]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Implement futility margins matrix
[stockfish] / src / search.cpp
index 84b1d78a6d16fddd80087827dba82c042f020600..22f9edf37b1b3509cd3856d637e0ec191c2e71a7 100644 (file)
@@ -53,26 +53,6 @@ namespace {
 
   /// Types
 
-  // IterationInfoType stores search results for each iteration
-  //
-  // Because we use relatively small (dynamic) aspiration window,
-  // there happens many fail highs and fail lows in root. And
-  // because we don't do researches in those cases, "value" stored
-  // here is not necessarily exact. Instead in case of fail high/low
-  // we guess what the right value might be and store our guess
-  // as a "speculated value" and then move on. Speculated values are
-  // used just to calculate aspiration window width, so also if are
-  // not exact is not big a problem.
-
-  struct IterationInfoType {
-
-    IterationInfoType(Value v = Value(0), Value sv = Value(0))
-    : value(v), speculatedValue(sv) {}
-
-    Value value, speculatedValue;
-  };
-
-
   // The BetaCounterType class is used to order moves at ply one.
   // Apart for the first one that has its score, following moves
   // normally have score -VALUE_INFINITE, so are ordered according
@@ -146,9 +126,6 @@ namespace {
   // Search depth at iteration 1
   const Depth InitialDepth = OnePly;
 
-  // Depth limit for selective search
-  const Depth SelectiveDepth = 7 * OnePly;
-
   // Use internal iterative deepening?
   const bool UseIIDAtPVNodes = true;
   const bool UseIIDAtNonPVNodes = true;
@@ -162,17 +139,6 @@ namespace {
   // better than the second best move.
   const Value EasyMoveMargin = Value(0x200);
 
-  // Problem margin. If the score of the first move at iteration N+1 has
-  // dropped by more than this since iteration N, the boolean variable
-  // "Problem" is set to true, which will make the program spend some extra
-  // time looking for a better move.
-  const Value ProblemMargin = Value(0x28);
-
-  // No problem margin. If the boolean "Problem" is true, and a new move
-  // is found at the root which is less than NoProblemMargin worse than the
-  // best move from the previous iteration, Problem is set back to false.
-  const Value NoProblemMargin = Value(0x14);
-
   // Null move margin. A null move search will not be done if the static
   // evaluation of the position is more than NullMoveMargin below beta.
   const Value NullMoveMargin = Value(0x200);
@@ -181,15 +147,6 @@ namespace {
   // remaining ones we will extend it.
   const Value SingleReplyMargin = Value(0x20);
 
-  // Margins for futility pruning in the quiescence search, and at frontier
-  // and near frontier nodes.
-  const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
-
-  Value FutilityMargins[2 * PLY_MAX_PLUS_2]; // Initialized at startup.
-
-  // Each move futility margin is decreased
-  const Value IncrementalFutilityMargin = Value(0x8);
-
   // Depth limit for razoring
   const Depth RazorDepth = 4 * OnePly;
 
@@ -213,7 +170,7 @@ namespace {
   BetaCounterType BetaCounter;
 
   // Scores and number of times the best move changed for each iteration
-  IterationInfoType IterationInfo[PLY_MAX_PLUS_2];
+  Value ValueByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
   int BestMoveChangesByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
 
   // Search window management
@@ -229,7 +186,7 @@ namespace {
   int MaxSearchTime, AbsoluteMaxSearchTime, ExtraSearchTime, ExactMaxTime;
   bool UseTimeManagement, InfiniteSearch, PonderSearch, StopOnPonderhit;
   bool AbortSearch, Quit;
-  bool FailHigh, FailLow, Problem;
+  bool AspirationFailLow;
 
   // Show current line?
   bool ShowCurrentLine;
@@ -238,9 +195,19 @@ namespace {
   bool UseLogFile;
   std::ofstream LogFile;
 
-  // Natural logarithmic lookup table and its getter function
-  float lnArray[512];
-  inline float ln(int i) { return lnArray[i]; }
+  // Futility lookup tables and their getter functions
+  const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
+  int32_t FutilityMarginsMatrix[14][64]; // [depth][moveNumber]
+
+  inline Value futility_margin(Depth d, int mn) { return (Value) (d < 14? FutilityMarginsMatrix[Max(d, 0)][Min(mn, 63)] : 2*VALUE_INFINITE); }
+
+  // Reduction lookup tables and their getter functions
+  // Initialized at startup
+  int8_t    PVReductionMatrix[64][64]; // [depth][moveNumber]
+  int8_t NonPVReductionMatrix[64][64]; // [depth][moveNumber]
+
+  inline Depth    pv_reduction(Depth d, int mn) { return (Depth)    PVReductionMatrix[Min(d / 2, 63)][Min(mn, 63)]; }
+  inline Depth nonpv_reduction(Depth d, int mn) { return (Depth) NonPVReductionMatrix[Min(d / 2, 63)][Min(mn, 63)]; }
 
   // MP related variables
   int ActiveThreads = 1;
@@ -288,13 +255,10 @@ namespace {
   bool ok_to_prune(const Position& pos, Move m, Move threat);
   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply);
   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply);
-  void reduction_parameters(float base, float Inhibitor, Depth depth, float& logLimit, float& gradient);
-  Depth reduction(int moveCount, const float LogLimit, const float BaseRed, const float Gradient);
   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
   void update_killers(Move m, SearchStack& ss);
   void update_gains(const Position& pos, Move move, Value before, Value after);
 
-  bool fail_high_ply_1();
   int current_search_time();
   int nps();
   void poll();
@@ -370,7 +334,7 @@ bool think(const Position& pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
 
   // Initialize global search variables
   Idle = StopOnPonderhit = AbortSearch = Quit = false;
-  FailHigh = FailLow = Problem = false;
+  AspirationFailLow = false;
   NodesSincePoll = 0;
   SearchStartTime = get_system_time();
   ExactMaxTime = maxTime;
@@ -381,7 +345,7 @@ bool think(const Position& pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
   UseTimeManagement = !ExactMaxTime && !MaxDepth && !MaxNodes && !InfiniteSearch;
 
   // Look for a book move, only during games, not tests
-  if (UseTimeManagement && !ponder && get_option_value_bool("OwnBook"))
+  if (UseTimeManagement && get_option_value_bool("OwnBook"))
   {
       Move bookMove;
       if (get_option_value_string("Book File") != OpeningBook.file_name())
@@ -390,6 +354,9 @@ bool think(const Position& pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
       bookMove = OpeningBook.get_move(pos);
       if (bookMove != MOVE_NONE)
       {
+          if (PonderSearch)
+              wait_for_stop_or_ponderhit();
+
           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
           return true;
       }
@@ -398,7 +365,6 @@ bool think(const Position& pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
   for (int i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
   {
       Threads[i].nodes = 0ULL;
-      Threads[i].failHighPly1 = false;
   }
 
   if (button_was_pressed("New Game"))
@@ -571,20 +537,25 @@ void init_threads() {
   pthread_t pthread[1];
 #endif
 
-  // Init our logarithmic lookup table
-  for (i = 0; i < 512; i++)
-      lnArray[i] = float(log(double(i))); // log() returns base-e logarithm
-
-  for (i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
-      Threads[i].activeSplitPoints = 0;
+  // Init our reduction lookup tables
+  for (i = 1; i < 64; i++) // i == depth
+      for (int j = 1; j < 64; j++) // j == moveNumber
+      {
+          double    pvRed = 0.5 + log(double(i)) * log(double(j)) / 6.0;
+          double nonPVRed = 0.5 + log(double(i)) * log(double(j)) / 3.0;
+          PVReductionMatrix[i][j]    = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(OnePly)) : 0);
+          NonPVReductionMatrix[i][j] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(OnePly)) : 0);
+      }
 
   // Init futility margins array
-  FutilityMargins[0] = FutilityMargins[1] = Value(0);
+  for (i = 0; i < 14; i++) // i == depth (OnePly = 2)
+      for (int j = 0; j < 64; j++) // j == moveNumber
+      {
+          FutilityMarginsMatrix[i][j] = (i < 2 ? 0 : 112 * bitScanReverse32(i * i / 2)) - 8 * j; // FIXME: test using log instead of BSR
+      }
 
-  for (i = 2; i < 2 * PLY_MAX_PLUS_2; i++)
-  {
-      FutilityMargins[i] = Value(112 * bitScanReverse32(i * i / 2)); // FIXME: test using log instead of BSR
-  }
+  for (i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
+      Threads[i].activeSplitPoints = 0;
 
   // Initialize global locks
   lock_init(&MPLock, NULL);
@@ -716,7 +687,7 @@ namespace {
     TT.new_search();
     H.clear();
     init_ss_array(ss);
-    IterationInfo[1] = IterationInfoType(rml.get_move_score(0), rml.get_move_score(0));
+    ValueByIteration[1] = rml.get_move_score(0);
     Iteration = 1;
 
     // Is one move significantly better than others after initial scoring ?
@@ -740,16 +711,16 @@ namespace {
         // Calculate dynamic search window based on previous iterations
         Value alpha, beta;
 
-        if (MultiPV == 1 && Iteration >= 6 && abs(IterationInfo[Iteration - 1].value) < VALUE_KNOWN_WIN)
+        if (MultiPV == 1 && Iteration >= 6 && abs(ValueByIteration[Iteration - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
         {
-            int prevDelta1 = IterationInfo[Iteration - 1].speculatedValue - IterationInfo[Iteration - 2].speculatedValue;
-            int prevDelta2 = IterationInfo[Iteration - 2].speculatedValue - IterationInfo[Iteration - 3].speculatedValue;
+            int prevDelta1 = ValueByIteration[Iteration - 1] - ValueByIteration[Iteration - 2];
+            int prevDelta2 = ValueByIteration[Iteration - 2] - ValueByIteration[Iteration - 3];
 
             AspirationDelta = Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16);
             AspirationDelta = (AspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
 
-            alpha = Max(IterationInfo[Iteration - 1].value - AspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
-            beta  = Min(IterationInfo[Iteration - 1].value + AspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
+            alpha = Max(ValueByIteration[Iteration - 1] - AspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
+            beta  = Min(ValueByIteration[Iteration - 1] + AspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
         }
         else
         {
@@ -768,39 +739,12 @@ namespace {
             break; // Value cannot be trusted. Break out immediately!
 
         //Save info about search result
-        Value speculatedValue;
-        bool fHigh = false;
-        bool fLow = false;
-        Value delta = value - IterationInfo[Iteration - 1].value;
-
-        if (value >= beta)
-        {
-            assert(delta > 0);
-
-            fHigh = true;
-            speculatedValue = value + delta;
-            BestMoveChangesByIteration[Iteration] += 2; // Allocate more time
-        }
-        else if (value <= alpha)
-        {
-            assert(value == alpha);
-            assert(delta < 0);
-
-            fLow = true;
-            speculatedValue = value + delta;
-            BestMoveChangesByIteration[Iteration] += 3; // Allocate more time
-        } else
-            speculatedValue = value;
-
-        speculatedValue = Min(Max(speculatedValue, -VALUE_INFINITE), VALUE_INFINITE);
-        IterationInfo[Iteration] = IterationInfoType(value, speculatedValue);
+        ValueByIteration[Iteration] = value;
 
         // Drop the easy move if it differs from the new best move
         if (ss[0].pv[0] != EasyMove)
             EasyMove = MOVE_NONE;
 
-        Problem = false;
-
         if (UseTimeManagement)
         {
             // Time to stop?
@@ -813,15 +757,13 @@ namespace {
 
             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
             if (  Iteration >= 6
-                && abs(IterationInfo[Iteration].value) >= abs(VALUE_MATE) - 100
-                && abs(IterationInfo[Iteration-1].value) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
+                && abs(ValueByIteration[Iteration]) >= abs(VALUE_MATE) - 100
+                && abs(ValueByIteration[Iteration-1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
                 stopSearch = true;
 
             // Stop search early if one move seems to be much better than the rest
             int64_t nodes = nodes_searched();
             if (   Iteration >= 8
-                && !fLow
-                && !fHigh
                 && EasyMove == ss[0].pv[0]
                 && (  (   rml.get_move_cumulative_nodes(0) > (nodes * 85) / 100
                        && current_search_time() > MaxSearchTime / 16)
@@ -922,187 +864,98 @@ namespace {
     while (1) // Fail low loop
     {
 
-    // Loop through all the moves in the root move list
-    for (int i = 0; i <  rml.move_count() && !AbortSearch; i++)
-    {
-        if (alpha >= beta)
+        // Loop through all the moves in the root move list
+        for (int i = 0; i <  rml.move_count() && !AbortSearch; i++)
         {
-            // We failed high, invalidate and skip next moves, leave node-counters
-            // and beta-counters as they are and quickly return, we will try to do
-            // a research at the next iteration with a bigger aspiration window.
-            rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
-            continue;
-        }
-
-        RootMoveNumber = i + 1;
-        FailHigh = false;
-
-        // Save the current node count before the move is searched
-        nodes = nodes_searched();
-
-        // Reset beta cut-off counters
-        BetaCounter.clear();
-
-        // Pick the next root move, and print the move and the move number to
-        // the standard output.
-        move = ss[0].currentMove = rml.get_move(i);
-
-        if (current_search_time() >= 1000)
-            cout << "info currmove " << move
-                 << " currmovenumber " << RootMoveNumber << endl;
-
-        // Decide search depth for this move
-        moveIsCheck = pos.move_is_check(move);
-        captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
-        depth = (Iteration - 2) * OnePly + InitialDepth;
-        ext = extension(pos, move, true, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, false, &dangerous);
-        newDepth = depth + ext;
+            if (alpha >= beta)
+            {
+                // We failed high, invalidate and skip next moves, leave node-counters
+                // and beta-counters as they are and quickly return, we will try to do
+                // a research at the next iteration with a bigger aspiration window.
+                rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
+                continue;
+            }
 
-        value = - VALUE_INFINITE;
+            RootMoveNumber = i + 1;
 
-        // Precalculate reduction parameters
-        float LogLimit, Gradient, BaseReduction = 0.5;
-        reduction_parameters(BaseReduction, 6.0, depth, LogLimit, Gradient);
+            // Save the current node count before the move is searched
+            nodes = nodes_searched();
 
-        while (1) // Fail high loop
-        {
+            // Reset beta cut-off counters
+            BetaCounter.clear();
 
-        // Make the move, and search it
-        pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
+            // Pick the next root move, and print the move and the move number to
+            // the standard output.
+            move = ss[0].currentMove = rml.get_move(i);
 
-        if (i < MultiPV || value > alpha)
-        {
-            // Aspiration window is disabled in multi-pv case
-            if (MultiPV > 1)
-                alpha = -VALUE_INFINITE;
+            if (current_search_time() >= 1000)
+                cout << "info currmove " << move
+                     << " currmovenumber " << RootMoveNumber << endl;
 
-            value = -search_pv(pos, ss, -beta, -alpha, newDepth, 1, 0);
+            // Decide search depth for this move
+            moveIsCheck = pos.move_is_check(move);
+            captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
+            depth = (Iteration - 2) * OnePly + InitialDepth;
+            ext = extension(pos, move, true, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, false, &dangerous);
+            newDepth = depth + ext;
 
-            // If the value has dropped a lot compared to the last iteration,
-            // set the boolean variable Problem to true. This variable is used
-            // for time managment: When Problem is true, we try to complete the
-            // current iteration before playing a move.
-            Problem = (   Iteration >= 2
-                       && value <= IterationInfo[Iteration - 1].value - ProblemMargin);
+            value = - VALUE_INFINITE;
 
-            if (Problem && StopOnPonderhit)
-                StopOnPonderhit = false;
-        }
-        else
-        {
-            // Try to reduce non-pv search depth by one ply if move seems not problematic,
-            // if the move fails high will be re-searched at full depth.
-            bool doFullDepthSearch = true;
-
-            if (   depth >= 3*OnePly // FIXME was newDepth
-                && !dangerous
-                && !captureOrPromotion
-                && !move_is_castle(move))
+            while (1) // Fail high loop
             {
-                ss[0].reduction = reduction(RootMoveNumber - MultiPV + 1, LogLimit, BaseReduction, Gradient);
-                if (ss[0].reduction)
-                {
-                    value = -search(pos, ss, -alpha, newDepth-ss[0].reduction, 1, true, 0);
-                    doFullDepthSearch = (value > alpha);
-                }
-            }
 
-            if (doFullDepthSearch)
-            {
-                ss[0].reduction = Depth(0);
-                value = -search(pos, ss, -alpha, newDepth, 1, true, 0);
+                // Make the move, and search it
+                pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
 
-                if (value > alpha)
+                if (i < MultiPV || value > alpha)
                 {
-                    // Fail high! Set the boolean variable FailHigh to true, and
-                    // re-search the move using a PV search. The variable FailHigh
-                    // is used for time managment: We try to avoid aborting the
-                    // search prematurely during a fail high research.
-                    FailHigh = true;
+                    // Aspiration window is disabled in multi-pv case
+                    if (MultiPV > 1)
+                        alpha = -VALUE_INFINITE;
+
                     value = -search_pv(pos, ss, -beta, -alpha, newDepth, 1, 0);
                 }
-            }
-        }
-
-        pos.undo_move(move);
-
-        // Can we exit fail high loop ?
-        if (AbortSearch || value < beta)
-            break;
-
-        // We are failing high and going to do a research. It's important to update score
-        // before research in case we run out of time while researching.
-        rml.set_move_score(i, value);
-        update_pv(ss, 0);
-        TT.extract_pv(pos, ss[0].pv, PLY_MAX);
-        rml.set_move_pv(i, ss[0].pv);
-
-        // Print search information to the standard output
-        cout << "info depth " << Iteration
-             << " score " << value_to_string(value)
-             << ((value >= beta) ? " lowerbound" :
-                ((value <= alpha)? " upperbound" : ""))
-             << " time "  << current_search_time()
-             << " nodes " << nodes_searched()
-             << " nps "   << nps()
-             << " pv ";
-
-        for (int j = 0; ss[0].pv[j] != MOVE_NONE && j < PLY_MAX; j++)
-            cout << ss[0].pv[j] << " ";
-
-        cout << endl;
-
-        if (UseLogFile)
-        {
-            ValueType type =  (value >= beta  ? VALUE_TYPE_LOWER
-                            : (value <= alpha ? VALUE_TYPE_UPPER : VALUE_TYPE_EXACT));
-
-            LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), Iteration,
-                                 nodes_searched(), value, type, ss[0].pv) << endl;
-        }
-
-        // Prepare for a research after a fail high, each time with a wider window
-        researchCount++;
-        beta = Min(beta + AspirationDelta * (1 << researchCount), VALUE_INFINITE);
-
-        } // End of fail high loop
-
-        // Finished searching the move. If AbortSearch is true, the search
-        // was aborted because the user interrupted the search or because we
-        // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
-        // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
-        // move and/or PV.
-        if (AbortSearch)
-            break;
-
-        // Remember beta-cutoff and searched nodes counts for this move. The
-        // info is used to sort the root moves at the next iteration.
-        int64_t our, their;
-        BetaCounter.read(pos.side_to_move(), our, their);
-        rml.set_beta_counters(i, our, their);
-        rml.set_move_nodes(i, nodes_searched() - nodes);
-
-        assert(value >= -VALUE_INFINITE && value <= VALUE_INFINITE);
+                else
+                {
+                    // Try to reduce non-pv search depth by one ply if move seems not problematic,
+                    // if the move fails high will be re-searched at full depth.
+                    bool doFullDepthSearch = true;
+
+                    if (   depth >= 3*OnePly // FIXME was newDepth
+                        && !dangerous
+                        && !captureOrPromotion
+                        && !move_is_castle(move))
+                    {
+                        ss[0].reduction = pv_reduction(depth, RootMoveNumber - MultiPV + 1);
+                        if (ss[0].reduction)
+                        {
+                            value = -search(pos, ss, -alpha, newDepth-ss[0].reduction, 1, true, 0);
+                            doFullDepthSearch = (value > alpha);
+                        }
+                    }
+
+                    if (doFullDepthSearch)
+                    {
+                        ss[0].reduction = Depth(0);
+                        value = -search(pos, ss, -alpha, newDepth, 1, true, 0);
+
+                        if (value > alpha)
+                            value = -search_pv(pos, ss, -beta, -alpha, newDepth, 1, 0);
+                    }
+                }
 
-        if (value <= alpha && i >= MultiPV)
-            rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
-        else
-        {
-            // PV move or new best move!
+                pos.undo_move(move);
 
-            // Update PV
-            rml.set_move_score(i, value);
-            update_pv(ss, 0);
-            TT.extract_pv(pos, ss[0].pv, PLY_MAX);
-            rml.set_move_pv(i, ss[0].pv);
+                // Can we exit fail high loop ?
+                if (AbortSearch || value < beta)
+                    break;
 
-            if (MultiPV == 1)
-            {
-                // We record how often the best move has been changed in each
-                // iteration. This information is used for time managment: When
-                // the best move changes frequently, we allocate some more time.
-                if (i > 0)
-                    BestMoveChangesByIteration[Iteration]++;
+                // We are failing high and going to do a research. It's important to update score
+                // before research in case we run out of time while researching.
+                rml.set_move_score(i, value);
+                update_pv(ss, 0);
+                TT.extract_pv(pos, ss[0].pv, PLY_MAX);
+                rml.set_move_pv(i, ss[0].pv);
 
                 // Print search information to the standard output
                 cout << "info depth " << Iteration
@@ -1127,49 +980,114 @@ namespace {
                     LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), Iteration,
                                          nodes_searched(), value, type, ss[0].pv) << endl;
                 }
-                if (value > alpha)
-                    alpha = value;
 
-                // Reset the global variable Problem to false if the value isn't too
-                // far below the final value from the last iteration.
-                if (value > IterationInfo[Iteration - 1].value - NoProblemMargin)
-                    Problem = false;
-            }
-            else // MultiPV > 1
+                // Prepare for a research after a fail high, each time with a wider window
+                researchCount++;
+                beta = Min(beta + AspirationDelta * (1 << researchCount), VALUE_INFINITE);
+
+            } // End of fail high loop
+
+            // Finished searching the move. If AbortSearch is true, the search
+            // was aborted because the user interrupted the search or because we
+            // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
+            // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
+            // move and/or PV.
+            if (AbortSearch)
+                break;
+
+            // Remember beta-cutoff and searched nodes counts for this move. The
+            // info is used to sort the root moves at the next iteration.
+            int64_t our, their;
+            BetaCounter.read(pos.side_to_move(), our, their);
+            rml.set_beta_counters(i, our, their);
+            rml.set_move_nodes(i, nodes_searched() - nodes);
+
+            assert(value >= -VALUE_INFINITE && value <= VALUE_INFINITE);
+
+            if (value <= alpha && i >= MultiPV)
+                rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
+            else
             {
-                rml.sort_multipv(i);
-                for (int j = 0; j < Min(MultiPV, rml.move_count()); j++)
+                // PV move or new best move!
+
+                // Update PV
+                rml.set_move_score(i, value);
+                update_pv(ss, 0);
+                TT.extract_pv(pos, ss[0].pv, PLY_MAX);
+                rml.set_move_pv(i, ss[0].pv);
+
+                if (MultiPV == 1)
                 {
-                    cout << "info multipv " << j + 1
-                         << " score " << value_to_string(rml.get_move_score(j))
-                         << " depth " << ((j <= i)? Iteration : Iteration - 1)
-                         << " time " << current_search_time()
+                    // We record how often the best move has been changed in each
+                    // iteration. This information is used for time managment: When
+                    // the best move changes frequently, we allocate some more time.
+                    if (i > 0)
+                        BestMoveChangesByIteration[Iteration]++;
+
+                    // Print search information to the standard output
+                    cout << "info depth " << Iteration
+                         << " score " << value_to_string(value)
+                         << ((value >= beta) ? " lowerbound" :
+                            ((value <= alpha)? " upperbound" : ""))
+                         << " time "  << current_search_time()
                          << " nodes " << nodes_searched()
-                         << " nps " << nps()
+                         << " nps "   << nps()
                          << " pv ";
 
-                    for (int k = 0; rml.get_move_pv(j, k) != MOVE_NONE && k < PLY_MAX; k++)
-                        cout << rml.get_move_pv(j, k) << " ";
+                    for (int j = 0; ss[0].pv[j] != MOVE_NONE && j < PLY_MAX; j++)
+                        cout << ss[0].pv[j] << " ";
 
                     cout << endl;
+
+                    if (UseLogFile)
+                    {
+                        ValueType type =  (value >= beta  ? VALUE_TYPE_LOWER
+                                        : (value <= alpha ? VALUE_TYPE_UPPER : VALUE_TYPE_EXACT));
+
+                        LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), Iteration,
+                                             nodes_searched(), value, type, ss[0].pv) << endl;
+                    }
+                    if (value > alpha)
+                        alpha = value;
                 }
-                alpha = rml.get_move_score(Min(i, MultiPV-1));
-            }
-        } // PV move or new best move
+                else // MultiPV > 1
+                {
+                    rml.sort_multipv(i);
+                    for (int j = 0; j < Min(MultiPV, rml.move_count()); j++)
+                    {
+                        cout << "info multipv " << j + 1
+                             << " score " << value_to_string(rml.get_move_score(j))
+                             << " depth " << ((j <= i)? Iteration : Iteration - 1)
+                             << " time " << current_search_time()
+                             << " nodes " << nodes_searched()
+                             << " nps " << nps()
+                             << " pv ";
+
+                        for (int k = 0; rml.get_move_pv(j, k) != MOVE_NONE && k < PLY_MAX; k++)
+                            cout << rml.get_move_pv(j, k) << " ";
+
+                        cout << endl;
+                    }
+                    alpha = rml.get_move_score(Min(i, MultiPV-1));
+                }
+            } // PV move or new best move
 
-        assert(alpha >= oldAlpha);
+            assert(alpha >= oldAlpha);
 
-        FailLow = (alpha == oldAlpha);
-    }
+            AspirationFailLow = (alpha == oldAlpha);
+
+            if (AspirationFailLow && StopOnPonderhit)
+                StopOnPonderhit = false;
+        }
 
-    // Can we exit fail low loop ?
-    if (AbortSearch || alpha > oldAlpha)
-        break;
+        // Can we exit fail low loop ?
+        if (AbortSearch || alpha > oldAlpha)
+            break;
 
-    // Prepare for a research after a fail low, each time with a wider window
-    researchCount++;
-    alpha = Max(alpha - AspirationDelta * (1 << researchCount), -VALUE_INFINITE);
-    oldAlpha = alpha;
+        // Prepare for a research after a fail low, each time with a wider window
+        researchCount++;
+        alpha = Max(alpha - AspirationDelta * (1 << researchCount), -VALUE_INFINITE);
+        oldAlpha = alpha;
 
     } // Fail low loop
 
@@ -1256,10 +1174,6 @@ namespace {
     CheckInfo ci(pos);
     MovePicker mp = MovePicker(pos, ttMove, depth, H, &ss[ply]);
 
-    // Precalculate reduction parameters
-    float LogLimit, Gradient, BaseReduction = 0.5;
-    reduction_parameters(BaseReduction, 6.0, depth, LogLimit, Gradient);
-
     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff
     // occurs.
     while (   alpha < beta
@@ -1318,7 +1232,7 @@ namespace {
             && !move_is_castle(move)
             && !move_is_killer(move, ss[ply]))
         {
-            ss[ply].reduction = reduction(moveCount, LogLimit, BaseReduction, Gradient);
+            ss[ply].reduction = pv_reduction(depth, moveCount);
             if (ss[ply].reduction)
             {
                 value = -search(pos, ss, -alpha, newDepth-ss[ply].reduction, ply+1, true, threadID);
@@ -1331,19 +1245,7 @@ namespace {
             ss[ply].reduction = Depth(0);
             value = -search(pos, ss, -alpha, newDepth, ply+1, true, threadID);
             if (value > alpha && value < beta)
-            {
-                // When the search fails high at ply 1 while searching the first
-                // move at the root, set the flag failHighPly1. This is used for
-                // time managment:  We don't want to stop the search early in
-                // such cases, because resolving the fail high at ply 1 could
-                // result in a big drop in score at the root.
-                if (ply == 1 && RootMoveNumber == 1)
-                    Threads[threadID].failHighPly1 = true;
-
-                // A fail high occurred. Re-search at full window (pv search)
                 value = -search_pv(pos, ss, -beta, -alpha, newDepth, ply+1, threadID);
-                Threads[threadID].failHighPly1 = false;
-          }
         }
       }
       pos.undo_move(move);
@@ -1361,13 +1263,6 @@ namespace {
               if (value == value_mate_in(ply + 1))
                   ss[ply].mateKiller = move;
           }
-          // If we are at ply 1, and we are searching the first root move at
-          // ply 0, set the 'Problem' variable if the score has dropped a lot
-          // (from the computer's point of view) since the previous iteration.
-          if (   ply == 1
-              && Iteration >= 2
-              && -value <= IterationInfo[Iteration-1].value - ProblemMargin)
-              Problem = true;
       }
 
       // Split?
@@ -1487,18 +1382,19 @@ namespace {
         }
 
         ss[ply].eval = staticValue;
-        futilityValue = staticValue + FutilityMargins[int(depth)]; //FIXME: Remove me, only for split
+        futilityValue = staticValue + futility_margin(depth, 0); //FIXME: Remove me, only for split
         staticValue = refine_eval(tte, staticValue, ply); // Enhance accuracy with TT value if possible
         update_gains(pos, ss[ply - 1].currentMove, ss[ply - 1].eval, ss[ply].eval);
     }
 
-    // Do a "stand pat". If we are above beta by a good margin then
-    // return immediately.
+    // Static null move pruning. We're betting that the opponent doesn't have
+    // a move that will reduce the score by more than FutilityMargins[int(depth)]
+    // if we do a null move.
     if (  !isCheck
         && allowNullmove
         && depth < RazorDepth
-        && staticValue - FutilityMargins[int(depth)] >= beta)
-        return staticValue - FutilityMargins[int(depth)];
+        && staticValue - futility_margin(depth, 0) >= beta)
+        return staticValue - futility_margin(depth, 0);
 
     // Null move search
     if (    allowNullmove
@@ -1570,7 +1466,7 @@ namespace {
     {
         search(pos, ss, beta, Min(depth/2, depth-2*OnePly), ply, false, threadID);
         ttMove = ss[ply].pv[ply];
-        tte = TT.retrieve(pos.get_key());
+        tte = TT.retrieve(posKey);
     }
 
     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
@@ -1578,10 +1474,6 @@ namespace {
     MovePicker mp = MovePicker(pos, ttMove, depth, H, &ss[ply]);
     CheckInfo ci(pos);
 
-    // Precalculate reduction parameters
-    float LogLimit, Gradient, BaseReduction = 0.5;
-    reduction_parameters(BaseReduction, 3.0, depth, LogLimit, Gradient);
-
     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
     while (   bestValue < beta
            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
@@ -1640,29 +1532,14 @@ namespace {
               continue;
 
           // Value based pruning
-          Depth predictedDepth = newDepth;
-
-          //FIXME: We are ignoring condition: depth >= 3*OnePly, BUG??
-          ss[ply].reduction = reduction(moveCount, LogLimit, BaseReduction, Gradient);
-          if (ss[ply].reduction)
-              predictedDepth -= ss[ply].reduction;
+          Depth predictedDepth = newDepth - nonpv_reduction(depth, moveCount); //FIXME: We are ignoring condition: depth >= 3*OnePly, BUG??
+          futilityValueScaled = ss[ply].eval + futility_margin(predictedDepth, moveCount) + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move)) + 45;
 
-          if (predictedDepth < SelectiveDepth)
+          if (futilityValueScaled < beta)
           {
-              int preFutilityValueMargin = 0;
-              if (predictedDepth >= OnePly)
-                  preFutilityValueMargin = FutilityMargins[int(predictedDepth)];
-
-              preFutilityValueMargin += H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_from(move), move_to(move)) + 45;
-
-              futilityValueScaled = ss[ply].eval + preFutilityValueMargin - moveCount * IncrementalFutilityMargin;
-
-              if (futilityValueScaled < beta)
-              {
-                  if (futilityValueScaled > bestValue)
-                      bestValue = futilityValueScaled;
-                  continue;
-              }
+              if (futilityValueScaled > bestValue)
+                  bestValue = futilityValueScaled;
+              continue;
           }
       }
 
@@ -1679,7 +1556,7 @@ namespace {
           && !move_is_castle(move)
           && !move_is_killer(move, ss[ply]))
       {
-          ss[ply].reduction = reduction(moveCount, LogLimit, BaseReduction, Gradient);
+          ss[ply].reduction = nonpv_reduction(depth, moveCount);
           if (ss[ply].reduction)
           {
               value = -search(pos, ss, -(beta-1), newDepth-ss[ply].reduction, ply+1, true, threadID);
@@ -1821,7 +1698,7 @@ namespace {
     if (bestValue >= beta)
     {
         // Store the score to avoid a future costly evaluation() call
-        if (!isCheck && !tte && ei.futilityMargin == 0)
+        if (!isCheck && !tte && ei.futilityMargin[pos.side_to_move()] == 0)
             TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_EV_LO, Depth(-127*OnePly), MOVE_NONE);
 
         return bestValue;
@@ -1840,7 +1717,7 @@ namespace {
     MovePicker mp = MovePicker(pos, ttMove, deepChecks ? Depth(0) : depth, H);
     CheckInfo ci(pos);
     enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
-    futilityBase = staticValue + FutilityMarginQS + ei.futilityMargin;
+    futilityBase = staticValue + FutilityMarginQS + ei.futilityMargin[pos.side_to_move()];
 
     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff
     // occurs.
@@ -1920,7 +1797,7 @@ namespace {
     {
         // If bestValue isn't changed it means it is still the static evaluation
         // of the node, so keep this info to avoid a future evaluation() call.
-        ValueType type = (bestValue == staticValue && !ei.futilityMargin ? VALUE_TYPE_EV_UP : VALUE_TYPE_UPPER);
+        ValueType type = (bestValue == staticValue && !ei.futilityMargin[pos.side_to_move()] ? VALUE_TYPE_EV_UP : VALUE_TYPE_UPPER);
         TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), type, d, MOVE_NONE);
     }
     else if (bestValue >= beta)
@@ -1961,15 +1838,11 @@ namespace {
     Move move;
     int moveCount;
     bool isCheck = pos.is_check();
-    bool useFutilityPruning =     sp->depth < SelectiveDepth
+    bool useFutilityPruning =     sp->depth < 7 * OnePly //FIXME: sync with search
                               && !isCheck;
 
     const int FutilityMoveCountMargin = 3 + (1 << (3 * int(sp->depth) / 8));
 
-    // Precalculate reduction parameters
-    float LogLimit, Gradient, BaseReduction = 0.5;
-    reduction_parameters(BaseReduction, 3.0, sp->depth, LogLimit, Gradient);
-
     while (    lock_grab_bool(&(sp->lock))
            &&  sp->bestValue < sp->beta
            && !thread_should_stop(threadID)
@@ -2002,7 +1875,7 @@ namespace {
               continue;
 
           // Value based pruning
-          Value futilityValueScaled = sp->futilityValue - moveCount * IncrementalFutilityMargin;
+          Value futilityValueScaled = sp->futilityValue - moveCount * 8; //FIXME: sync with search
 
           if (futilityValueScaled < sp->beta)
           {
@@ -2030,7 +1903,7 @@ namespace {
           && !move_is_castle(move)
           && !move_is_killer(move, ss[sp->ply]))
       {
-          ss[sp->ply].reduction = reduction(moveCount, LogLimit, BaseReduction, Gradient);
+          ss[sp->ply].reduction = nonpv_reduction(sp->depth, moveCount);
           if (ss[sp->ply].reduction)
           {
               value = -search(pos, ss, -(sp->beta-1), newDepth-ss[sp->ply].reduction, sp->ply+1, true, threadID);
@@ -2110,10 +1983,6 @@ namespace {
     int moveCount;
     Move move;
 
-    // Precalculate reduction parameters
-    float LogLimit, Gradient, BaseReduction = 0.5;
-    reduction_parameters(BaseReduction, 6.0, sp->depth, LogLimit, Gradient);
-
     while (    lock_grab_bool(&(sp->lock))
            &&  sp->alpha < sp->beta
            && !thread_should_stop(threadID)
@@ -2147,7 +2016,7 @@ namespace {
           && !move_is_castle(move)
           && !move_is_killer(move, ss[sp->ply]))
       {
-          ss[sp->ply].reduction = reduction(moveCount, LogLimit, BaseReduction, Gradient);
+          ss[sp->ply].reduction = pv_reduction(sp->depth, moveCount);
           if (ss[sp->ply].reduction)
           {
               Value localAlpha = sp->alpha;
@@ -2164,14 +2033,6 @@ namespace {
 
           if (value > localAlpha && value < sp->beta)
           {
-              // When the search fails high at ply 1 while searching the first
-              // move at the root, set the flag failHighPly1. This is used for
-              // time managment: We don't want to stop the search early in
-              // such cases, because resolving the fail high at ply 1 could
-              // result in a big drop in score at the root.
-              if (sp->ply == 1 && RootMoveNumber == 1)
-                  Threads[threadID].failHighPly1 = true;
-
               // If another thread has failed high then sp->alpha has been increased
               // to be higher or equal then beta, if so, avoid to start a PV search.
               localAlpha = sp->alpha;
@@ -2179,8 +2040,6 @@ namespace {
                   value = -search_pv(pos, ss, -sp->beta, -localAlpha, newDepth, sp->ply+1, threadID);
               else
                   assert(thread_should_stop(threadID));
-
-              Threads[threadID].failHighPly1 = false;
         }
       }
       pos.undo_move(move);
@@ -2218,13 +2077,6 @@ namespace {
                   if (value == value_mate_in(sp->ply + 1))
                       ss[sp->ply].mateKiller = move;
               }
-              // If we are at ply 1, and we are searching the first root move at
-              // ply 0, set the 'Problem' variable if the score has dropped a lot
-              // (from the computer's point of view) since the previous iteration.
-              if (   sp->ply == 1
-                     && Iteration >= 2
-                     && -value <= IterationInfo[Iteration-1].value - ProblemMargin)
-                  Problem = true;
           }
           lock_release(&(sp->lock));
       }
@@ -2674,34 +2526,6 @@ namespace {
   }
 
 
-  // reduction_parameters() precalculates some parameters used later by reduction. Becasue
-  // floating point operations are involved we try to recalculate reduction at each move, but
-  // we do the most consuming computation only once per node.
-
-  void reduction_parameters(float baseReduction, float reductionInhibitor, Depth depth, float& logLimit, float& gradient)
-  {
-      // Precalculate some parameters to avoid to calculate the following formula for each move:
-      //
-      //    red = baseReduction + ln(moveCount) * ln(depth / 2) / reductionInhibitor;
-      //
-      logLimit = depth  > OnePly ? (1 - baseReduction) * reductionInhibitor / ln(depth / 2) : 1000;
-      gradient = depth  > OnePly ? ln(depth / 2) / reductionInhibitor : 0;
-  }
-
-
-  // reduction() returns reduction in plies based on moveCount and depth.
-  // Reduction is always at least one ply.
-
-  Depth reduction(int moveCount, float logLimit, float baseReduction, float gradient) {
-
-    if (ln(moveCount) < logLimit)
-        return Depth(0);
-
-    float red = baseReduction + ln(moveCount) * gradient;
-    return Depth(int(floor(red * int(OnePly))));
-  }
-
-
   // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
   // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
 
@@ -2750,21 +2574,7 @@ namespace {
         && pos.captured_piece() == NO_PIECE_TYPE
         && !move_is_castle(m)
         && !move_is_promotion(m))
-        H.set_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_from(m), move_to(m), -(before + after));
-  }
-
-
-  // fail_high_ply_1() checks if some thread is currently resolving a fail
-  // high at ply 1 at the node below the first root node.  This information
-  // is used for time management.
-
-  bool fail_high_ply_1() {
-
-    for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
-        if (Threads[i].failHighPly1)
-            return true;
-
-    return false;
+        H.set_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
   }
 
 
@@ -2854,18 +2664,11 @@ namespace {
         return;
 
     bool stillAtFirstMove =    RootMoveNumber == 1
-                           && !FailLow
+                           && !AspirationFailLow
                            &&  t > MaxSearchTime + ExtraSearchTime;
 
-    bool noProblemFound =   !FailHigh
-                         && !FailLow
-                         && !fail_high_ply_1()
-                         && !Problem
-                         &&  t > 6 * (MaxSearchTime + ExtraSearchTime);
-
     bool noMoreTime =   t > AbsoluteMaxSearchTime
-                     || stillAtFirstMove //FIXME: We are not checking any problem flags, BUG?
-                     || noProblemFound;
+                     || stillAtFirstMove;
 
     if (   (Iteration >= 3 && UseTimeManagement && noMoreTime)
         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
@@ -2884,18 +2687,11 @@ namespace {
     PonderSearch = false;
 
     bool stillAtFirstMove =    RootMoveNumber == 1
-                           && !FailLow
+                           && !AspirationFailLow
                            &&  t > MaxSearchTime + ExtraSearchTime;
 
-    bool noProblemFound =   !FailHigh
-                         && !FailLow
-                         && !fail_high_ply_1()
-                         && !Problem
-                         &&  t > 6 * (MaxSearchTime + ExtraSearchTime);
-
     bool noMoreTime =   t > AbsoluteMaxSearchTime
-                     || stillAtFirstMove
-                     || noProblemFound;
+                     || stillAtFirstMove;
 
     if (Iteration >= 3 && UseTimeManagement && (noMoreTime || StopOnPonderhit))
         AbortSearch = true;
@@ -3211,7 +3007,7 @@ namespace {
     for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
         if (i == master || splitPoint->slaves[i])
         {
-            memcpy(splitPoint->sstack[i] + ply - 1, sstck + ply - 1, 3 * sizeof(SearchStack));
+            memcpy(splitPoint->sstack[i] + ply - 1, sstck + ply - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
             Threads[i].workIsWaiting = true; // This makes the slave to exit from idle_loop()
         }