                  // Reduce other moves if we have found at least one score improvement (~1 Elo)
+                  // Reduce more for depth > 3 and depth < 12 (~1 Elo)
+                  if (   depth > 1
+                      && beta  <  14362
+                      && value > -12393)
+                      depth -= depth > 3 && depth < 12 ? 2 : 1;
+
+                  assert(depth > 0);
+                  alpha = value; // Update alpha! Always alpha < beta
               }
           }
       }
@@ -1365,11 +1346,9 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
                          quietsSearched, quietCount, capturesSearched, captureCount, depth);
 
     // Bonus for prior countermove that caused the fail low
-    else if (   (depth >= 5 || PvNode || bestValue < alpha - 65 * depth)
-             && !priorCapture)
+    else if (!priorCapture && prevSq != SQ_NONE)
     {
-        // Extra bonuses for PV/Cut nodes or bad fail lows
-        int bonus = 1 + (PvNode || cutNode) + (bestValue < alpha - 88 * depth);
+        int bonus = (depth > 5) + (PvNode || cutNode) + (bestValue < alpha - 113 * depth) + ((ss-1)->moveCount > 12);
         update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, stat_bonus(depth) * bonus);
     }
 
@@ -1377,7 +1356,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
         bestValue = std::min(bestValue, maxValue);
 
     // If no good move is found and the previous position was ttPv, then the previous
-    // opponent move is probably good and the new position is added to the search tree.
+    // opponent move is probably good and the new position is added to the search tree. (~7 Elo)
     if (bestValue <= alpha)
         ss->ttPv = ss->ttPv || ((ss-1)->ttPv && depth > 3);
 
@@ -1396,7 +1375,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
 
   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main search
   // function with zero depth, or recursively with further decreasing depth per call.
-  // (~155 elo)
+  // (~155 Elo)
   template <NodeType nodeType>
   Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
 
@@ -1419,6 +1398,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
     bool pvHit, givesCheck, capture;
     int moveCount;
 
+    // Step 1. Initialize node
     if (PvNode)
     {
         (ss+1)->pv = pv;
@@ -1430,7 +1410,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
     ss->inCheck = pos.checkers();
     moveCount = 0;
 
-    // Check for an immediate draw or maximum ply reached
+    // Step 2. Check for an immediate draw or maximum ply reached
     if (   pos.is_draw(ss->ply)
         || ss->ply >= MAX_PLY)
         return (ss->ply >= MAX_PLY && !ss->inCheck) ? evaluate(pos) : VALUE_DRAW;
@@ -1441,22 +1421,23 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
     // TT entry depth that we are going to use. Note that in qsearch we use
     // only two types of depth in TT: DEPTH_QS_CHECKS or DEPTH_QS_NO_CHECKS.
     ttDepth = ss->inCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS
-                                                  : DEPTH_QS_NO_CHECKS;
-    // Transposition table lookup
+                                                      : DEPTH_QS_NO_CHECKS;
+
+    // Step 3. Transposition table lookup
     posKey = pos.key();
     tte = TT.probe(posKey, ss->ttHit);
     ttValue = ss->ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply, pos.rule50_count()) : VALUE_NONE;
     ttMove = ss->ttHit ? tte->move() : MOVE_NONE;
     pvHit = ss->ttHit && tte->is_pv();
 
+    // At non-PV nodes we check for an early TT cutoff
     if (  !PvNode
-        && ss->ttHit
         && tte->depth() >= ttDepth
-        && ttValue != VALUE_NONE // Only in case of TT access race
+        && ttValue != VALUE_NONE // Only in case of TT access race or if !ttHit
         && (tte->bound() & (ttValue >= beta ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER)))
         return ttValue;
 
-    // Evaluate the position statically
+    // Step 4. Static evaluation of the position
     if (ss->inCheck)
     {
         ss->staticEval = VALUE_NONE;
@@ -1495,7 +1476,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
         if (PvNode && bestValue > alpha)
             alpha = bestValue;
 
-        futilityBase = bestValue + 158;
+        futilityBase = bestValue + 200;
     }
 
     const PieceToHistory* contHist[] = { (ss-1)->continuationHistory, (ss-2)->continuationHistory,
@@ -1506,7 +1487,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
     // queen promotions, and other checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS)
     // will be generated.
-    Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
+    Square prevSq = (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL ? to_sq((ss-1)->currentMove) : SQ_NONE;
     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, &thisThread->mainHistory,
                                       &thisThread->captureHistory,
                                       contHist,
@@ -1514,7 +1495,8 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
 
     int quietCheckEvasions = 0;
 
-    // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
+    // Step 5. Loop through all pseudo-legal moves until no moves remain
+    // or a beta cutoff occurs.
     while ((move = mp.next_move()) != MOVE_NONE)
     {
       assert(is_ok(move));
@@ -1524,13 +1506,15 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
           continue;
 
       givesCheck = pos.gives_check(move);
-      capture = pos.capture(move);
+      capture = pos.capture_stage(move);
 
       moveCount++;
 
+    // Step 6. Pruning.
+    if (bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY)
+    {
       // Futility pruning and moveCount pruning (~10 Elo)
-      if (    bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
-          && !givesCheck
+      if (   !givesCheck
           &&  to_sq(move) != prevSq
           &&  futilityBase > -VALUE_KNOWN_WIN
           &&  type_of(move) != PROMOTION)
@@ -1553,43 +1537,42 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
           }
       }
 
+      // We prune after 2nd quiet check evasion where being 'in check' is implicitly checked through the counter
+      // and being a 'quiet' apart from being a tt move is assumed after an increment because captures are pushed ahead.
+      if (quietCheckEvasions > 1)
+          break;
+
+      // Continuation history based pruning (~3 Elo)
+      if (   !capture
+          && (*contHist[0])[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)] < 0
+          && (*contHist[1])[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)] < 0)
+          continue;
+
       // Do not search moves with bad enough SEE values (~5 Elo)
-      if (    bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
-          && !pos.see_ge(move, Value(-108)))
+      if (!pos.see_ge(move, Value(-95)))
           continue;
+    }
 
       // Speculative prefetch as early as possible
       prefetch(TT.first_entry(pos.key_after(move)));
 
+      // Update the current move
       ss->currentMove = move;
       ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[ss->inCheck]
                                                                 [capture]
                                                                 [pos.moved_piece(move)]
                                                                 [to_sq(move)];
 
-      // Continuation history based pruning (~3 Elo)
-      if (   !capture
-          && bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
-          && (*contHist[0])[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)] < 0
-          && (*contHist[1])[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)] < 0)
-          continue;
-
-      // We prune after 2nd quiet check evasion where being 'in check' is implicitly checked through the counter
-      // and being a 'quiet' apart from being a tt move is assumed after an increment because captures are pushed ahead.
-      if (   bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
-          && quietCheckEvasions > 1)
-          break;
-
       quietCheckEvasions += !capture && ss->inCheck;
 
-      // Make and search the move
+      // Step 7. Make and search the move
       pos.do_move(move, st, givesCheck);
       value = -qsearch<nodeType>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - 1);
       pos.undo_move(move);
 
       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
 
-      // Check for a new best move
+      // Step 8. Check for a new best move
       if (value > bestValue)
       {
           bestValue = value;
@@ -1609,6 +1592,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
        }
     }
 
+    // Step 9. Check for mate
     // All legal moves have been searched. A special case: if we're in check
     // and no legal moves were found, it is checkmate.
     if (ss->inCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
@@ -1692,12 +1676,13 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
     Thread* thisThread = pos.this_thread();
     CapturePieceToHistory& captureHistory = thisThread->captureHistory;
     Piece moved_piece = pos.moved_piece(bestMove);
-    PieceType captured = type_of(pos.piece_on(to_sq(bestMove)));
+    PieceType captured;
+
     int bonus1 = stat_bonus(depth + 1);
 
-    if (!pos.capture(bestMove))
+    if (!pos.capture_stage(bestMove))
     {
-        int bonus2 = bestValue > beta + 146 ? bonus1               // larger bonus
+        int bonus2 = bestValue > beta + 145 ? bonus1               // larger bonus
                                             : stat_bonus(depth);   // smaller bonus
 
         // Increase stats for the best move in case it was a quiet move
@@ -1711,12 +1696,16 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
         }
     }
     else
+    {
         // Increase stats for the best move in case it was a capture move
+        captured = type_of(pos.piece_on(to_sq(bestMove)));
         captureHistory[moved_piece][to_sq(bestMove)][captured] << bonus1;
+    }
 
     // Extra penalty for a quiet early move that was not a TT move or
     // main killer move in previous ply when it gets refuted.
-    if (   ((ss-1)->moveCount == 1 + (ss-1)->ttHit || ((ss-1)->currentMove == (ss-1)->killers[0]))
+    if (   prevSq != SQ_NONE
+        && ((ss-1)->moveCount == 1 + (ss-1)->ttHit || ((ss-1)->currentMove == (ss-1)->killers[0]))
         && !pos.captured_piece())
             update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -bonus1);