]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Implement calculate_reduction function
[stockfish] / src / search.cpp
index 6bc77d3ba61224197a72a5ada11e509ef08103c6..71a101041404fe00b0c0ded394755632dc937158 100644 (file)
@@ -32,7 +32,6 @@
 #include "book.h"
 #include "evaluate.h"
 #include "history.h"
-#include "maxgain.h"
 #include "misc.h"
 #include "movegen.h"
 #include "movepick.h"
@@ -215,6 +214,9 @@ namespace {
   IterationInfoType IterationInfo[PLY_MAX_PLUS_2];
   int BestMoveChangesByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
 
+  // Search window management
+  int AspirationDelta;
+
   // MultiPV mode
   int MultiPV;
 
@@ -264,13 +266,10 @@ namespace {
   // History table
   History H;
 
-  // MaxGain table
-  MaxGain MG;
-
   /// Functions
 
   Value id_loop(const Position& pos, Move searchMoves[]);
-  Value root_search(Position& pos, SearchStack ss[], RootMoveList& rml, Value alpha, Value beta);
+  Value root_search(Position& pos, SearchStack ss[], RootMoveList& rml, Value& oldAlpha, Value& beta);
   Value search_pv(Position& pos, SearchStack ss[], Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply, int threadID);
   Value search(Position& pos, SearchStack ss[], Value beta, Depth depth, int ply, bool allowNullmove, int threadID, Move excludedMove = MOVE_NONE);
   Value qsearch(Position& pos, SearchStack ss[], Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply, int threadID);
@@ -287,8 +286,10 @@ 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);
+  Depth calculate_reduction(double baseReduction, int moveCount, Depth depth, double reductionInhibitor);
   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();
@@ -703,7 +704,6 @@ namespace {
     // Initialize
     TT.new_search();
     H.clear();
-    MG.clear();
     init_ss_array(ss);
     IterationInfo[1] = IterationInfoType(rml.get_move_score(0), rml.get_move_score(0));
     Iteration = 1;
@@ -734,7 +734,10 @@ namespace {
             int prevDelta1 = IterationInfo[Iteration - 1].speculatedValue - IterationInfo[Iteration - 2].speculatedValue;
             int prevDelta2 = IterationInfo[Iteration - 2].speculatedValue - IterationInfo[Iteration - 3].speculatedValue;
 
-            int delta = Max(2 * abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2), ProblemMargin);
+            int delta = Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16);
+
+            delta = (delta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
+            AspirationDelta = delta;
 
             alpha = Max(IterationInfo[Iteration - 1].value - delta, -VALUE_INFINITE);
             beta  = Min(IterationInfo[Iteration - 1].value + delta,  VALUE_INFINITE);
@@ -890,11 +893,12 @@ namespace {
   // similar to search_pv except that it uses a different move ordering
   // scheme and prints some information to the standard output.
 
-  Value root_search(Position& pos, SearchStack ss[], RootMoveList& rml, Value alpha, Value beta) {
+  Value root_search(Position& pos, SearchStack ss[], RootMoveList& rml, Value& oldAlpha, Value& beta) {
 
-    Value oldAlpha = alpha;
-    Value value = -VALUE_INFINITE;
+    Value alpha = oldAlpha;
+    Value value;
     CheckInfo ci(pos);
+    int researchCount = 0;
     bool isCheck = pos.is_check();
 
     // Evaluate the position statically
@@ -904,6 +908,9 @@ namespace {
     else
         ss[0].eval = VALUE_NONE;
 
+    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++)
     {
@@ -945,10 +952,15 @@ namespace {
         ext = extension(pos, move, true, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, false, &dangerous);
         newDepth = depth + ext;
 
+        value = - VALUE_INFINITE;
+
+        while (1) // Fail high loop
+        {
+
         // Make the move, and search it
         pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
 
-        if (i < MultiPV)
+        if (i < MultiPV || value > alpha)
         {
             // Aspiration window is disabled in multi-pv case
             if (MultiPV > 1)
@@ -1004,6 +1016,46 @@ namespace {
 
         pos.undo_move(move);
 
+        if (AbortSearch || value < beta)
+            break; // We are not failing high
+
+        // 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 research
+        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
@@ -1098,6 +1150,17 @@ namespace {
 
         FailLow = (alpha == oldAlpha);
     }
+
+    if (AbortSearch || alpha > oldAlpha)
+        break; // End search, we are not failing low
+
+    // Prepare for research
+    researchCount++;
+    alpha = Max(alpha - AspirationDelta * (1 << researchCount), -VALUE_INFINITE);
+    oldAlpha = alpha;
+
+    } // Fail low loop
+
     return alpha;
   }
 
@@ -1165,21 +1228,14 @@ namespace {
         tte = TT.retrieve(pos.get_key());
     }
 
-    // Evaluate the position statically
     isCheck = pos.is_check();
-    EvalInfo ei;
     if (!isCheck)
     {
+        // Update gain statistics of the previous move that lead
+        // us in this position.
+        EvalInfo ei;
         ss[ply].eval = evaluate(pos, ei, threadID);
-
-        // Store gain statistics
-        Move m = ss[ply - 1].currentMove;
-        if (   m != MOVE_NULL
-            && pos.captured_piece() == NO_PIECE_TYPE
-            && !move_is_castle(m)
-            && !move_is_promotion(m))
-            MG.store(pos.piece_on(move_to(m)), move_from(m), move_to(m), ss[ply - 1].eval, -ss[ply].eval);
-
+        update_gains(pos, ss[ply - 1].currentMove, ss[ply - 1].eval, ss[ply].eval);
     }
 
     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
@@ -1419,19 +1475,17 @@ namespace {
         ss[ply].eval = staticValue;
         futilityValue = staticValue + PostFutilityValueMargin; //FIXME: Remove me, only for split
         staticValue = refine_eval(tte, staticValue, ply); // Enhance accuracy with TT value if possible
-
-        // Store gain statistics
-        Move m = ss[ply - 1].currentMove;
-        if (   m != MOVE_NULL
-            && pos.captured_piece() == NO_PIECE_TYPE
-            && !move_is_castle(m)
-            && !move_is_promotion(m))
-            MG.store(pos.piece_on(move_to(m)), move_from(m), move_to(m), ss[ply - 1].eval, -ss[ply].eval);
+        update_gains(pos, ss[ply - 1].currentMove, ss[ply - 1].eval, ss[ply].eval);
     }
 
-    // Post futility pruning
-    if (depth < SelectiveDepth && staticValue - PostFutilityValueMargin >= beta)
-        return (staticValue - PostFutilityValueMargin);
+    // Do a "stand pat". If we are above beta by a good margin then
+    // return immediately.
+    // FIXME: test with added condition 'allowNullmove || depth <= OnePly' and !value_is_mate(beta)
+    // FIXME: test with modified condition 'depth < RazorDepth'
+    if (  !isCheck
+        && depth < SelectiveDepth
+        && staticValue - PostFutilityValueMargin >= beta)
+        return staticValue - PostFutilityValueMargin;
 
     // Null move search
     if (    allowNullmove
@@ -1556,6 +1610,8 @@ namespace {
       movesSearched[moveCount++] = ss[ply].currentMove = move;
 
       // Futility pruning for captures
+      // FIXME: test disabling 'Futility pruning for captures'
+      // FIXME: test with 'newDepth < RazorDepth'
       Color them = opposite_color(pos.side_to_move());
 
       if (   !isCheck
@@ -1573,11 +1629,16 @@ namespace {
           if (newDepth >= OnePly)
               preFutilityValueMargin = 112 * bitScanReverse32(int(newDepth) * int(newDepth) / 2);
 
-          if (ss[ply].eval + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move)) + preFutilityValueMargin + ei.futilityMargin + 90 < beta)
+          Value futilityCaptureValue = ss[ply].eval + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move)) + preFutilityValueMargin + ei.futilityMargin + 90;
+
+          if (futilityCaptureValue < beta)
+          {
+              if (futilityCaptureValue > bestValue)
+                  bestValue = futilityCaptureValue;
               continue;
+          }
       }
 
-
       // Futility pruning
       if (   !isCheck
           && !dangerous
@@ -1605,7 +1666,7 @@ namespace {
               if (predictedDepth >= OnePly)
                   preFutilityValueMargin = 112 * bitScanReverse32(int(predictedDepth) * int(predictedDepth) / 2);
 
-              preFutilityValueMargin += MG.retrieve(pos.piece_on(move_from(move)), move_from(move), move_to(move)) + 45;
+              preFutilityValueMargin += H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_from(move), move_to(move)) + 45;
 
               futilityValueScaled = ss[ply].eval + preFutilityValueMargin - moveCount * IncrementalFutilityMargin;
 
@@ -1764,16 +1825,9 @@ namespace {
     if (!isCheck)
     {
         ss[ply].eval = staticValue;
-        // Store gain statistics
-        Move m = ss[ply - 1].currentMove;
-        if (   m != MOVE_NULL
-            && pos.captured_piece() == NO_PIECE_TYPE
-            && !move_is_castle(m)
-            && !move_is_promotion(m))
-            MG.store(pos.piece_on(move_to(m)), move_from(m), move_to(m), ss[ply - 1].eval, -ss[ply].eval);
+        update_gains(pos, ss[ply - 1].currentMove, ss[ply - 1].eval, ss[ply].eval);
     }
 
-
     // Initialize "stand pat score", and return it immediately if it is
     // at least beta.
     bestValue = staticValue;
@@ -1917,28 +1971,29 @@ namespace {
     SearchStack* ss = sp->sstack[threadID];
     Value value = -VALUE_INFINITE;
     Move move;
+    int moveCount;
     bool isCheck = pos.is_check();
     bool useFutilityPruning =     sp->depth < SelectiveDepth
                               && !isCheck;
 
     const int FutilityMoveCountMargin = 3 + (1 << (3 * int(sp->depth) / 8));
 
-    while (    sp->bestValue < sp->beta
+    while (    lock_grab_bool(&(sp->lock))
+           &&  sp->bestValue < sp->beta
            && !thread_should_stop(threadID)
-           && (move = sp->mp->get_next_move(sp->lock)) != MOVE_NONE)
+           && (move = sp->mp->get_next_move()) != MOVE_NONE)
     {
+      moveCount = ++sp->moves;
+      lock_release(&(sp->lock));
+
       assert(move_is_ok(move));
 
       bool moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
       bool captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
 
-      lock_grab(&(sp->lock));
-      int moveCount = ++sp->moves;
-      lock_release(&(sp->lock));
-
       ss[sp->ply].currentMove = move;
 
-      // Decide the new search depth.
+      // Decide the new search depth
       bool dangerous;
       Depth ext = extension(pos, move, false, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, false, &dangerous);
       Depth newDepth = sp->depth - OnePly + ext;
@@ -2002,7 +2057,10 @@ namespace {
       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
 
       if (thread_should_stop(threadID))
+      {
+          lock_grab(&(sp->lock));
           break;
+      }
 
       // New best move?
       if (value > sp->bestValue) // Less then 2% of cases
@@ -2025,7 +2083,7 @@ namespace {
       }
     }
 
-    lock_grab(&(sp->lock));
+    /* Here we have the lock still grabbed */
 
     // If this is the master thread and we have been asked to stop because of
     // a beta cutoff higher up in the tree, stop all slave threads.
@@ -2058,24 +2116,25 @@ namespace {
     CheckInfo ci(pos);
     SearchStack* ss = sp->sstack[threadID];
     Value value = -VALUE_INFINITE;
+    int moveCount;
     Move move;
 
-    while (    sp->alpha < sp->beta
+    while (    lock_grab_bool(&(sp->lock))
+           &&  sp->alpha < sp->beta
            && !thread_should_stop(threadID)
-           && (move = sp->mp->get_next_move(sp->lock)) != MOVE_NONE)
+           && (move = sp->mp->get_next_move()) != MOVE_NONE)
     {
-      bool moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
-      bool captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
+      moveCount = ++sp->moves;
+      lock_release(&(sp->lock));
 
       assert(move_is_ok(move));
 
-      lock_grab(&(sp->lock));
-      int moveCount = ++sp->moves;
-      lock_release(&(sp->lock));
+      bool moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
+      bool captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
 
       ss[sp->ply].currentMove = move;
 
-      // Decide the new search depth.
+      // Decide the new search depth
       bool dangerous;
       Depth ext = extension(pos, move, true, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, false, &dangerous);
       Depth newDepth = sp->depth - OnePly + ext;
@@ -2135,7 +2194,10 @@ namespace {
       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
 
       if (thread_should_stop(threadID))
+      {
+          lock_grab(&(sp->lock));
           break;
+      }
 
       // New best move?
       if (value > sp->bestValue) // Less then 2% of cases
@@ -2174,7 +2236,7 @@ namespace {
       }
     }
 
-    lock_grab(&(sp->lock));
+    /* Here we have the lock still grabbed */
 
     // If this is the master thread and we have been asked to stop because of
     // a beta cutoff higher up in the tree, stop all slave threads.
@@ -2618,6 +2680,20 @@ namespace {
       return defaultEval;
   }
 
+  // calculate_reduction() returns reduction in plies based on
+  // moveCount and depth. Reduction is always at least one ply.
+
+  Depth calculate_reduction(double baseReduction, int moveCount, Depth depth, double reductionInhibitor) {
+
+    double red = baseReduction + ln(moveCount) * ln(depth / 2) / reductionInhibitor;
+
+    if (red >= 1.0)
+        return Depth(int(floor(red * int(OnePly))));
+    else
+        return Depth(0);
+
+  }
+
   // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
   // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
 
@@ -2655,6 +2731,21 @@ namespace {
   }
 
 
+  // update_gains() updates the gains table of a non-capture move given
+  // the static position evaluation before and after the move.
+
+  void update_gains(const Position& pos, Move m, Value before, Value after) {
+
+    if (   m != MOVE_NULL
+        && before != VALUE_NONE
+        && after != VALUE_NONE
+        && 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.