Update stats at pv nodes
[stockfish] / src / timeman.cpp
index 64861fe..7a5db25 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008-2010 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, 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
   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
 
-
-////
-//// Includes
-////
-
+#include <algorithm>
+#include <cfloat>
 #include <cmath>
 
-#include "misc.h"
+#include "search.h"
 #include "timeman.h"
-#include "ucioption.h"
+#include "uci.h"
 
-////
-//// Local definitions
-////
+TimeManagement Time; // Our global time management object
 
 namespace {
 
-  /// Constants
+  enum TimeType { OptimumTime, MaxTime };
 
-  const int MoveHorizon  = 50;    // Plan time management at most this many moves ahead
-  const float MaxRatio   = 3.0f;  // When in trouble, we can step over reserved time with this ratio
-  const float StealRatio = 0.33f; // However we must not steal time from remaining moves over this ratio
+  const int MoveHorizon   = 50;   // Plan time management at most this many moves ahead
+  const double MaxRatio   = 7.0;  // When in trouble, we can step over reserved time with this ratio
+  const double StealRatio = 0.33; // However we must not steal time from remaining moves over this ratio
 
 
-  // MoveImportance[] is based on naive statistical analysis of "how many games are still undecided
-  // after n half-moves". Game is considered "undecided" as long as neither side has >275cp advantage.
+  // move_importance() is a skew-logistic function based on naive statistical
+  // analysis of "how many games are still undecided after n half-moves". Game
+  // is considered "undecided" as long as neither side has >275cp advantage.
   // Data was extracted from CCRL game database with some simple filtering criteria.
-  const int MoveImportance[512] = {
-    7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780, 7780,
-    7780, 7780, 7780, 7780, 7778, 7778, 7776, 7776, 7776, 7773, 7770, 7768, 7766, 7763, 7757, 7751,
-    7743, 7735, 7724, 7713, 7696, 7689, 7670, 7656, 7627, 7605, 7571, 7549, 7522, 7493, 7462, 7425,
-    7385, 7350, 7308, 7272, 7230, 7180, 7139, 7094, 7055, 7010, 6959, 6902, 6841, 6778, 6705, 6651,
-    6569, 6508, 6435, 6378, 6323, 6253, 6152, 6085, 5995, 5931, 5859, 5794, 5717, 5646, 5544, 5462,
-    5364, 5282, 5172, 5078, 4988, 4901, 4831, 4764, 4688, 4609, 4536, 4443, 4365, 4293, 4225, 4155,
-    4085, 4005, 3927, 3844, 3765, 3693, 3634, 3560, 3479, 3404, 3331, 3268, 3207, 3146, 3077, 3011,
-    2947, 2894, 2828, 2776, 2727, 2676, 2626, 2589, 2538, 2490, 2442, 2394, 2345, 2302, 2243, 2192,
-    2156, 2115, 2078, 2043, 2004, 1967, 1922, 1893, 1845, 1809, 1772, 1736, 1702, 1674, 1640, 1605,
-    1566, 1536, 1509, 1479, 1452, 1423, 1388, 1362, 1332, 1304, 1289, 1266, 1250, 1228, 1206, 1180,
-    1160, 1134, 1118, 1100, 1080, 1068, 1051, 1034, 1012, 1001, 980, 960, 945, 934, 916, 900, 888,
-    878, 865, 852, 828, 807, 787, 770, 753, 744, 731, 722, 706, 700, 683, 676, 671, 664, 652, 641,
-    634, 627, 613, 604, 591, 582, 568, 560, 552, 540, 534, 529, 519, 509, 495, 484, 474, 467, 460,
-    450, 438, 427, 419, 410, 406, 399, 394, 387, 382, 377, 372, 366, 359, 353, 348, 343, 337, 333,
-    328, 321, 315, 309, 303, 298, 293, 287, 284, 281, 277, 273, 265, 261, 255, 251, 247, 241, 240,
-    235, 229, 218, 217, 213, 212, 208, 206, 197, 193, 191, 189, 185, 184, 180, 177, 172, 170, 170,
-    170, 166, 163, 159, 158, 156, 155, 151, 146, 141, 138, 136, 132, 130, 128, 125, 123, 122, 118,
-    118, 118, 117, 115, 114, 108, 107, 105, 105, 105, 102, 97, 97, 95, 94, 93, 91, 88, 86, 83, 80,
-    80, 79, 79, 79, 78, 76, 75, 72, 72, 71, 70, 68, 65, 63, 61, 61, 59, 59, 59, 58, 56, 55, 54, 54,
-    52, 49, 48, 48, 48, 48, 45, 45, 45, 44, 43, 41, 41, 41, 41, 40, 40, 38, 37, 36, 34, 34, 34, 33,
-    31, 29, 29, 29, 28, 28, 28, 28, 28, 28, 28, 27, 27, 27, 27, 27, 24, 24, 23, 23, 22, 21, 20, 20,
-    19, 19, 19, 19, 19, 18, 18, 18, 18, 17, 17, 17, 17, 17, 16, 16, 15, 15, 14, 14, 14, 12, 12, 11,
-    9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8,
-    8, 8, 8, 8, 7, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 5, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4,
-    4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 3, 3, 2, 2, 2, 2,
-    2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 };
-
-  int move_importance(int ply) { return MoveImportance[Min(ply, 511)]; }
-
-
-  /// Function Prototypes
-
-  enum TimeType { OptimumTime, MaxTime };
-
-  template<TimeType>
-  int remaining(int myTime, int movesToGo, int currentPly);
-}
 
+  double move_importance(int ply) {
 
-////
-//// Functions
-////
+    const double XScale = 9.3;
+    const double XShift = 59.8;
+    const double Skew   = 0.172;
 
-void TimeManager::pv_unstability(int curChanges, int prevChanges) {
+    return pow((1 + exp((ply - XShift) / XScale)), -Skew) + DBL_MIN; // Ensure non-zero
+  }
 
-    unstablePVExtraTime =  curChanges  * (optimumSearchTime / 2)
-                         + prevChanges * (optimumSearchTime / 3);
-}
+  template<TimeType T>
+  int remaining(int myTime, int movesToGo, int ply, int slowMover)
+  {
+    const double TMaxRatio   = (T == OptimumTime ? 1 : MaxRatio);
+    const double TStealRatio = (T == OptimumTime ? 0 : StealRatio);
 
-void TimeManager::init(int myTime, int myInc, int movesToGo, int currentPly)
-{
-  /* We support four different kind of time controls:
+    double moveImportance = (move_importance(ply) * slowMover) / 100;
+    double otherMovesImportance = 0;
 
-      Inc == 0 && movesToGo == 0 means: x basetime  [sudden death!]
-      Inc == 0 && movesToGo != 0 means: (x moves) / (y minutes)
-      Inc > 0  && movesToGo == 0 means: x basetime + z inc.
-      Inc > 0  && movesToGo != 0 means: (x moves) / (y minutes) + z inc
+    for (int i = 1; i < movesToGo; ++i)
+        otherMovesImportance += move_importance(ply + 2 * i);
 
-    Time management is adjusted by following UCI parameters:
+    double ratio1 = (TMaxRatio * moveImportance) / (TMaxRatio * moveImportance + otherMovesImportance);
+    double ratio2 = (moveImportance + TStealRatio * otherMovesImportance) / (moveImportance + otherMovesImportance);
 
-      emergencyMoveHorizon :Be prepared to always play at least this many moves
-      emergencyBaseTime    :Always attempt to keep at least this much time (in ms) at clock
-      emergencyMoveTime    :Plus attempt to keep at least this much time for each remaining emergency move
-      minThinkingTime      :No matter what, use at least this much thinking before doing the move
-  */
+    return int(myTime * std::min(ratio1, ratio2)); // Intel C++ asks an explicit cast
+  }
 
-  int hypMTG, hypMyTime, t1, t2;
+} // namespace
 
-  // Read uci parameters
-  int emergencyMoveHorizon = get_option_value_int("Emergency Move Horizon");
-  int emergencyBaseTime    = get_option_value_int("Emergency Base Time");
-  int emergencyMoveTime    = get_option_value_int("Emergency Move Time");
-  int minThinkingTime      = get_option_value_int("Minimum Thinking Time");
 
-  // Initialize to maximum values but unstablePVExtraTime that is reset
-  unstablePVExtraTime = 0;
-  optimumSearchTime = maximumSearchTime = myTime;
+/// init() is called at the beginning of the search and calculates the allowed
+/// thinking time out of the time control and current game ply. We support four
+/// different kinds of time controls, passed in 'limits':
+///
+///  inc == 0 && movestogo == 0 means: x basetime  [sudden death!]
+///  inc == 0 && movestogo != 0 means: x moves in y minutes
+///  inc >  0 && movestogo == 0 means: x basetime + z increment
+///  inc >  0 && movestogo != 0 means: x moves in y minutes + z increment
 
-  // We calculate optimum time usage for different hypothetic "moves to go"-values and choose the
-  // minimum of calculated search time values. Usually the greatest hypMTG gives the minimum values.
-  for (hypMTG = 1; hypMTG <= (movesToGo ? Min(movesToGo, MoveHorizon) : MoveHorizon); hypMTG++)
+void TimeManagement::init(Search::LimitsType& limits, Color us, int ply, TimePoint now)
+{
+  int minThinkingTime = Options["Minimum Thinking Time"];
+  int moveOverhead    = Options["Move Overhead"];
+  int slowMover       = Options["Slow Mover"];
+  int npmsec          = Options["nodestime"];
+
+  // If we have to play in 'nodes as time' mode, then convert from time
+  // to nodes, and use resulting values in time management formulas.
+  // WARNING: Given npms (nodes per millisecond) must be much lower then
+  // real engine speed to avoid time losses.
+  if (npmsec)
   {
-      // Calculate thinking time for hypothetic "moves to go"-value
-      hypMyTime = Max(myTime + (hypMTG - 1) * myInc - emergencyBaseTime - Min(hypMTG, emergencyMoveHorizon) * emergencyMoveTime, 0);
-
-      t1 = minThinkingTime + remaining<OptimumTime>(hypMyTime, hypMTG, currentPly);
-      t2 = minThinkingTime + remaining<MaxTime>(hypMyTime, hypMTG, currentPly);
+      if (!availableNodes) // Only once at game start
+          availableNodes = npmsec * limits.time[us]; // Time is in msec
 
-      optimumSearchTime = Min(optimumSearchTime, t1);
-      maximumSearchTime = Min(maximumSearchTime, t2);
+      // Convert from millisecs to nodes
+      limits.time[us] = (int)availableNodes;
+      limits.inc[us] *= npmsec;
+      limits.npmsec = npmsec;
   }
 
-  if (get_option_value_bool("Ponder"))
-      optimumSearchTime += optimumSearchTime / 4;
+  start = now;
+  unstablePvFactor = 1;
+  optimumTime = maximumTime = std::max(limits.time[us], minThinkingTime);
 
-  // Make sure that maxSearchTime is not over absoluteMaxSearchTime
-  optimumSearchTime = Min(optimumSearchTime, maximumSearchTime);
-}
-
-////
-//// Local functions
-////
+  const int MaxMTG = limits.movestogo ? std::min(limits.movestogo, MoveHorizon) : MoveHorizon;
 
-namespace {
-
-  template<TimeType T>
-  int remaining(int myTime, int movesToGo, int currentPly)
+  // We calculate optimum time usage for different hypothetical "moves to go"-values
+  // and choose the minimum of calculated search time values. Usually the greatest
+  // hypMTG gives the minimum values.
+  for (int hypMTG = 1; hypMTG <= MaxMTG; ++hypMTG)
   {
-    const float TMaxRatio   = (T == OptimumTime ? 1 : MaxRatio);
-    const float TStealRatio = (T == OptimumTime ? 0 : StealRatio);
-
-    int thisMoveImportance = move_importance(currentPly);
-    int otherMovesImportance = 0;
+      // Calculate thinking time for hypothetical "moves to go"-value
+      int hypMyTime =  limits.time[us]
+                     + limits.inc[us] * (hypMTG - 1)
+                     - moveOverhead * (2 + std::min(hypMTG, 40));
 
-    for (int i = 1; i < movesToGo; i++)
-        otherMovesImportance += move_importance(currentPly + 2 * i);
+      hypMyTime = std::max(hypMyTime, 0);
 
-    float ratio1 = (TMaxRatio * thisMoveImportance) / float(TMaxRatio * thisMoveImportance + otherMovesImportance);
-    float ratio2 = (thisMoveImportance + TStealRatio * otherMovesImportance) / float(thisMoveImportance + otherMovesImportance);
+      int t1 = minThinkingTime + remaining<OptimumTime>(hypMyTime, hypMTG, ply, slowMover);
+      int t2 = minThinkingTime + remaining<MaxTime    >(hypMyTime, hypMTG, ply, slowMover);
 
-    return int(floor(myTime * Min(ratio1, ratio2)));
+      optimumTime = std::min(t1, optimumTime);
+      maximumTime = std::min(t2, maximumTime);
   }
+
+  if (Options["Ponder"])
+      optimumTime += optimumTime / 4;
+
+  optimumTime = std::min(optimumTime, maximumTime);
 }