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[stockfish] / src / timeman.cpp
index fc2a327df253528a77ce9f80f1b286728124f93d..b5d1a66c30b05faf1d26da029ebd42ab7bbdfe8a 100644 (file)
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 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008-2013 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2017 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
 */
 
 #include <algorithm>
-#include <cmath>
 
 #include "search.h"
 #include "timeman.h"
-#include "ucioption.h"
+#include "uci.h"
 
-namespace {
-
-  /// Constants
-
-  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
-
-  const double xscale     = 9.3;
-  const double xshift     = 59.8;
-  const double skewfactor = 0.172;
-
-
-  /// 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.
-
-  double move_importance(int ply) {
+TimeManagement Time; // Our global time management object
 
-    return 1 / pow((1 + exp((ply - xshift) / xscale)), skewfactor) + 1e-3; // Ensure non-zero
-  }
-
-
-  /// Function Prototypes
+namespace {
 
   enum TimeType { OptimumTime, MaxTime };
 
-  template<TimeType>
-  int remaining(int myTime, int movesToGo, int fullMoveNumber, int slowMover);
-}
+  int remaining(int myTime, int myInc, int moveOverhead, int movesToGo,
+                int ply, bool ponder, TimeType type) {
 
+    if (myTime <= 0)
+        return 0;
 
-void TimeManager::pv_instability(double bestMoveChanges) {
+    int moveNumber = (ply + 1) / 2;
+    double ratio; // Which ratio of myTime we are going to use. It's <= 1 if not ponder
+    double sd = 8.5;
 
-  unstablePVExtraTime = int(bestMoveChanges * optimumSearchTime / 1.4);
-}
+    // Usage of increment follows quadratic distribution with the maximum at move 25
+    double inc = myInc * std::max(55.0, 120.0 - 0.12 * (moveNumber - 25) * (moveNumber - 25));
 
+    // In moves-to-go we distribute time according to a quadratic function with
+    // the maximum around move 20 for 40 moves in y time case.
+    if (movesToGo)
+    {
+        ratio = (type == OptimumTime ? 1.0 : 6.0) / std::min(50, movesToGo);
 
-void TimeManager::init(const Search::LimitsType& limits, int currentPly, Color us)
-{
-  /* We support four different kind of time controls:
+        if (moveNumber <= 40)
+            ratio *= 1.1 - 0.001 * (moveNumber - 20) * (moveNumber - 20);
+        else
+            ratio *= 1.5;
+    }
+    // Otherwise we increase usage of remaining time as the game goes on
+    else
+    {
+        sd = 1 + 20 * moveNumber / (500.0 + moveNumber);
+        ratio = (type == OptimumTime ? 0.017 : 0.07) * sd;
+    }
 
-      increment == 0 && movesToGo == 0 means: x basetime  [sudden death!]
-      increment == 0 && movesToGo != 0 means: x moves in y minutes
-      increment >  0 && movesToGo == 0 means: x basetime + z increment
-      increment >  0 && movesToGo != 0 means: x moves in y minutes + z increment
+    ratio = std::min(1.0, ratio * (1 + inc / (myTime * sd)));
 
-    Time management is adjusted by following UCI parameters:
+    assert(ratio <= 1);
 
-      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
-  */
+    if (ponder && type == OptimumTime)
+        ratio *= 1.25;
 
-  int hypMTG, hypMyTime, t1, t2;
+    int time = int(ratio * (myTime - moveOverhead));
 
-  // Read uci parameters
-  int emergencyMoveHorizon = Options["Emergency Move Horizon"];
-  int emergencyBaseTime    = Options["Emergency Base Time"];
-  int emergencyMoveTime    = Options["Emergency Move Time"];
-  int minThinkingTime      = Options["Minimum Thinking Time"];
-  int slowMover            = Options["Slow Mover"];
+    if (type == OptimumTime)
+        time -= 10; // Keep always at least 10 millisecs on the clock
 
-  // Initialize all to maximum values but unstablePVExtraTime that is reset
-  unstablePVExtraTime = 0;
-  optimumSearchTime = maximumSearchTime = limits.time[us];
-
-  // 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 (hypMTG = 1; hypMTG <= (limits.movestogo ? std::min(limits.movestogo, MoveHorizon) : MoveHorizon); ++hypMTG)
-  {
-      // Calculate thinking time for hypothetical "moves to go"-value
-      hypMyTime =  limits.time[us]
-                 + limits.inc[us] * (hypMTG - 1)
-                 - emergencyBaseTime
-                 - emergencyMoveTime * std::min(hypMTG, emergencyMoveHorizon);
-
-      hypMyTime = std::max(hypMyTime, 0);
-
-      t1 = minThinkingTime + remaining<OptimumTime>(hypMyTime, hypMTG, currentPly, slowMover);
-      t2 = minThinkingTime + remaining<MaxTime>(hypMyTime, hypMTG, currentPly, slowMover);
-
-      optimumSearchTime = std::min(optimumSearchTime, t1);
-      maximumSearchTime = std::min(maximumSearchTime, t2);
+    return std::max(0, time);
   }
 
-  if (Options["Ponder"])
-      optimumSearchTime += optimumSearchTime / 4;
+} // namespace
 
-  // Make sure that maxSearchTime is not over absoluteMaxSearchTime
-  optimumSearchTime = std::min(optimumSearchTime, maximumSearchTime);
-}
 
+/// 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
 
-namespace {
-
-  template<TimeType T>
-  int remaining(int myTime, int movesToGo, int currentPly, int slowMover)
+void TimeManagement::init(Search::LimitsType& limits, Color us, int ply)
+{
+  int moveOverhead = Options["Move Overhead"];
+  int npmsec       = Options["nodestime"];
+  bool ponder      = Options["Ponder"];
+
+  // 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
+  // the real engine speed to avoid time losses.
+  if (npmsec)
   {
-    const double TMaxRatio   = (T == OptimumTime ? 1 : MaxRatio);
-    const double TStealRatio = (T == OptimumTime ? 0 : StealRatio);
-
-    double thisMoveImportance = (move_importance(currentPly) * slowMover) / 100;
-    double otherMovesImportance = 0;
+      if (!availableNodes) // Only once at game start
+          availableNodes = npmsec * limits.time[us]; // Time is in msec
 
-    for (int i = 1; i < movesToGo; ++i)
-        otherMovesImportance += move_importance(currentPly + 2 * i);
-
-    double ratio1 = (TMaxRatio * thisMoveImportance) / (TMaxRatio * thisMoveImportance + otherMovesImportance);
-    double ratio2 = (thisMoveImportance + TStealRatio * otherMovesImportance) / (thisMoveImportance + otherMovesImportance);
-
-    return int(floor(myTime * std::min(ratio1, ratio2)));
+      // Convert from millisecs to nodes
+      limits.time[us] = (int)availableNodes;
+      limits.inc[us] *= npmsec;
+      limits.npmsec = npmsec;
   }
+
+  startTime = limits.startTime;
+  optimumTime = remaining(limits.time[us], limits.inc[us], moveOverhead,
+                          limits.movestogo, ply, ponder, OptimumTime);
+  maximumTime = remaining(limits.time[us], limits.inc[us], moveOverhead,
+                          limits.movestogo, ply, ponder, MaxTime);
 }