]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Simplify Futility Move Count
[stockfish] / src / search.cpp
index 21c36f5090bfadbbc073c0939702238468cf6601..c3ebf9abc302dd0974e25fef4a6bc32d19e43956 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
   Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
-  Copyright (C) 2015-2019 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2020 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -65,9 +65,9 @@ namespace {
   constexpr uint64_t ttHitAverageResolution = 1024;
 
   // Razor and futility margins
-  constexpr int RazorMargin = 661;
+  constexpr int RazorMargin = 531;
   Value futility_margin(Depth d, bool improving) {
-    return Value(198 * (d - improving));
+    return Value(217 * (d - improving));
   }
 
   // Reductions lookup table, initialized at startup
@@ -75,16 +75,16 @@ namespace {
 
   Depth reduction(bool i, Depth d, int mn) {
     int r = Reductions[d] * Reductions[mn];
-    return (r + 520) / 1024 + (!i && r > 999);
+    return (r + 511) / 1024 + (!i && r > 1007);
   }
 
   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
   int stat_bonus(Depth d) {
-    return d > 17 ? -8 : 22 * d * d + 151 * d - 140;
+    return d > 15 ? -8 : 19 * d * d + 155 * d - 132;
   }
 
   // Add a small random component to draw evaluations to avoid 3fold-blindness
@@ -194,7 +194,7 @@ namespace {
 void Search::init() {
 
   for (int i = 1; i < MAX_MOVES; ++i)
-      Reductions[i] = int((23.4 + std::log(Threads.size()) / 2) * std::log(i));
+      Reductions[i] = int((24.8 + std::log(Threads.size()) / 2) * std::log(i));
 }
 
 
@@ -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)
       {
@@ -428,12 +433,12 @@ void Thread::search() {
           if (rootDepth >= 4)
           {
               Value previousScore = rootMoves[pvIdx].previousScore;
-              delta = Value(21 + abs(previousScore) / 128);
+              delta = Value(21 + abs(previousScore) / 256);
               alpha = std::max(previousScore - delta,-VALUE_INFINITE);
               beta  = std::min(previousScore + delta, VALUE_INFINITE);
 
               // Adjust contempt based on root move's previousScore (dynamic contempt)
-              int dct = ct + (111 - ct / 2) * previousScore / (abs(previousScore) + 176);
+              int dct = ct + (102 - ct / 2) * previousScore / (abs(previousScore) + 157);
 
               contempt = (us == WHITE ?  make_score(dct, dct / 2)
                                       : -make_score(dct, dct / 2));
@@ -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
@@ -531,13 +536,13 @@ void Thread::search() {
           && !Threads.stop
           && !mainThread->stopOnPonderhit)
       {
-          double fallingEval = (354 +  6 * (mainThread->previousScore - bestValue)
-                                    +  6 * (mainThread->iterValue[iterIdx]  - bestValue)) / 692.0;
+          double fallingEval = (332 +  6 * (mainThread->previousScore - bestValue)
+                                    +  6 * (mainThread->iterValue[iterIdx]  - bestValue)) / 704.0;
           fallingEval = clamp(fallingEval, 0.5, 1.5);
 
           // If the bestMove is stable over several iterations, reduce time accordingly
-          timeReduction = lastBestMoveDepth + 9 < completedDepth ? 1.97 : 0.98;
-          double reduction = (1.36 + mainThread->previousTimeReduction) / (2.29 * timeReduction);
+          timeReduction = lastBestMoveDepth + 9 < completedDepth ? 1.94 : 0.91;
+          double reduction = (1.41 + mainThread->previousTimeReduction) / (2.27 * timeReduction);
 
           // Use part of the gained time from a previous stable move for the current move
           for (Thread* th : Threads)
@@ -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;
@@ -716,7 +727,9 @@ namespace {
                 update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(ttMove), to_sq(ttMove), penalty);
             }
         }
-        return ttValue;
+
+        if (pos.rule50_count() < 90)
+            return ttValue;
     }
 
     // Step 5. Tablebases probe
@@ -742,9 +755,10 @@ 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;
@@ -806,18 +820,18 @@ 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->staticEval >= (ss-2)->staticEval
-               || (ss-2)->staticEval == VALUE_NONE;
+    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 < 7
+        &&  depth < 6
         &&  eval - futility_margin(depth, improving) >= beta
         &&  eval < VALUE_KNOWN_WIN) // Do not return unproven wins
         return eval;
@@ -825,10 +839,10 @@ namespace {
     // Step 9. Null move search with verification search (~40 Elo)
     if (   !PvNode
         && (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL
-        && (ss-1)->statScore < 22661
+        && (ss-1)->statScore < 23397
         &&  eval >= beta
         &&  eval >= ss->staticEval
-        &&  ss->staticEval >= beta - 33 * depth + 299 - 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))
@@ -836,7 +850,7 @@ namespace {
         assert(eval - beta >= 0);
 
         // Null move dynamic reduction based on depth and value
-        Depth R = (835 + 70 * depth) / 256 + std::min(int(eval - beta) / 185, 3);
+        Depth R = (854 + 68 * depth) / 258 + std::min(int(eval - beta) / 192, 3);
 
         ss->currentMove = MOVE_NULL;
         ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[0][0][NO_PIECE][0];
@@ -850,7 +864,7 @@ 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))
@@ -877,9 +891,9 @@ 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 + 191 - 46 * improving, VALUE_INFINITE);
+        Value raisedBeta = std::min(beta + 189 - 45 * improving, VALUE_INFINITE);
         MovePicker mp(pos, ttMove, raisedBeta - ss->staticEval, &thisThread->captureHistory);
         int probCutCount = 0;
 
@@ -915,7 +929,7 @@ 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);
@@ -980,10 +994,10 @@ 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);
@@ -1000,23 +1014,27 @@ 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 + 250 + 211 * 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)] < 25000)
                   continue;
 
-              // Prune moves with negative SEE (~10 Elo)
-              if (!pos.see_ge(move, Value(-(31 - std::min(lmrDepth, 18)) * lmrDepth * lmrDepth)))
+              // 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(-199) * 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
@@ -1031,7 +1049,7 @@ 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);
@@ -1095,7 +1113,7 @@ 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
@@ -1104,52 +1122,52 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
               || moveCountPruning
               || ss->staticEval + PieceValue[EG][pos.captured_piece()] <= alpha
               || cutNode
-              || thisThread->ttHitAverage < 384 * ttHitAverageResolution * ttHitAverageWindow / 1024))
+              || thisThread->ttHitAverage < 375 * ttHitAverageResolution * ttHitAverageWindow / 1024))
       {
           Depth r = reduction(improving, depth, moveCount);
 
           // Decrease reduction if the ttHit running average is large
-          if (thisThread->ttHitAverage > 544 * ttHitAverageResolution * ttHitAverageWindow / 1024)
+          if (thisThread->ttHitAverage > 500 * ttHitAverageResolution * ttHitAverageWindow / 1024)
               r--;
 
           // Reduction if other threads are searching this position.
           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)
-          if ((ss-1)->moveCount > 15)
+          // 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)]
                              + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
                              + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)]
-                             - 4729;
+                             - 4926;
 
               // Reset statScore to zero if negative and most stats shows >= 0
               if (    ss->statScore < 0
@@ -1159,16 +1177,20 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
                   ss->statScore = 0;
 
               // Decrease/increase reduction by comparing opponent's stat score (~10 Elo)
-              if (ss->statScore >= -99 && (ss-1)->statScore < -116)
+              if (ss->statScore >= -102 && (ss-1)->statScore < -114)
                   r--;
 
-              else if ((ss-1)->statScore >= -117 && ss->statScore < -144)
+              else if ((ss-1)->statScore >= -116 && ss->statScore < -154)
                   r++;
 
               // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history (~30 Elo)
               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);
@@ -1421,7 +1443,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
         if (PvNode && bestValue > alpha)
             alpha = bestValue;
 
-        futilityBase = bestValue + 153;
+        futilityBase = bestValue + 154;
     }
 
     const PieceToHistory* contHist[] = { (ss-1)->continuationHistory, (ss-2)->continuationHistory,
@@ -1473,7 +1495,7 @@ 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
@@ -1539,28 +1561,47 @@ 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;
   }
 
 
@@ -1746,7 +1787,7 @@ 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