]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Merge remote-tracking branch 'upstream/master' into HEAD
[stockfish] / src / search.cpp
index 788be984d13ab69c1445e1797ff467666a2cfeef..fef1b518160abf00e7e6e4ac14a7e656d2ed4046 100644 (file)
@@ -59,14 +59,14 @@ using namespace Search;
 namespace {
 
   // Different node types, used as a template parameter
-  enum NodeType { NonPV, PV };
+  enum NodeType { NonPV, PV, Root };
 
   constexpr uint64_t TtHitAverageWindow     = 4096;
   constexpr uint64_t TtHitAverageResolution = 1024;
 
   // Futility margin
   Value futility_margin(Depth d, bool improving) {
-    return Value(234 * (d - improving));
+    return Value(214 * (d - improving));
   }
 
   // Reductions lookup table, initialized at startup
@@ -74,7 +74,7 @@ namespace {
 
   Depth reduction(bool i, Depth d, int mn) {
     int r = Reductions[d] * Reductions[mn];
-    return (r + 503) / 1024 + (!i && r > 915);
+    return (r + 534) / 1024 + (!i && r > 904);
   }
 
   constexpr int futility_move_count(bool improving, Depth depth) {
@@ -83,7 +83,7 @@ namespace {
 
   // History and stats update bonus, based on depth
   int stat_bonus(Depth d) {
-    return d > 14 ? 66 : 6 * d * d + 231 * d - 206;
+    return d > 14 ? 73 : 6 * d * d + 229 * d - 215;
   }
 
   // Add a small random component to draw evaluations to avoid 3-fold blindness
@@ -102,10 +102,10 @@ namespace {
     Move best = MOVE_NONE;
   };
 
-  template <NodeType NT>
+  template <NodeType nodeType>
   Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode);
 
-  template <NodeType NT>
+  template <NodeType nodeType>
   Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth = 0);
 
   Value value_to_tt(Value v, int ply);
@@ -152,7 +152,7 @@ namespace {
 void Search::init() {
 
   for (int i = 1; i < MAX_MOVES; ++i)
-      Reductions[i] = int((21.3 + 2 * std::log(Threads.size())) * std::log(i + 0.25 * std::log(i)));
+      Reductions[i] = int(21.9 * std::log(i));
 }
 
 
@@ -253,7 +253,7 @@ void Thread::search() {
   // To allow access to (ss-7) up to (ss+2), the stack must be oversized.
   // The former is needed to allow update_continuation_histories(ss-1, ...),
   // which accesses its argument at ss-6, also near the root.
-  // The latter is needed for statScores and killer initialization.
+  // The latter is needed for statScore and killer initialization.
   Stack stack[MAX_PLY+10], *ss = stack+7;
   Move  pv[MAX_PLY+1];
   Value bestValue, alpha, beta, delta;
@@ -268,6 +268,9 @@ void Thread::search() {
   for (int i = 7; i > 0; i--)
       (ss-i)->continuationHistory = &this->continuationHistory[0][0][NO_PIECE][0]; // Use as a sentinel
 
+  for (int i = 0; i <= MAX_PLY + 2; ++i)
+      (ss+i)->ply = i;
+
   ss->pv = pv;
 
   bestValue = delta = alpha = -VALUE_INFINITE;
@@ -309,19 +312,7 @@ void Thread::search() {
   multiPV = std::min(multiPV, rootMoves.size());
   ttHitAverage = TtHitAverageWindow * TtHitAverageResolution / 2;
 
-  int ct = int(Options["Contempt"]) * PawnValueEg / 100; // From centipawns
-
-  // In analysis mode, adjust contempt in accordance with user preference
-  if (Limits.infinite || Options["UCI_AnalyseMode"])
-      ct =  Options["Analysis Contempt"] == "Off"  ? 0
-          : Options["Analysis Contempt"] == "Both" ? ct
-          : Options["Analysis Contempt"] == "White" && us == BLACK ? -ct
-          : Options["Analysis Contempt"] == "Black" && us == WHITE ? -ct
-          : ct;
-
-  // Evaluation score is from the white point of view
-  contempt = (us == WHITE ?  make_score(ct, ct / 2)
-                          : -make_score(ct, ct / 2));
+  trend = SCORE_ZERO;
 
   int searchAgainCounter = 0;
 
@@ -367,21 +358,21 @@ void Thread::search() {
               alpha = std::max(prev - delta,-VALUE_INFINITE);
               beta  = std::min(prev + delta, VALUE_INFINITE);
 
-              // Adjust contempt based on root move's previousScore (dynamic contempt)
-              int dct = ct + (113 - ct / 2) * prev / (abs(prev) + 147);
+              // Adjust trend based on root move's previousScore (dynamic contempt)
+              int tr = 113 * prev / (abs(prev) + 147);
 
-              contempt = (us == WHITE ?  make_score(dct, dct / 2)
-                                      : -make_score(dct, dct / 2));
+              trend = (us == WHITE ?  make_score(tr, tr / 2)
+                                   : -make_score(tr, tr / 2));
           }
 
           // Start with a small aspiration window and, in the case of a fail
           // high/low, re-search with a bigger window until we don't fail
           // high/low anymore.
-          failedHighCnt = 0;
+          int failedHighCnt = 0;
           while (true)
           {
               Depth adjustedDepth = std::max(1, rootDepth - failedHighCnt - searchAgainCounter);
-              bestValue = Stockfish::search<PV>(rootPos, ss, alpha, beta, adjustedDepth, false);
+              bestValue = Stockfish::search<Root>(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
@@ -477,8 +468,8 @@ void Thread::search() {
               totBestMoveChanges += th->bestMoveChanges;
               th->bestMoveChanges = 0;
           }
-          double bestMoveInstability = 1 + 2 * totBestMoveChanges / Threads.size();
-
+          double bestMoveInstability = 1.073 + std::max(1.0, 2.25 - 9.9 / rootDepth)
+                                              * totBestMoveChanges / Threads.size();
           double totalTime = Time.optimum() * fallingEval * reduction * bestMoveInstability;
 
           // Cap used time in case of a single legal move for a better viewer experience in tournaments
@@ -524,18 +515,18 @@ namespace {
 
   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes
 
-  template <NodeType NT>
+  template <NodeType nodeType>
   Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode) {
 
-    constexpr bool PvNode = NT == PV;
-    const bool rootNode = PvNode && ss->ply == 0;
+    constexpr bool PvNode = nodeType != NonPV;
+    constexpr bool rootNode = nodeType == Root;
     const Depth maxNextDepth = rootNode ? depth : depth + 1;
 
     // Check if we have an upcoming move which draws by repetition, or
     // if the opponent had an alternative move earlier to this position.
-    if (   pos.rule50_count() >= 3
+    if (   !rootNode
+        && pos.rule50_count() >= 3
         && alpha < VALUE_DRAW
-        && !rootNode
         && pos.has_game_cycle(ss->ply))
     {
         alpha = value_draw(pos.this_thread());
@@ -545,7 +536,7 @@ namespace {
 
     // Dive into quiescence search when the depth reaches zero
     if (depth <= 0)
-        return qsearch<NT>(pos, ss, alpha, beta);
+        return qsearch<PvNode ? PV : NonPV>(pos, ss, alpha, beta);
 
     assert(-VALUE_INFINITE <= alpha && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
@@ -561,7 +552,7 @@ namespace {
     Move ttMove, move, excludedMove, bestMove;
     Depth extension, newDepth;
     Value bestValue, value, ttValue, eval, maxValue, probCutBeta;
-    bool formerPv, givesCheck, improving, didLMR, priorCapture;
+    bool givesCheck, improving, didLMR, priorCapture;
     bool captureOrPromotion, doFullDepthSearch, moveCountPruning,
          ttCapture, singularQuietLMR;
     Piece movedPiece;
@@ -607,11 +598,11 @@ namespace {
 
     assert(0 <= ss->ply && ss->ply < MAX_PLY);
 
-    (ss+1)->ply = ss->ply + 1;
-    (ss+1)->ttPv = false;
+    (ss+1)->ttPv         = false;
     (ss+1)->excludedMove = bestMove = MOVE_NONE;
-    (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
-    Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
+    (ss+2)->killers[0]   = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
+    ss->doubleExtensions = (ss-1)->doubleExtensions;
+    Square prevSq        = to_sq((ss-1)->currentMove);
 
     // Initialize statScore to zero for the grandchildren of the current position.
     // So statScore is shared between all grandchildren and only the first grandchild
@@ -632,7 +623,6 @@ namespace {
             : ss->ttHit    ? tte->move() : MOVE_NONE;
     if (!excludedMove)
         ss->ttPv = PvNode || (ss->ttHit && tte->is_pv());
-    formerPv = ss->ttPv && !PvNode;
 
     // Update low ply history for previous move if we are near root and position is or has been in PV
     if (   ss->ttPv
@@ -767,16 +757,17 @@ namespace {
         if ((ss-1)->currentMove != MOVE_NULL)
             ss->staticEval = eval = evaluate(pos);
         else
-            ss->staticEval = eval = -(ss-1)->staticEval + 2 * Tempo;
+            ss->staticEval = eval = -(ss-1)->staticEval;
 
         // Save static evaluation into transposition table
+        if(!excludedMove)
         tte->save(posKey, VALUE_NONE, ss->ttPv, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, eval);
     }
 
     // Use static evaluation difference to improve quiet move ordering
     if (is_ok((ss-1)->currentMove) && !(ss-1)->inCheck && !priorCapture)
     {
-        int bonus = std::clamp(-depth * 4 * int((ss-1)->staticEval + ss->staticEval - 2 * Tempo), -1000, 1000);
+        int bonus = std::clamp(-depth * 4 * int((ss-1)->staticEval + ss->staticEval), -1000, 1000);
         thisThread->mainHistory[~us][from_to((ss-1)->currentMove)] << bonus;
     }
 
@@ -790,7 +781,6 @@ namespace {
 
     // Step 7. Futility pruning: child node (~50 Elo)
     if (   !PvNode
-        &&  depth < 9
         &&  eval - futility_margin(depth, improving) >= beta
         &&  eval < VALUE_KNOWN_WIN) // Do not return unproven wins
         return eval;
@@ -798,10 +788,10 @@ namespace {
     // Step 8. Null move search with verification search (~40 Elo)
     if (   !PvNode
         && (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL
-        && (ss-1)->statScore < 24185
+        && (ss-1)->statScore < 23767
         &&  eval >= beta
         &&  eval >= ss->staticEval
-        &&  ss->staticEval >= beta - 24 * depth - 34 * improving + 162 * ss->ttPv + 159
+        &&  ss->staticEval >= beta - 20 * depth - 22 * improving + 168 * ss->ttPv + 159
         && !excludedMove
         &&  pos.non_pawn_material(us)
         && (ss->ply >= thisThread->nmpMinPly || us != thisThread->nmpColor))
@@ -809,7 +799,7 @@ namespace {
         assert(eval - beta >= 0);
 
         // Null move dynamic reduction based on depth and value
-        Depth R = (1062 + 68 * depth) / 256 + std::min(int(eval - beta) / 190, 3);
+        Depth R = (1090 + 81 * depth) / 256 + std::min(int(eval - beta) / 205, 3);
 
         ss->currentMove = MOVE_NULL;
         ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[0][0][NO_PIECE][0];
@@ -862,7 +852,6 @@ namespace {
              && ttValue != VALUE_NONE
              && ttValue < probCutBeta))
     {
-
         assert(probCutBeta < VALUE_INFINITE);
 
         MovePicker mp(pos, ttMove, probCutBeta - ss->staticEval, &captureHistory);
@@ -923,7 +912,7 @@ 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;
+    probCutBeta = beta + 409;
     if (   ss->inCheck
         && !PvNode
         && depth >= 4
@@ -953,6 +942,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
     value = bestValue;
     singularQuietLMR = moveCountPruning = false;
+    bool doubleExtension = false;
 
     // Indicate PvNodes that will probably fail low if the node was searched
     // at a depth equal or greater than the current depth, and the result of this search was a fail low.
@@ -1025,15 +1015,14 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
           }
           else
           {
-              // Countermoves based pruning (~20 Elo)
-              if (   lmrDepth < 4 + ((ss-1)->statScore > 0 || (ss-1)->moveCount == 1)
+              // Continuation history based pruning (~20 Elo)
+              if (   lmrDepth < 5
                   && (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold
                   && (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold)
                   continue;
 
               // Futility pruning: parent node (~5 Elo)
-              if (   lmrDepth < 7
-                  && !ss->inCheck
+              if (   !ss->inCheck
                   && ss->staticEval + 174 + 157 * lmrDepth <= alpha
                   &&  (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
                     + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
@@ -1054,17 +1043,17 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       // 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
       // result is lower than ttValue minus a margin, then we will extend the ttMove.
-      if (    depth >= 7
+      if (   !rootNode
+          &&  depth >= 7
           &&  move == ttMove
-          && !rootNode
           && !excludedMove // Avoid recursive singular search
        /* &&  ttValue != VALUE_NONE Already implicit in the next condition */
           &&  abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN
           && (tte->bound() & BOUND_LOWER)
           &&  tte->depth() >= depth - 3)
       {
-          Value singularBeta = ttValue - ((formerPv + 4) * depth) / 2;
-          Depth singularDepth = (depth - 1 + 3 * formerPv) / 2;
+          Value singularBeta = ttValue - 2 * depth;
+          Depth singularDepth = (depth - 1) / 2;
 
           ss->excludedMove = move;
           value = search<NonPV>(pos, ss, singularBeta - 1, singularBeta, singularDepth, cutNode);
@@ -1074,8 +1063,15 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
           {
               extension = 1;
               singularQuietLMR = !ttCapture;
-              if (!PvNode && value < singularBeta - 140)
+
+              // Avoid search explosion by limiting the number of double extensions to at most 3
+              if (   !PvNode
+                  && value < singularBeta - 93
+                  && ss->doubleExtensions < 3)
+              {
                   extension = 2;
+                  doubleExtension = true;
+              }
           }
 
           // Multi-cut pruning
@@ -1098,9 +1094,14 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
                   return beta;
           }
       }
+      else if (   givesCheck
+               && depth > 6
+               && abs(ss->staticEval) > Value(100))
+          extension = 1;
 
       // Add extension to new depth
       newDepth += extension;
+      ss->doubleExtensions = (ss-1)->doubleExtensions + (extension == 2);
 
       // Speculative prefetch as early as possible
       prefetch(TT.first_entry(pos.key_after(move)));
@@ -1122,28 +1123,27 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
       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)
+              || (cutNode && (ss-1)->moveCount > 1)
+              || !ss->ttPv)
           && (!PvNode || ss->ply > 1 || thisThread->id() % 4 != 3))
       {
           Depth r = reduction(improving, depth, moveCount);
 
-          // Decrease reduction if the ttHit running average is large
+          if (PvNode)
+              r--;
+
+          // Decrease reduction if the ttHit running average is large (~0 Elo)
           if (thisThread->ttHitAverage > 537 * TtHitAverageResolution * TtHitAverageWindow / 1024)
               r--;
 
           // Decrease reduction if position is or has been on the PV
-          // and node is not likely to fail low. (~10 Elo)
+          // and node is not likely to fail low. (~3 Elo)
           if (   ss->ttPv
               && !likelyFailLow)
               r -= 2;
 
           // Increase reduction at root and non-PV nodes when the best move does not change frequently
           if (   (rootNode || !PvNode)
-              && thisThread->rootDepth > 10
               && thisThread->bestMoveChanges <= 2)
               r++;
 
@@ -1155,46 +1155,31 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
           if (singularQuietLMR)
               r--;
 
+          // Increase reduction for cut nodes (~3 Elo)
+          if (cutNode && move != ss->killers[0])
+              r += 2;
+
           if (!captureOrPromotion)
           {
               // Increase reduction if ttMove is a capture (~3 Elo)
               if (ttCapture)
                   r++;
 
-              // Increase reduction at root if failing high
-              r += rootNode ? thisThread->failedHighCnt * thisThread->failedHighCnt * moveCount / 512 : 0;
-
-              // Increase reduction for cut nodes (~10 Elo)
-              if (cutNode)
-                  r += 2;
-
               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)]
-                             - 4741;
-
-              // Decrease/increase reduction by comparing opponent's stat score (~10 Elo)
-              if (ss->statScore >= -89 && (ss-1)->statScore < -116)
-                  r--;
-
-              else if ((ss-1)->statScore >= -112 && ss->statScore < -100)
-                  r++;
+                             - 4923;
 
               // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history (~30 Elo)
-              // 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;
+              if (!ss->inCheck)
+                  r -= ss->statScore / 14721;
           }
 
           // In general we want to cap the LMR depth search at newDepth. But if
           // reductions are really negative and movecount is low, we allow this move
-          // to be searched deeper than the first move.
-          Depth d = std::clamp(newDepth - r, 1, newDepth + (r < -1 && moveCount <= 5));
+          // to be searched deeper than the first move, unless ttMove was extended by 2.
+          Depth d = std::clamp(newDepth - r, 1, newDepth + (r < -1 && moveCount <= 5 && !doubleExtension));
 
           value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true);
 
@@ -1292,7 +1277,6 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
               else
               {
                   assert(value >= beta); // Fail high
-                  ss->statScore = 0;
                   break;
               }
           }
@@ -1366,10 +1350,11 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main search
   // function with zero depth, or recursively with further decreasing depth per call.
-  template <NodeType NT>
+  template <NodeType nodeType>
   Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
 
-    constexpr bool PvNode = NT == PV;
+    static_assert(nodeType != Root);
+    constexpr bool PvNode = nodeType == PV;
 
     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
@@ -1395,7 +1380,6 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
     }
 
     Thread* thisThread = pos.this_thread();
-    (ss+1)->ply = ss->ply + 1;
     bestMove = MOVE_NONE;
     ss->inCheck = pos.checkers();
     moveCount = 0;
@@ -1451,7 +1435,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
             // and addition of two tempos
             ss->staticEval = bestValue =
             (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL ? evaluate(pos)
-                                             : -(ss-1)->staticEval + 2 * Tempo;
+                                             : -(ss-1)->staticEval;
 
         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
         if (bestValue >= beta)
@@ -1476,7 +1460,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
-    // queen and checking knight promotions, and other checks(only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS)
+    // queen promotions, and other checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS)
     // will be generated.
     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, &thisThread->mainHistory,
                                       &thisThread->captureHistory,
@@ -1539,7 +1523,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
                                                                 [pos.moved_piece(move)]
                                                                 [to_sq(move)];
 
-      // CounterMove based pruning
+      // Continuation history based pruning
       if (  !captureOrPromotion
           && bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
           && (*contHist[0])[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold
@@ -1548,7 +1532,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts from here
 
       // Make and search the move
       pos.do_move(move, st, givesCheck);
-      value = -qsearch<NT>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - 1);
+      value = -qsearch<nodeType>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - 1);
       pos.undo_move(move);
 
       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);