]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Change advanced pawn push threshold
[stockfish] / src / search.cpp
index cdbccb4c0abbc395f27465a33e6675ba133817d6..fa592a859947e09e1f30fcefb8bd276ccccec16f 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
-  Copyright (C) 2004-2020 The Stockfish developers (see AUTHORS file)
+  Copyright (C) 2004-2021 The Stockfish developers (see AUTHORS file)
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -35,6 +35,8 @@
 #include "uci.h"
 #include "syzygy/tbprobe.h"
 
+namespace Stockfish {
+
 namespace Search {
 
   LimitsType Limits;
@@ -62,8 +64,7 @@ namespace {
   constexpr uint64_t TtHitAverageWindow     = 4096;
   constexpr uint64_t TtHitAverageResolution = 1024;
 
-  // Razor and futility margins
-  constexpr int RazorMargin = 510;
+  // Futility margin
   Value futility_margin(Depth d, bool improving) {
     return Value(234 * (d - improving));
   }
@@ -82,10 +83,10 @@ namespace {
 
   // History and stats update bonus, based on depth
   int stat_bonus(Depth d) {
-    return d > 13 ? 29 : 17 * d * d + 134 * d - 134;
+    return d > 14 ? 66 : 6 * d * d + 231 * d - 206;
   }
 
-  // Add a small random component to draw evaluations to avoid 3fold-blindness
+  // Add a small random component to draw evaluations to avoid 3-fold blindness
   Value value_draw(Thread* thisThread) {
     return VALUE_DRAW + Value(2 * (thisThread->nodes & 1) - 1);
   }
@@ -423,7 +424,7 @@ void Thread::search() {
           while (true)
           {
               Depth adjustedDepth = std::max(1, rootDepth - failedHighCnt - searchAgainCounter);
-              bestValue = ::search<PV>(rootPos, ss, alpha, beta, adjustedDepth, false);
+              bestValue = Stockfish::search<PV>(rootPos, ss, alpha, beta, adjustedDepth, false);
 
               // Bring the best move to the front. It is critical that sorting
               // is done with a stable algorithm because all the values but the
@@ -617,6 +618,7 @@ namespace {
     moveCount = captureCount = quietCount = ss->moveCount = 0;
     bestValue = -VALUE_INFINITE;
     maxValue = VALUE_INFINITE;
+    ss->distanceFromPv = (PvNode ? 0 : ss->distanceFromPv);
 
     // Check for the available remaining time
     if (thisThread == Threads.main())
@@ -815,18 +817,13 @@ namespace {
         tte->save(posKey, VALUE_NONE, ss->ttPv, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, eval);
     }
 
-    if ((ss-1)->moveCount > 1 && is_ok((ss-1)->currentMove) && !(ss-1)->inCheck && !priorCapture && depth < 7)
+    // Use static evaluation difference to improve quiet move ordering
+    if (is_ok((ss-1)->currentMove) && !(ss-1)->inCheck && !priorCapture)
     {
-        int bonus = std::clamp(- (depth+1) * 2 * int((ss-1)->staticEval + ss->staticEval - 2 * Tempo), -1000, 1000);
+        int bonus = std::clamp(-depth * 4 * int((ss-1)->staticEval + ss->staticEval - 2 * Tempo), -1000, 1000);
         thisThread->mainHistory[~us][from_to((ss-1)->currentMove)] << bonus;
     }
 
-    // Step 7. Razoring (~1 Elo)
-    if (   !rootNode // The required rootNode PV handling is not available in qsearch
-        &&  depth == 1
-        &&  eval <= alpha - RazorMargin)
-        return qsearch<NT>(pos, ss, alpha, beta);
-
     // Set up improving flag that is used in various pruning heuristics
     // We define position as improving if static evaluation of position is better
     // Than the previous static evaluation at our turn
@@ -835,20 +832,20 @@ namespace {
                ? ss->staticEval > (ss-4)->staticEval || (ss-4)->staticEval == VALUE_NONE
                : ss->staticEval > (ss-2)->staticEval;
 
-    // Step 8. Futility pruning: child node (~50 Elo)
+    // Step 7. Futility pruning: child node (~50 Elo)
     if (   !PvNode
-        &&  depth < 8
+        &&  depth < 9
         &&  eval - futility_margin(depth, improving) >= beta
         &&  eval < VALUE_KNOWN_WIN) // Do not return unproven wins
         return eval;
 
-    // Step 9. Null move search with verification search (~40 Elo)
+    // Step 8. Null move search with verification search (~40 Elo)
     if (   !PvNode
         && (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL
-        && (ss-1)->statScore < 22977
+        && (ss-1)->statScore < 24185
         &&  eval >= beta
         &&  eval >= ss->staticEval
-        &&  ss->staticEval >= beta - 30 * depth - 28 * improving + 84 * ss->ttPv + 168
+        &&  ss->staticEval >= beta - 24 * depth - 34 * improving + 162 * ss->ttPv + 159
         && !excludedMove
         &&  pos.non_pawn_material(us)
         && (ss->ply >= thisThread->nmpMinPly || us != thisThread->nmpColor))
@@ -856,7 +853,7 @@ namespace {
         assert(eval - beta >= 0);
 
         // Null move dynamic reduction based on depth and value
-        Depth R = (1015 + 85 * depth) / 256 + std::min(int(eval - beta) / 191, 3);
+        Depth R = (1062 + 68 * depth) / 256 + std::min(int(eval - beta) / 190, 3);
 
         ss->currentMove = MOVE_NULL;
         ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[0][0][NO_PIECE][0];
@@ -892,9 +889,9 @@ namespace {
         }
     }
 
-    probCutBeta = beta + 183 - 49 * improving;
+    probCutBeta = beta + 209 - 44 * improving;
 
-    // Step 10. ProbCut (~10 Elo)
+    // Step 9. ProbCut (~10 Elo)
     // If we have a good enough capture and a reduced search returns a value
     // much above beta, we can (almost) safely prune the previous move.
     if (   !PvNode
@@ -967,7 +964,7 @@ namespace {
          ss->ttPv = ttPv;
     }
 
-    // Step 11. If the position is not in TT, decrease depth by 2
+    // Step 10. If the position is not in TT, decrease depth by 2
     if (   PvNode
         && depth >= 6
         && !ttMove)
@@ -975,6 +972,23 @@ namespace {
 
 moves_loop: // When in check, search starts from here
 
+    ttCapture = ttMove && pos.capture_or_promotion(ttMove);
+
+    // Step 11. A small Probcut idea, when we are in check
+    probCutBeta = beta + 400;
+    if (   ss->inCheck
+        && !PvNode
+        && depth >= 4
+        && ttCapture
+        && (tte->bound() & BOUND_LOWER)
+        && tte->depth() >= depth - 3
+        && ttValue >= probCutBeta
+        && abs(ttValue) <= VALUE_KNOWN_WIN
+        && abs(beta) <= VALUE_KNOWN_WIN
+       )
+        return probCutBeta;
+
+
     const PieceToHistory* contHist[] = { (ss-1)->continuationHistory, (ss-2)->continuationHistory,
                                           nullptr                   , (ss-4)->continuationHistory,
                                           nullptr                   , (ss-6)->continuationHistory };
@@ -991,7 +1005,6 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
     value = bestValue;
     singularQuietLMR = moveCountPruning = false;
-    ttCapture = ttMove && pos.capture_or_promotion(ttMove);
 
     // Mark this node as being searched
     ThreadHolding th(thisThread, posKey, ss->ply);
@@ -1031,6 +1044,14 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       movedPiece = pos.moved_piece(move);
       givesCheck = pos.gives_check(move);
 
+      // Indicate PvNodes that will probably fail low if node was searched with non-PV search
+      // at depth equal or greater to current depth and result of this search was far below alpha
+      bool likelyFailLow =    PvNode
+                           && ttMove
+                           && (tte->bound() & BOUND_UPPER)
+                           && ttValue < alpha + 200 + 100 * depth
+                           && tte->depth() >= depth;
+
       // Calculate new depth for this move
       newDepth = depth - 1;
 
@@ -1045,8 +1066,20 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
           // Reduced depth of the next LMR search
           int lmrDepth = std::max(newDepth - reduction(improving, depth, moveCount), 0);
 
-          if (   !captureOrPromotion
-              && !givesCheck)
+          if (   captureOrPromotion
+              || givesCheck)
+          {
+              // Capture history based pruning when the move doesn't give check
+              if (   !givesCheck
+                  && lmrDepth < 1
+                  && captureHistory[movedPiece][to_sq(move)][type_of(pos.piece_on(to_sq(move)))] < 0)
+                  continue;
+
+              // SEE based pruning
+              if (!pos.see_ge(move, Value(-218) * depth)) // (~25 Elo)
+                  continue;
+          }
+          else
           {
               // Countermoves based pruning (~20 Elo)
               if (   lmrDepth < 4 + ((ss-1)->statScore > 0 || (ss-1)->moveCount == 1)
@@ -1057,29 +1090,17 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
               // Futility pruning: parent node (~5 Elo)
               if (   lmrDepth < 7
                   && !ss->inCheck
-                  && ss->staticEval + 266 + 170 * lmrDepth <= alpha
+                  && ss->staticEval + 174 + 157 * lmrDepth <= alpha
                   &&  (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
                     + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
                     + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)]
-                    + (*contHist[5])[movedPiece][to_sq(move)] / 2 < 27376)
+                    + (*contHist[5])[movedPiece][to_sq(move)] / 3 < 28255)
                   continue;
 
               // Prune moves with negative SEE (~20 Elo)
               if (!pos.see_ge(move, Value(-(30 - std::min(lmrDepth, 18)) * lmrDepth * lmrDepth)))
                   continue;
           }
-          else
-          {
-              // Capture history based pruning when the move doesn't give check
-              if (   !givesCheck
-                  && lmrDepth < 1
-                  && captureHistory[movedPiece][to_sq(move)][type_of(pos.piece_on(to_sq(move)))] < 0)
-                  continue;
-
-              // SEE based pruning
-              if (!pos.see_ge(move, Value(-213) * depth)) // (~25 Elo)
-                  continue;
-          }
       }
 
       // Step 14. Extensions (~75 Elo)
@@ -1133,7 +1154,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
       // Check extension (~2 Elo)
       else if (    givesCheck
-               && (pos.is_discovery_check_on_king(~us, move) || pos.see_ge(move)))
+               && (pos.is_discovered_check_on_king(~us, move) || pos.see_ge(move)))
           extension = 1;
 
       // Last captures extension
@@ -1141,12 +1162,6 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
                && pos.non_pawn_material() <= 2 * RookValueMg)
           extension = 1;
 
-      // Late irreversible move extension
-      if (   move == ttMove
-          && pos.rule50_count() > 80
-          && (captureOrPromotion || type_of(movedPiece) == PAWN))
-          extension = 2;
-
       // Add extension to new depth
       newDepth += extension;
 
@@ -1163,14 +1178,19 @@ 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, ~200 Elo). If the move fails high it will be
-      // re-searched at full depth.
+      (ss+1)->distanceFromPv = ss->distanceFromPv + moveCount - 1;
+
+      // Step 16. Late moves reduction / extension (LMR, ~200 Elo)
+      // We use various heuristics for the sons of a node after the first son has
+      // been searched. In general we would like to reduce them, but there are many
+      // cases where we extend a son if it has good chances to be "interesting".
       if (    depth >= 3
           &&  moveCount > 1 + 2 * rootNode
           && (  !captureOrPromotion
               || moveCountPruning
               || ss->staticEval + PieceValue[EG][pos.captured_piece()] <= alpha
               || cutNode
+              || (!PvNode && !formerPv && captureHistory[movedPiece][to_sq(move)][type_of(pos.captured_piece())] < 3678)
               || thisThread->ttHitAverage < 432 * TtHitAverageResolution * TtHitAverageWindow / 1024))
       {
           Depth r = reduction(improving, depth, moveCount);
@@ -1183,8 +1203,9 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
           if (th.marked())
               r++;
 
-          // Decrease reduction if position is or has been on the PV (~10 Elo)
-          if (ss->ttPv)
+          // Decrease reduction if position is or has been on the PV
+          // and node is not likely to fail low. (~10 Elo)
+          if (ss->ttPv && !likelyFailLow)
               r -= 2;
 
           // Increase reduction at root and non-PV nodes when the best move does not change frequently
@@ -1203,7 +1224,14 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
           if (singularQuietLMR)
               r--;
 
-          if (!captureOrPromotion)
+          if (captureOrPromotion)
+          {
+              // Unless giving check, this capture is likely bad
+              if (   !givesCheck
+                  && ss->staticEval + PieceValue[EG][pos.captured_piece()] + 210 * depth <= alpha)
+                  r++;
+          }
+          else
           {
               // Increase reduction if ttMove is a capture (~5 Elo)
               if (ttCapture)
@@ -1227,38 +1255,39 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
                              + (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
                              + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
                              + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)]
-                             - 5287;
+                             - 4741;
 
               // Decrease/increase reduction by comparing opponent's stat score (~10 Elo)
-              if (ss->statScore >= -105 && (ss-1)->statScore < -103)
+              if (ss->statScore >= -89 && (ss-1)->statScore < -116)
                   r--;
 
-              else if ((ss-1)->statScore >= -122 && ss->statScore < -129)
+              else if ((ss-1)->statScore >= -112 && ss->statScore < -100)
                   r++;
 
               // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history (~30 Elo)
-              r -= ss->statScore / 14884;
-          }
-          else
-          {
-              // Unless giving check, this capture is likely bad
-              if (   !givesCheck
-                  && ss->staticEval + PieceValue[EG][pos.captured_piece()] + 210 * depth <= alpha)
-                  r++;
+              // If we are not in check use statScore, but if we are in check we use
+              // the sum of main history and first continuation history with an offset.
+              if (ss->inCheck)
+                  r -= (thisThread->mainHistory[us][from_to(move)]
+                     + (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)] - 3833) / 16384;
+              else
+                  r -= ss->statScore / 14790;
           }
 
-          Depth d = std::clamp(newDepth - r, 1, newDepth);
+          // In general we want to cap the LMR depth search at newDepth. But for nodes
+          // close to the principal variation the cap is at (newDepth + 1), which will
+          // allow these nodes to be searched deeper than the pv (up to 4 plies deeper).
+          Depth d = std::clamp(newDepth - r, 1, newDepth + ((ss+1)->distanceFromPv <= 4));
 
           value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true);
 
-          doFullDepthSearch = value > alpha && d != newDepth;
-
+          // If the son is reduced and fails high it will be re-searched at full depth
+          doFullDepthSearch = value > alpha && d < newDepth;
           didLMR = true;
       }
       else
       {
           doFullDepthSearch = !PvNode || moveCount > 1;
-
           didLMR = false;
       }
 
@@ -1546,15 +1575,13 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
       moveCount++;
 
-      // Futility pruning
+      // Futility pruning and moveCount pruning
       if (    bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
           && !givesCheck
           &&  futilityBase > -VALUE_KNOWN_WIN
           && !pos.advanced_pawn_push(move))
       {
-          assert(type_of(move) != ENPASSANT); // Due to !pos.advanced_pawn_push
 
-          // moveCount pruning
           if (moveCount > 2)
               continue;
 
@@ -1716,8 +1743,8 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
     PieceType captured = type_of(pos.piece_on(to_sq(bestMove)));
 
     bonus1 = stat_bonus(depth + 1);
-    bonus2 = bestValue > beta + PawnValueMg ? bonus1               // larger bonus
-                                            : stat_bonus(depth);   // smaller bonus
+    bonus2 = bestValue > beta + PawnValueMg ? bonus1                                 // larger bonus
+                                            : std::min(bonus1, stat_bonus(depth));   // smaller bonus
 
     if (!pos.capture_or_promotion(bestMove))
     {
@@ -2007,3 +2034,5 @@ void Tablebases::rank_root_moves(Position& pos, Search::RootMoves& rootMoves) {
             m.tbRank = 0;
     }
 }
+
+} // namespace Stockfish