]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Use NNUE complexity in search, retune related parameters
[stockfish] / src / search.cpp
index a6552daf2a0e290b63b5720dd8e1c8b90fede2d9..f11d76be715f41eecb0ab16d6d549bd95f1ed6ef 100644 (file)
@@ -75,7 +75,8 @@ namespace {
   }
 
   constexpr int futility_move_count(bool improving, Depth depth) {
-    return (3 + depth * depth) / (2 - improving);
+    return improving ? (3 + depth * depth)
+                     : (3 + depth * depth) / 2;
   }
 
   // History and stats update bonus, based on depth
@@ -84,8 +85,8 @@ namespace {
   }
 
   // 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);
+  Value value_draw(const Thread* thisThread) {
+    return VALUE_DRAW - 1 + Value(thisThread->nodes & 0x2);
   }
 
   // Skill structure is used to implement strength limit. If we have an uci_elo then
@@ -115,7 +116,7 @@ namespace {
 
   Value value_to_tt(Value v, int ply);
   Value value_from_tt(Value v, int ply, int r50c);
-  void update_pv(Move* pv, Move move, Move* childPv);
+  void update_pv(Move* pv, Move move, const Move* childPv);
   void update_continuation_histories(Stack* ss, Piece pc, Square to, int bonus);
   void update_quiet_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, int bonus);
   void update_all_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move bestMove, Value bestValue, Value beta, Square prevSq,
@@ -238,6 +239,9 @@ void MainThread::search() {
   bestPreviousScore = bestThread->rootMoves[0].score;
   bestPreviousAverageScore = bestThread->rootMoves[0].averageScore;
 
+  for (Thread* th : Threads)
+    th->previousDepth = bestThread->completedDepth;
+
   // Send again PV info if we have a new best thread
   if (bestThread != this)
       sync_cout << UCI::pv(bestThread->rootPos, bestThread->completedDepth, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE) << sync_endl;
@@ -303,7 +307,7 @@ void Thread::search() {
 
   multiPV = std::min(multiPV, rootMoves.size());
 
-  complexityAverage.set(202, 1);
+  complexityAverage.set(174, 1);
 
   trend         = SCORE_ZERO;
   optimism[ us] = Value(39);
@@ -466,10 +470,9 @@ void Thread::search() {
           // If the bestMove is stable over several iterations, reduce time accordingly
           timeReduction = lastBestMoveDepth + 10 < completedDepth ? 1.63 : 0.73;
           double reduction = (1.56 + mainThread->previousTimeReduction) / (2.20 * timeReduction);
-          double bestMoveInstability = 1.073 + std::max(1.0, 2.25 - 9.9 / rootDepth)
-                                              * totBestMoveChanges / Threads.size();
+          double bestMoveInstability = 1 + 1.7 * totBestMoveChanges / Threads.size();
           int complexity = mainThread->complexityAverage.value();
-          double complexPosition = std::clamp(1.0 + (complexity - 326) / 1618.1, 0.5, 1.5);
+          double complexPosition = std::clamp(1.0 + (complexity - 277) / 1819, 0.5, 1.5);
 
           double totalTime = Time.optimum() * fallingEval * reduction * bestMoveInstability * complexPosition;
 
@@ -554,16 +557,17 @@ namespace {
     Depth extension, newDepth;
     Value bestValue, value, ttValue, eval, maxValue, probCutBeta;
     bool givesCheck, improving, didLMR, priorCapture;
-    bool captureOrPromotion, doFullDepthSearch, moveCountPruning, ttCapture;
+    bool capture, doFullDepthSearch, moveCountPruning, ttCapture;
     Piece movedPiece;
-    int moveCount, captureCount, quietCount, bestMoveCount, improvement, complexity;
+    int moveCount, captureCount, quietCount, improvement, complexity;
 
     // Step 1. Initialize node
     Thread* thisThread = pos.this_thread();
+    thisThread->depth  = depth;
     ss->inCheck        = pos.checkers();
     priorCapture       = pos.captured_piece();
     Color us           = pos.side_to_move();
-    moveCount          = bestMoveCount = captureCount = quietCount = ss->moveCount = 0;
+    moveCount          = captureCount = quietCount = ss->moveCount = 0;
     bestValue          = -VALUE_INFINITE;
     maxValue           = VALUE_INFINITE;
 
@@ -603,8 +607,8 @@ namespace {
     (ss+1)->ttPv         = false;
     (ss+1)->excludedMove = bestMove = MOVE_NONE;
     (ss+2)->killers[0]   = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
+    (ss+2)->cutoffCnt    = 0;
     ss->doubleExtensions = (ss-1)->doubleExtensions;
-    ss->depth            = depth;
     Square prevSq        = to_sq((ss-1)->currentMove);
 
     // Initialize statScore to zero for the grandchildren of the current position.
@@ -624,17 +628,16 @@ namespace {
     ttValue = ss->ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply, pos.rule50_count()) : VALUE_NONE;
     ttMove =  rootNode ? thisThread->rootMoves[thisThread->pvIdx].pv[0]
             : ss->ttHit    ? tte->move() : MOVE_NONE;
-    ttCapture = ttMove && pos.capture_or_promotion(ttMove);
+    ttCapture = ttMove && pos.capture(ttMove);
     if (!excludedMove)
         ss->ttPv = PvNode || (ss->ttHit && tte->is_pv());
 
     // At non-PV nodes we check for an early TT cutoff
     if (  !PvNode
         && ss->ttHit
-        && tte->depth() > depth - (thisThread->id() % 2 == 1)
+        && tte->depth() > depth - ((int)thisThread->id() & 0x1)
         && ttValue != VALUE_NONE // Possible in case of TT access race
-        && (ttValue >= beta ? (tte->bound() & BOUND_LOWER)
-                            : (tte->bound() & BOUND_UPPER)))
+        && (tte->bound() & (ttValue >= beta ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER)))
     {
         // If ttMove is quiet, update move sorting heuristics on TT hit (~1 Elo)
         if (ttMove)
@@ -733,7 +736,9 @@ namespace {
         // Never assume anything about values stored in TT
         ss->staticEval = eval = tte->eval();
         if (eval == VALUE_NONE)
-            ss->staticEval = eval = evaluate(pos);
+            ss->staticEval = eval = evaluate(pos, &complexity);
+        else // Fall back to (semi)classical complexity for TT hits, the NNUE complexity is lost
+            complexity = abs(ss->staticEval - pos.psq_eg_stm());
 
         // Randomize draw evaluation
         if (eval == VALUE_DRAW)
@@ -746,13 +751,15 @@ namespace {
     }
     else
     {
-        ss->staticEval = eval = evaluate(pos);
+        ss->staticEval = eval = evaluate(pos, &complexity);
 
         // Save static evaluation into transposition table
         if (!excludedMove)
             tte->save(posKey, VALUE_NONE, ss->ttPv, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, eval);
     }
 
+    thisThread->complexityAverage.update(complexity);
+
     // Use static evaluation difference to improve quiet move ordering (~3 Elo)
     if (is_ok((ss-1)->currentMove) && !(ss-1)->inCheck && !priorCapture)
     {
@@ -767,11 +774,7 @@ namespace {
     improvement =   (ss-2)->staticEval != VALUE_NONE ? ss->staticEval - (ss-2)->staticEval
                   : (ss-4)->staticEval != VALUE_NONE ? ss->staticEval - (ss-4)->staticEval
                   :                                    175;
-
     improving = improvement > 0;
-    complexity = abs(ss->staticEval - (us == WHITE ? eg_value(pos.psq_score()) : -eg_value(pos.psq_score())));
-
-    thisThread->complexityAverage.update(complexity);
 
     // Step 7. Razoring.
     // If eval is really low check with qsearch if it can exceed alpha, if it can't,
@@ -800,7 +803,7 @@ namespace {
         && (ss-1)->statScore < 14695
         &&  eval >= beta
         &&  eval >= ss->staticEval
-        &&  ss->staticEval >= beta - 15 * depth - improvement / 15 + 198 + complexity / 28
+        &&  ss->staticEval >= beta - 15 * depth - improvement / 15 + 201 + complexity / 24
         && !excludedMove
         &&  pos.non_pawn_material(us)
         && (ss->ply >= thisThread->nmpMinPly || us != thisThread->nmpColor))
@@ -808,7 +811,7 @@ namespace {
         assert(eval - beta >= 0);
 
         // Null move dynamic reduction based on depth, eval and complexity of position
-        Depth R = std::min(int(eval - beta) / 147, 5) + depth / 3 + 4 - (complexity > 753);
+        Depth R = std::min(int(eval - beta) / 147, 5) + depth / 3 + 4 - (complexity > 650);
 
         ss->currentMove = MOVE_NULL;
         ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[0][0][NO_PIECE][0];
@@ -864,19 +867,15 @@ namespace {
         assert(probCutBeta < VALUE_INFINITE);
 
         MovePicker mp(pos, ttMove, probCutBeta - ss->staticEval, depth - 3, &captureHistory);
-        bool ttPv = ss->ttPv;
-        ss->ttPv = false;
 
         while ((move = mp.next_move()) != MOVE_NONE)
             if (move != excludedMove && pos.legal(move))
             {
-                assert(pos.capture_or_promotion(move));
-
-                captureOrPromotion = true;
+                assert(pos.capture(move) || promotion_type(move) == QUEEN);
 
                 ss->currentMove = move;
                 ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[ss->inCheck]
-                                                                          [captureOrPromotion]
+                                                                          [true]
                                                                           [pos.moved_piece(move)]
                                                                           [to_sq(move)];
 
@@ -893,27 +892,24 @@ namespace {
 
                 if (value >= probCutBeta)
                 {
-                    // if transposition table doesn't have equal or more deep info write probCut data into it
-                    if ( !(ss->ttHit
-                       && tte->depth() >= depth - 3
-                       && ttValue != VALUE_NONE))
-                        tte->save(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), ttPv,
-                            BOUND_LOWER,
-                            depth - 3, move, ss->staticEval);
+                    // Save ProbCut data into transposition table
+                    tte->save(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), ss->ttPv, BOUND_LOWER, depth - 3, move, ss->staticEval);
                     return value;
                 }
             }
-         ss->ttPv = ttPv;
     }
 
-    // Step 11. If the position is not in TT, decrease depth by 2 or 1 depending on node type (~3 Elo)
-    if (   PvNode
-        && depth >= 3
+    // Step 11. If the position is not in TT, decrease depth by 3.
+    // Use qsearch if depth is equal or below zero (~4 Elo)
+    if (    PvNode
         && !ttMove)
-        depth -= 2;
+        depth -= 3;
+
+    if (depth <= 0)
+        return qsearch<PV>(pos, ss, alpha, beta);
 
-    if (   cutNode
-        && depth >= 8
+    if (    cutNode
+        &&  depth >= 8
         && !ttMove)
         depth--;
 
@@ -987,7 +983,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
           (ss+1)->pv = nullptr;
 
       extension = 0;
-      captureOrPromotion = pos.capture_or_promotion(move);
+      capture = pos.capture(move);
       movedPiece = pos.moved_piece(move);
       givesCheck = pos.gives_check(move);
 
@@ -1007,7 +1003,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
           // Reduced depth of the next LMR search
           int lmrDepth = std::max(newDepth - reduction(improving, depth, moveCount, delta, thisThread->rootDelta), 0);
 
-          if (   captureOrPromotion
+          if (   capture
               || givesCheck)
           {
               // Futility pruning for captures (~0 Elo)
@@ -1059,7 +1055,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
           // 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 (   !rootNode
-              &&  depth >= 4 + 2 * (PvNode && tte->is_pv())
+              &&  depth >= 4 - (thisThread->previousDepth > 27) + 2 * (PvNode && tte->is_pv())
               &&  move == ttMove
               && !excludedMove // Avoid recursive singular search
            /* &&  ttValue != VALUE_NONE Already implicit in the next condition */
@@ -1096,6 +1092,10 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
               // If the eval of ttMove is greater than beta, we reduce it (negative extension)
               else if (ttValue >= beta)
                   extension = -2;
+
+              // If the eval of ttMove is less than alpha and value, we reduce it (negative extension)
+              else if (ttValue <= alpha && ttValue <= value)
+                  extension = -1;
           }
 
           // Check extensions (~1 Elo)
@@ -1122,7 +1122,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
       // Update the current move (this must be done after singular extension search)
       ss->currentMove = move;
       ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[ss->inCheck]
-                                                                [captureOrPromotion]
+                                                                [capture]
                                                                 [movedPiece]
                                                                 [to_sq(move)];
 
@@ -1138,16 +1138,11 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
       if (    depth >= 2
           &&  moveCount > 1 + (PvNode && ss->ply <= 1)
           && (   !ss->ttPv
-              || !captureOrPromotion
+              || !capture
               || (cutNode && (ss-1)->moveCount > 1)))
       {
           Depth r = reduction(improving, depth, moveCount, delta, thisThread->rootDelta);
 
-          // Decrease reduction at some PvNodes (~2 Elo)
-          if (   PvNode
-              && bestMoveCount <= 3)
-              r--;
-
           // Decrease reduction if position is or has been on the PV
           // and node is not likely to fail low. (~3 Elo)
           if (   ss->ttPv
@@ -1166,6 +1161,14 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
           if (ttCapture)
               r++;
 
+          // Decrease reduction for PvNodes based on depth
+          if (PvNode)
+              r -= 1 + 15 / (3 + depth);
+
+          // Increase reduction if next ply has a lot of fail high else reset count to 0
+          if ((ss+1)->cutoffCnt > 3 && !PvNode)
+              r++;
+
           ss->statScore =  thisThread->mainHistory[us][from_to(move)]
                          + (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
                          + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
@@ -1175,16 +1178,10 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
           // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history (~30 Elo)
           r -= ss->statScore / 15914;
 
-          // 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 (this may lead to hidden double extensions).
-          int deeper =   r >= -1                   ? 0
-                       : moveCount <= 4            ? 2
-                       : PvNode && depth > 4       ? 1
-                       : cutNode && moveCount <= 8 ? 1
-                       :                             0;
-
-          Depth d = std::clamp(newDepth - r, 1, newDepth + deeper);
+          // In general we want to cap the LMR depth search at newDepth, but when
+          // reduction is negative, we allow this move a limited search extension
+          // beyond the first move depth. This may lead to hidden double extensions.
+          Depth d = std::clamp(newDepth - r, 1, newDepth + 1);
 
           value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true);
 
@@ -1210,7 +1207,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
               int bonus = value > alpha ?  stat_bonus(newDepth)
                                         : -stat_bonus(newDepth);
 
-              if (captureOrPromotion)
+              if (capture)
                   bonus /= 6;
 
               update_continuation_histories(ss, movedPiece, to_sq(move), bonus);
@@ -1288,23 +1285,35 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
               if (PvNode && value < beta) // Update alpha! Always alpha < beta
               {
                   alpha = value;
-                  bestMoveCount++;
+
+                  // Reduce other moves if we have found at least one score improvement
+                  if (   depth > 2
+                      && depth < 7
+                      && beta  <  VALUE_KNOWN_WIN
+                      && alpha > -VALUE_KNOWN_WIN)
+                     depth -= 1;
+
+                  assert(depth > 0);
               }
               else
               {
+                  ss->cutoffCnt++;
                   assert(value >= beta); // Fail high
                   break;
               }
           }
       }
+      else
+         ss->cutoffCnt = 0;
+
 
       // If the move is worse than some previously searched move, remember it to update its stats later
       if (move != bestMove)
       {
-          if (captureOrPromotion && captureCount < 32)
+          if (capture && captureCount < 32)
               capturesSearched[captureCount++] = move;
 
-          else if (!captureOrPromotion && quietCount < 64)
+          else if (!capture && quietCount < 64)
               quietsSearched[quietCount++] = move;
       }
     }
@@ -1354,10 +1363,6 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
     // opponent move is probably good and the new position is added to the search tree.
     if (bestValue <= alpha)
         ss->ttPv = ss->ttPv || ((ss-1)->ttPv && depth > 3);
-    // Otherwise, a counter move has been found and if the position is the last leaf
-    // in the search tree, remove the position from the search tree.
-    else if (depth > 3)
-        ss->ttPv = ss->ttPv && (ss+1)->ttPv;
 
     // Write gathered information in transposition table
     if (!excludedMove && !(rootNode && thisThread->pvIdx))
@@ -1374,6 +1379,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts 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.
+  // (~155 elo)
   template <NodeType nodeType>
   Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
 
@@ -1393,7 +1399,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
     Move ttMove, move, bestMove;
     Depth ttDepth;
     Value bestValue, value, ttValue, futilityValue, futilityBase;
-    bool pvHit, givesCheck, captureOrPromotion;
+    bool pvHit, givesCheck, capture;
     int moveCount;
 
     if (PvNode)
@@ -1430,8 +1436,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
         && ss->ttHit
         && tte->depth() >= ttDepth
         && ttValue != VALUE_NONE // Only in case of TT access race
-        && (ttValue >= beta ? (tte->bound() & BOUND_LOWER)
-                            : (tte->bound() & BOUND_UPPER)))
+        && (tte->bound() & (ttValue >= beta ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER)))
         return ttValue;
 
     // Evaluate the position statically
@@ -1502,7 +1507,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
           continue;
 
       givesCheck = pos.gives_check(move);
-      captureOrPromotion = pos.capture_or_promotion(move);
+      capture = pos.capture(move);
 
       moveCount++;
 
@@ -1542,25 +1547,25 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
 
       ss->currentMove = move;
       ss->continuationHistory = &thisThread->continuationHistory[ss->inCheck]
-                                                                [captureOrPromotion]
+                                                                [capture]
                                                                 [pos.moved_piece(move)]
                                                                 [to_sq(move)];
 
       // Continuation history based pruning (~2 Elo)
-      if (  !captureOrPromotion
+      if (   !capture
           && bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
           && (*contHist[0])[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold
           && (*contHist[1])[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold)
           continue;
 
       // movecount pruning for quiet check evasions
-      if (  bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
+      if (   bestValue > VALUE_TB_LOSS_IN_MAX_PLY
           && quietCheckEvasions > 1
-          && !captureOrPromotion
+          && !capture
           && ss->inCheck)
           continue;
 
-      quietCheckEvasions += !captureOrPromotion && ss->inCheck;
+      quietCheckEvasions += !capture && ss->inCheck;
 
       // Make and search the move
       pos.do_move(move, st, givesCheck);
@@ -1655,7 +1660,7 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
 
   // update_pv() adds current move and appends child pv[]
 
-  void update_pv(Move* pv, Move move, Move* childPv) {
+  void update_pv(Move* pv, Move move, const Move* childPv) {
 
     for (*pv++ = move; childPv && *childPv != MOVE_NONE; )
         *pv++ = *childPv++;
@@ -1668,19 +1673,18 @@ moves_loop: // When in check, search starts here
   void update_all_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move bestMove, Value bestValue, Value beta, Square prevSq,
                         Move* quietsSearched, int quietCount, Move* capturesSearched, int captureCount, Depth depth) {
 
-    int bonus1, bonus2;
     Color us = pos.side_to_move();
     Thread* thisThread = pos.this_thread();
     CapturePieceToHistory& captureHistory = thisThread->captureHistory;
     Piece moved_piece = pos.moved_piece(bestMove);
     PieceType captured = type_of(pos.piece_on(to_sq(bestMove)));
+    int bonus1 = stat_bonus(depth + 1);
 
-    bonus1 = stat_bonus(depth + 1);
-    bonus2 = bestValue > beta + PawnValueMg ? bonus1               // larger bonus
-                                            : stat_bonus(depth);   // smaller bonus
-
-    if (!pos.capture_or_promotion(bestMove))
+    if (!pos.capture(bestMove))
     {
+        int bonus2 = bestValue > beta + PawnValueMg ? bonus1               // larger bonus
+                                                    : stat_bonus(depth);   // smaller bonus
+
         // Increase stats for the best move in case it was a quiet move
         update_quiet_stats(pos, ss, bestMove, bonus2);