]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Improve move order near the root
[stockfish] / src / search.cpp
index dfc0e5bf79a9b1ef40064de18c85a603dad8ee26..3f860ac5e5b9d073e93ab6f1f476a6a49e9c9eff 100644 (file)
@@ -79,7 +79,7 @@ namespace {
   }
 
   constexpr int futility_move_count(bool improving, Depth depth) {
-    return (5 + depth * depth) * (1 + improving) / 2 - 1;
+    return (4 + depth * depth) / (2 - improving);
   }
 
   // History and stats update bonus, based on depth
@@ -156,7 +156,7 @@ namespace {
   Value value_from_tt(Value v, int ply, int r50c);
   void update_pv(Move* pv, Move move, Move* childPv);
   void update_continuation_histories(Stack* ss, Piece pc, Square to, int bonus);
-  void update_quiet_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, int bonus);
+  void update_quiet_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, int bonus, int depth);
   void update_all_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move bestMove, Value bestValue, Value beta, Square prevSq,
                         Move* quietsSearched, int quietCount, Move* capturesSearched, int captureCount, Depth depth);
 
@@ -290,13 +290,13 @@ void MainThread::search() {
           votes[th->rootMoves[0].pv[0]] +=
               (th->rootMoves[0].score - minScore + 14) * int(th->completedDepth);
 
-          if (bestThread->rootMoves[0].score >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
+          if (bestThread->rootMoves[0].score >= VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY)
           {
               // Make sure we pick the shortest mate
               if (th->rootMoves[0].score > bestThread->rootMoves[0].score)
                   bestThread = th;
           }
-          else if (   th->rootMoves[0].score >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY
+          else if (   th->rootMoves[0].score >= VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY
                    || votes[th->rootMoves[0].pv[0]] > votes[bestThread->rootMoves[0].pv[0]])
               bestThread = th;
       }
@@ -393,6 +393,8 @@ void Thread::search() {
   contempt = (us == WHITE ?  make_score(ct, ct / 2)
                           : -make_score(ct, ct / 2));
 
+  int searchAgainCounter = 0;
+
   // Iterative deepening loop until requested to stop or the target depth is reached
   while (   ++rootDepth < MAX_PLY
          && !Threads.stop
@@ -410,6 +412,9 @@ void Thread::search() {
       size_t pvFirst = 0;
       pvLast = 0;
 
+      if (!Threads.increaseDepth)
+         searchAgainCounter++;
+
       // MultiPV loop. We perform a full root search for each PV line
       for (pvIdx = 0; pvIdx < multiPV && !Threads.stop; ++pvIdx)
       {
@@ -445,7 +450,7 @@ void Thread::search() {
           int failedHighCnt = 0;
           while (true)
           {
-              Depth adjustedDepth = std::max(1, rootDepth - failedHighCnt);
+              Depth adjustedDepth = std::max(1, rootDepth - failedHighCnt - searchAgainCounter);
               bestValue = ::search<PV>(rootPos, ss, alpha, beta, adjustedDepth, false);
 
               // Bring the best move to the front. It is critical that sorting
@@ -558,6 +563,12 @@ void Thread::search() {
               else
                   Threads.stop = true;
           }
+          else if (   Threads.increaseDepth
+                   && !mainThread->ponder
+                   && Time.elapsed() > Time.optimum() * fallingEval * reduction * bestMoveInstability * 0.6)
+                   Threads.increaseDepth = false;
+          else
+                   Threads.increaseDepth = true;
       }
 
       mainThread->iterValue[iterIdx] = bestValue;
@@ -684,6 +695,10 @@ namespace {
     ttMove =  rootNode ? thisThread->rootMoves[thisThread->pvIdx].pv[0]
             : ttHit    ? tte->move() : MOVE_NONE;
     ttPv = PvNode || (ttHit && tte->is_pv());
+
+    if (ttPv && depth > 12 && ss->ply - 1 < MAX_LPH && !pos.captured_piece() && is_ok((ss-1)->currentMove))
+        thisThread->lowPlyHistory[ss->ply - 1][from_to((ss-1)->currentMove)] << stat_bonus(depth - 5);
+
     // thisThread->ttHitAverage can be used to approximate the running average of ttHit
     thisThread->ttHitAverage =   (ttHitAverageWindow - 1) * thisThread->ttHitAverage / ttHitAverageWindow
                                 + ttHitAverageResolution * ttHit;
@@ -702,7 +717,7 @@ namespace {
             if (ttValue >= beta)
             {
                 if (!pos.capture_or_promotion(ttMove))
-                    update_quiet_stats(pos, ss, ttMove, stat_bonus(depth));
+                    update_quiet_stats(pos, ss, ttMove, stat_bonus(depth), depth);
 
                 // Extra penalty for early quiet moves of the previous ply
                 if ((ss-1)->moveCount <= 2 && !priorCapture)
@@ -744,9 +759,10 @@ namespace {
 
                 int drawScore = TB::UseRule50 ? 1 : 0;
 
-                value =  wdl < -drawScore ? -VALUE_MATE + MAX_PLY + ss->ply + 1
-                       : wdl >  drawScore ?  VALUE_MATE - MAX_PLY - ss->ply - 1
-                                          :  VALUE_DRAW + 2 * wdl * drawScore;
+                // use the range VALUE_MATE_IN_MAX_PLY to VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY to score
+                value =  wdl < -drawScore ? VALUE_MATED_IN_MAX_PLY + ss->ply + 1
+                       : wdl >  drawScore ? VALUE_MATE_IN_MAX_PLY - ss->ply - 1
+                                          : VALUE_DRAW + 2 * wdl * drawScore;
 
                 Bound b =  wdl < -drawScore ? BOUND_UPPER
                          : wdl >  drawScore ? BOUND_LOWER : BOUND_EXACT;
@@ -808,16 +824,16 @@ namespace {
         tte->save(posKey, VALUE_NONE, ttPv, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, eval);
     }
 
-    // Step 7. Razoring (~2 Elo)
+    // Step 7. Razoring (~1 Elo)
     if (   !rootNode // The required rootNode PV handling is not available in qsearch
         &&  depth < 2
         &&  eval <= alpha - RazorMargin)
         return qsearch<NT>(pos, ss, alpha, beta);
 
-    improving =  (ss-2)->staticEval == VALUE_NONE ? (ss->staticEval >= (ss-4)->staticEval
-              || (ss-4)->staticEval == VALUE_NONE) : ss->staticEval >= (ss-2)->staticEval;
+    improving =  (ss-2)->staticEval == VALUE_NONE ? (ss->staticEval > (ss-4)->staticEval
+              || (ss-4)->staticEval == VALUE_NONE) : ss->staticEval > (ss-2)->staticEval;
 
-    // Step 8. Futility pruning: child node (~30 Elo)
+    // Step 8. Futility pruning: child node (~50 Elo)
     if (   !PvNode
         &&  depth < 6
         &&  eval - futility_margin(depth, improving) >= beta
@@ -830,7 +846,7 @@ namespace {
         && (ss-1)->statScore < 23397
         &&  eval >= beta
         &&  eval >= ss->staticEval
-        &&  ss->staticEval >= beta - 32 * depth + 292 - improving * 30
+        &&  ss->staticEval >= beta - 32 * depth - 30 * improving + 120 * ttPv + 292
         && !excludedMove
         &&  pos.non_pawn_material(us)
         && (ss->ply >= thisThread->nmpMinPly || us != thisThread->nmpColor))
@@ -852,7 +868,7 @@ namespace {
         if (nullValue >= beta)
         {
             // Do not return unproven mate scores
-            if (nullValue >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
+            if (nullValue >= VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY)
                 nullValue = beta;
 
             if (thisThread->nmpMinPly || (abs(beta) < VALUE_KNOWN_WIN && depth < 13))
@@ -879,7 +895,7 @@ namespace {
     // much above beta, we can (almost) safely prune the previous move.
     if (   !PvNode
         &&  depth >= 5
-        &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
+        &&  abs(beta) < VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY)
     {
         Value raisedBeta = std::min(beta + 189 - 45 * improving, VALUE_INFINITE);
         MovePicker mp(pos, ttMove, raisedBeta - ss->staticEval, &thisThread->captureHistory);
@@ -917,7 +933,7 @@ namespace {
             }
     }
 
-    // Step 11. Internal iterative deepening (~2 Elo)
+    // Step 11. Internal iterative deepening (~1 Elo)
     if (depth >= 7 && !ttMove)
     {
         search<NT>(pos, ss, alpha, beta, depth - 7, cutNode);
@@ -936,10 +952,12 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
     Move countermove = thisThread->counterMoves[pos.piece_on(prevSq)][prevSq];
 
     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, &thisThread->mainHistory,
+                                      &thisThread->lowPlyHistory,
                                       &thisThread->captureHistory,
                                       contHist,
                                       countermove,
-                                      ss->killers);
+                                      ss->killers,
+                                      depth > 12 && ttPv ? ss->ply : MAX_PLY);
 
     value = bestValue;
     singularLMR = moveCountPruning = false;
@@ -982,10 +1000,10 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       // Calculate new depth for this move
       newDepth = depth - 1;
 
-      // Step 13. Pruning at shallow depth (~170 Elo)
+      // Step 13. Pruning at shallow depth (~200 Elo)
       if (  !rootNode
           && pos.non_pawn_material(us)
-          && bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY)
+          && bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY)
       {
           // Skip quiet moves if movecount exceeds our FutilityMoveCount threshold
           moveCountPruning = moveCount >= futility_move_count(improving, depth);
@@ -1002,27 +1020,27 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
                   && (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold)
                   continue;
 
-              // Futility pruning: parent node (~2 Elo)
+              // Futility pruning: parent node (~5 Elo)
               if (   lmrDepth < 6
                   && !inCheck
-                  && ss->staticEval + 255 + 182 * lmrDepth <= alpha
+                  && ss->staticEval + 235 + 172 * lmrDepth <= alpha
                   &&  thisThread->mainHistory[us][from_to(move)]
                     + (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
                     + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
-                    + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)] < 30000)
+                    + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)] < 25000)
                   continue;
 
-              // Prune moves with negative SEE (~10 Elo)
+              // Prune moves with negative SEE (~20 Elo)
               if (!pos.see_ge(move, Value(-(32 - std::min(lmrDepth, 18)) * lmrDepth * lmrDepth)))
                   continue;
           }
-          else if (!pos.see_ge(move, Value(-194) * depth)) // (~20 Elo)
-                  continue;
+          else if (!pos.see_ge(move, Value(-194) * depth)) // (~25 Elo)
+              continue;
       }
 
-      // Step 14. Extensions (~70 Elo)
+      // Step 14. Extensions (~75 Elo)
 
-      // Singular extension search (~60 Elo). If all moves but one fail low on a
+      // Singular extension search (~70 Elo). If all moves but one fail low on a
       // search of (alpha-s, beta-s), and just one fails high on (alpha, beta),
       // then that move is singular and should be extended. To verify this we do
       // a reduced search on all the other moves but the ttMove and if the
@@ -1037,7 +1055,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
           &&  tte->depth() >= depth - 3
           &&  pos.legal(move))
       {
-          Value singularBeta = ttValue - 2 * depth;
+          Value singularBeta = ttValue - (((ttPv && !PvNode) + 4) * depth) / 2;
           Depth halfDepth = depth / 2;
           ss->excludedMove = move;
           value = search<NonPV>(pos, ss, singularBeta - 1, singularBeta, halfDepth, cutNode);
@@ -1101,7 +1119,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       // Step 15. Make the move
       pos.do_move(move, st, givesCheck);
 
-      // Step 16. Reduced depth search (LMR). If the move fails high it will be
+      // Step 16. Reduced depth search (LMR, ~200 Elo). If the move fails high it will be
       // re-searched at full depth.
       if (    depth >= 3
           &&  moveCount > 1 + 2 * rootNode
@@ -1122,34 +1140,34 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
           if (th.marked())
               r++;
 
-          // Decrease reduction if position is or has been on the PV
+          // Decrease reduction if position is or has been on the PV (~10 Elo)
           if (ttPv)
               r -= 2;
 
-          // Decrease reduction if opponent's move count is high (~10 Elo)
+          // Decrease reduction if opponent's move count is high (~5 Elo)
           if ((ss-1)->moveCount > 14)
               r--;
 
-          // Decrease reduction if ttMove has been singularly extended
+          // Decrease reduction if ttMove has been singularly extended (~3 Elo)
           if (singularLMR)
               r -= 2;
 
           if (!captureOrPromotion)
           {
-              // Increase reduction if ttMove is a capture (~0 Elo)
+              // Increase reduction if ttMove is a capture (~5 Elo)
               if (ttCapture)
                   r++;
 
-              // Increase reduction for cut nodes (~5 Elo)
+              // Increase reduction for cut nodes (~10 Elo)
               if (cutNode)
                   r += 2;
 
               // Decrease reduction for moves that escape a capture. Filter out
               // castling moves, because they are coded as "king captures rook" and
-              // hence break make_move(). (~5 Elo)
+              // hence break make_move(). (~2 Elo)
               else if (    type_of(move) == NORMAL
                        && !pos.see_ge(reverse_move(move)))
-                  r -= 2;
+                  r -= 2 + ttPv;
 
               ss->statScore =  thisThread->mainHistory[us][from_to(move)]
                              + (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
@@ -1175,6 +1193,10 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
               r -= ss->statScore / 16384;
           }
 
+          // Increase reduction for captures/promotions if late move and at low depth
+          else if (depth < 8 && moveCount > 2)
+              r++;
+
           Depth d = clamp(newDepth - r, 1, newDepth);
 
           value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true);
@@ -1479,7 +1501,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       // Detect non-capture evasions that are candidates to be pruned
       evasionPrunable =    inCheck
                        &&  (depth != 0 || moveCount > 2)
-                       &&  bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY
+                       &&  bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
                        && !pos.capture(move);
 
       // Don't search moves with negative SEE values
@@ -1545,28 +1567,47 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
   }
 
 
-  // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
-  // "plies to mate from the current position". Non-mate scores are unchanged.
+  // value_to_tt() adjusts a mate or TB score from "plies to mate from the root" to
+  // "plies to mate from the current position". standard scores are unchanged.
   // The function is called before storing a value in the transposition table.
 
   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
 
     assert(v != VALUE_NONE);
 
-    return  v >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY  ? v + ply
-          : v <= VALUE_MATED_IN_MAX_PLY ? v - ply : v;
+    return  v >= VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY  ? v + ply
+          : v <= VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY ? v - ply : v;
   }
 
 
-  // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate score
+  // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate or TB score
   // from the transposition table (which refers to the plies to mate/be mated
-  // from current position) to "plies to mate/be mated from the root".
+  // from current position) to "plies to mate/be mated (TB win/loss) from the root".
+  // However, for mate scores, to avoid potentially false mate scores related to the 50 moves rule,
+  // and the graph history interaction, return an optimal TB score instead.
 
   Value value_from_tt(Value v, int ply, int r50c) {
 
-    return  v == VALUE_NONE             ? VALUE_NONE
-          : v >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY  ? VALUE_MATE - v > 99 - r50c ? VALUE_MATE_IN_MAX_PLY  : v - ply
-          : v <= VALUE_MATED_IN_MAX_PLY ? VALUE_MATE + v > 99 - r50c ? VALUE_MATED_IN_MAX_PLY : v + ply : v;
+    if (v == VALUE_NONE)
+        return VALUE_NONE;
+
+    if (v >= VALUE_TB_WIN_IN_MAX_PLY)  // TB win or better
+    {
+        if (v >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY && VALUE_MATE - v > 99 - r50c)
+            return VALUE_MATE_IN_MAX_PLY - 1; // do not return a potentially false mate score
+
+        return v - ply;
+    }
+
+    if (v <= VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY) // TB loss or worse
+    {
+        if (v <= VALUE_MATED_IN_MAX_PLY && VALUE_MATE + v > 99 - r50c)
+            return VALUE_MATED_IN_MAX_PLY + 1; // do not return a potentially false mate score
+
+        return v + ply;
+    }
+
+    return v;
   }
 
 
@@ -1598,7 +1639,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
     if (!pos.capture_or_promotion(bestMove))
     {
-        update_quiet_stats(pos, ss, bestMove, bonus2);
+        update_quiet_stats(pos, ss, bestMove, bonus2, depth);
 
         // Decrease all the non-best quiet moves
         for (int i = 0; i < quietCount; ++i)
@@ -1638,7 +1679,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
   // update_quiet_stats() updates move sorting heuristics
 
-  void update_quiet_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, int bonus) {
+  void update_quiet_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, int bonus, int depth) {
 
     if (ss->killers[0] != move)
     {
@@ -1659,6 +1700,9 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
         Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
         thisThread->counterMoves[pos.piece_on(prevSq)][prevSq] = move;
     }
+
+    if (depth > 12 && ss->ply < MAX_LPH)
+        thisThread->lowPlyHistory[ss->ply][from_to(move)] << stat_bonus(depth - 7);
   }
 
   // When playing with strength handicap, choose best move among a set of RootMoves
@@ -1752,7 +1796,7 @@ string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta) {
       Depth d = updated ? depth : depth - 1;
       Value v = updated ? rootMoves[i].score : rootMoves[i].previousScore;
 
-      bool tb = TB::RootInTB && abs(v) < VALUE_MATE - MAX_PLY;
+      bool tb = TB::RootInTB && abs(v) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY;
       v = tb ? rootMoves[i].tbScore : v;
 
       if (ss.rdbuf()->in_avail()) // Not at first line