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[stockfish] / src / evaluate.cpp
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@@ -2,6 +2,7 @@
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
   Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2016 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 <iomanip>
 #include <sstream>
 
-#include "bitcount.h"
+#include "bitboard.h"
 #include "evaluate.h"
 #include "material.h"
 #include "pawns.h"
 
 namespace {
 
+  namespace Trace {
+
+    enum Term { // The first 8 entries are for PieceType
+      MATERIAL = 8, IMBALANCE, MOBILITY, THREAT, PASSED, SPACE, TOTAL, TERM_NB
+    };
+
+    double scores[TERM_NB][COLOR_NB][PHASE_NB];
+
+    double to_cp(Value v) { return double(v) / PawnValueEg; }
+
+    void add(int idx, Color c, Score s) {
+      scores[idx][c][MG] = to_cp(mg_value(s));
+      scores[idx][c][EG] = to_cp(eg_value(s));
+    }
+
+    void add(int idx, Score w, Score b = SCORE_ZERO) {
+      add(idx, WHITE, w); add(idx, BLACK, b);
+    }
+
+    std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Term t) {
+
+      if (t == MATERIAL || t == IMBALANCE || t == Term(PAWN) || t == TOTAL)
+          os << "  ---   --- |   ---   --- | ";
+      else
+          os << std::setw(5) << scores[t][WHITE][MG] << " "
+             << std::setw(5) << scores[t][WHITE][EG] << " | "
+             << std::setw(5) << scores[t][BLACK][MG] << " "
+             << std::setw(5) << scores[t][BLACK][EG] << " | ";
+
+      os << std::setw(5) << scores[t][WHITE][MG] - scores[t][BLACK][MG] << " "
+         << std::setw(5) << scores[t][WHITE][EG] - scores[t][BLACK][EG] << " \n";
+
+      return os;
+    }
+  }
+
+  using namespace Trace;
+
   // Struct EvalInfo contains various information computed and collected
   // by the evaluation functions.
   struct EvalInfo {
 
-    // Pointers to material and pawn hash table entries
-    Material::Entry* mi;
-    Pawns::Entry* pi;
-
     // attackedBy[color][piece type] is a bitboard representing all squares
-    // attacked by a given color and piece type, attackedBy[color][ALL_PIECES]
-    // contains all squares attacked by the given color.
+    // attacked by a given color and piece type (can be also ALL_PIECES).
     Bitboard attackedBy[COLOR_NB][PIECE_TYPE_NB];
 
+    // attackedBy2[color] are the squares attacked by 2 pieces of a given color,
+    // possibly via x-ray or by one pawn and one piece. Diagonal x-ray through
+    // pawn or squares attacked by 2 pawns are not explicitly added.
+    Bitboard attackedBy2[COLOR_NB];
+
     // kingRing[color] is the zone around the king which is considered
     // by the king safety evaluation. This consists of the squares directly
     // adjacent to the king, and the three (or two, for a king on an edge file)
@@ -55,114 +94,109 @@ namespace {
     // which attack a square in the kingRing of the enemy king.
     int kingAttackersCount[COLOR_NB];
 
-    // kingAttackersWeight[color] is the sum of the "weight" of the pieces of the
+    // kingAttackersWeight[color] is the sum of the "weights" of the pieces of the
     // given color which attack a square in the kingRing of the enemy king. The
     // weights of the individual piece types are given by the elements in the
     // KingAttackWeights array.
     int kingAttackersWeight[COLOR_NB];
 
-    // kingAdjacentZoneAttacksCount[color] is the number of attacks to squares
-    // directly adjacent to the king of the given color. Pieces which attack
-    // more than one square are counted multiple times. For instance, if black's
-    // king is on g8 and there's a white knight on g5, this knight adds
-    // 2 to kingAdjacentZoneAttacksCount[BLACK].
+    // kingAdjacentZoneAttacksCount[color] is the number of attacks by the given
+    // color to squares directly adjacent to the enemy king. Pieces which attack
+    // more than one square are counted multiple times. For instance, if there is
+    // a white knight on g5 and black's king is on g8, this white knight adds 2
+    // to kingAdjacentZoneAttacksCount[WHITE].
     int kingAdjacentZoneAttacksCount[COLOR_NB];
 
     Bitboard pinnedPieces[COLOR_NB];
-  };
-
-  namespace Tracing {
-
-    enum Terms { // First 8 entries are for PieceType
-      MATERIAL = 8, IMBALANCE, MOBILITY, THREAT, PASSED, SPACE, TOTAL, TERMS_NB
-    };
-
-    Score scores[COLOR_NB][TERMS_NB];
-    EvalInfo ei;
-    ScaleFactor sf;
-
-    double to_cp(Value v);
-    void write(int idx, Color c, Score s);
-    void write(int idx, Score w, Score b = SCORE_ZERO);
-    void print(std::stringstream& ss, const char* name, int idx);
-    std::string do_trace(const Position& pos);
-  }
-
-  // Evaluation weights, indexed by evaluation term
-  enum { Mobility, PawnStructure, PassedPawns, Space, KingSafety };
-  const struct Weight { int mg, eg; } Weights[] = {
-    {289, 344}, {233, 201}, {221, 273}, {46, 0}, {322, 0}
+    Material::Entry* me;
+    Pawns::Entry* pi;
   };
 
   #define V(v) Value(v)
   #define S(mg, eg) make_score(mg, eg)
 
   // MobilityBonus[PieceType][attacked] contains bonuses for middle and end
-  // game, indexed by piece type and number of attacked squares not occupied by
-  // friendly pieces.
+  // game, indexed by piece type and number of attacked squares in the MobilityArea.
   const Score MobilityBonus[][32] = {
     {}, {},
-    { S(-65,-50), S(-42,-30), S(-9,-10), S( 3,  0), S(15, 10), S(27, 20), // Knights
-      S( 37, 28), S( 42, 31), S(44, 33) },
-    { S(-52,-47), S(-28,-23), S( 6,  1), S(20, 15), S(34, 29), S(48, 43), // Bishops
-      S( 60, 55), S( 68, 63), S(74, 68), S(77, 72), S(80, 75), S(82, 77),
-      S( 84, 79), S( 86, 81) },
-    { S(-47,-53), S(-31,-26), S(-5,  0), S( 1, 16), S( 7, 32), S(13, 48), // Rooks
-      S( 18, 64), S( 22, 80), S(26, 96), S(29,109), S(31,115), S(33,119),
-      S( 35,122), S( 36,123), S(37,124) },
-    { S(-42,-40), S(-28,-23), S(-5, -7), S( 0,  0), S( 6, 10), S(11, 19), // Queens
-      S( 13, 29), S( 18, 38), S(20, 40), S(21, 41), S(22, 41), S(22, 41),
-      S( 22, 41), S( 23, 41), S(24, 41), S(25, 41), S(25, 41), S(25, 41),
-      S( 25, 41), S( 25, 41), S(25, 41), S(25, 41), S(25, 41), S(25, 41),
-      S( 25, 41), S( 25, 41), S(25, 41), S(25, 41) }
+    { S(-75,-76), S(-56,-54), S( -9,-26), S( -2,-10), S(  6,  5), S( 15, 11), // Knights
+      S( 22, 26), S( 30, 28), S( 36, 29) },
+    { S(-48,-58), S(-21,-19), S( 16, -2), S( 26, 12), S( 37, 22), S( 51, 42), // Bishops
+      S( 54, 54), S( 63, 58), S( 65, 63), S( 71, 70), S( 79, 74), S( 81, 86),
+      S( 92, 90), S( 97, 94) },
+    { S(-56,-78), S(-25,-18), S(-11, 26), S( -5, 55), S( -4, 70), S( -1, 81), // Rooks
+      S(  8,109), S( 14,120), S( 21,128), S( 23,143), S( 31,154), S( 32,160),
+      S( 43,165), S( 49,168), S( 59,169) },
+    { S(-40,-35), S(-25,-12), S(  2,  7), S(  4, 19), S( 14, 37), S( 24, 55), // Queens
+      S( 25, 62), S( 40, 76), S( 43, 79), S( 47, 87), S( 54, 94), S( 56,102),
+      S( 60,111), S( 70,116), S( 72,118), S( 73,122), S( 75,128), S( 77,130),
+      S( 85,133), S( 94,136), S( 99,140), S(108,157), S(112,158), S(113,161),
+      S(118,174), S(119,177), S(123,191), S(128,199) }
   };
 
-  // Outpost[PieceType][Square] contains bonuses for knights and bishops outposts,
-  // indexed by piece type and square (from white's point of view).
-  const Value Outpost[][SQUARE_NB] = {
-  {// A     B     C     D     E     F     G     H
-    V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // Knights
-    V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0),
-    V(0), V(0), V(4), V(8), V(8), V(4), V(0), V(0),
-    V(0), V(4),V(17),V(26),V(26),V(17), V(4), V(0),
-    V(0), V(8),V(26),V(35),V(35),V(26), V(8), V(0),
-    V(0), V(4),V(17),V(17),V(17),V(17), V(4), V(0) },
-  {
-    V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // Bishops
-    V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0),
-    V(0), V(0), V(5), V(5), V(5), V(5), V(0), V(0),
-    V(0), V(5),V(10),V(10),V(10),V(10), V(5), V(0),
-    V(0),V(10),V(21),V(21),V(21),V(21),V(10), V(0),
-    V(0), V(5), V(8), V(8), V(8), V(8), V(5), V(0) }
+  // Outpost[knight/bishop][supported by pawn] contains bonuses for knights and
+  // bishops outposts, bigger if outpost piece is supported by a pawn.
+  const Score Outpost[][2] = {
+    { S(43,11), S(65,20) }, // Knights
+    { S(20, 3), S(29, 8) }  // Bishops
+  };
+
+  // ReachableOutpost[knight/bishop][supported by pawn] contains bonuses for
+  // knights and bishops which can reach an outpost square in one move, bigger
+  // if outpost square is supported by a pawn.
+  const Score ReachableOutpost[][2] = {
+    { S(21, 5), S(35, 8) }, // Knights
+    { S( 8, 0), S(14, 4) }  // Bishops
   };
 
-  // Threat[defended/weak][minor/major attacking][attacked PieceType] contains
+  // RookOnFile[semiopen/open] contains bonuses for each rook when there is no
+  // friendly pawn on the rook file.
+  const Score RookOnFile[2] = { S(20, 7), S(45, 20) };
+
+  // ThreatBySafePawn[PieceType] contains bonuses according to which piece
+  // type is attacked by a pawn which is protected or is not attacked.
+  const Score ThreatBySafePawn[PIECE_TYPE_NB] = {
+    S(0, 0), S(0, 0), S(176, 139), S(131, 127), S(217, 218), S(203, 215) };
+
+  // Threat[by minor/by rook][attacked PieceType] contains
   // bonuses according to which piece type attacks which one.
-  const Score Threat[][2][PIECE_TYPE_NB] = {
-  { { S(0, 0), S( 0, 0), S(19, 37), S(24, 37), S(44, 97), S(35,106) },   // Defended Minor
-    { S(0, 0), S( 0, 0), S( 9, 14), S( 9, 14), S( 7, 14), S(24, 48) } }, // Defended Major
-  { { S(0, 0), S( 0,32), S(33, 41), S(31, 50), S(41,100), S(35,104) },   // Weak Minor
-    { S(0, 0), S( 0,27), S(26, 57), S(26, 57), S(0 , 43), S(23, 51) } }  // Weak Major
+  // Attacks on lesser pieces which are pawn-defended are not considered.
+  const Score Threat[][PIECE_TYPE_NB] = {
+    { S(0, 0), S(0, 33), S(45, 43), S(46, 47), S(72,107), S(48,118) }, // by Minor
+    { S(0, 0), S(0, 25), S(40, 62), S(40, 59), S( 0, 34), S(35, 48) }  // by Rook
   };
 
-  // ThreatenedByPawn[PieceType] contains a penalty according to which piece
-  // type is attacked by an enemy pawn.
-  const Score ThreatenedByPawn[] = {
-    S(0, 0), S(0, 0), S(87, 118), S(84, 122), S(114, 203), S(121, 217)
+  // ThreatByKing[on one/on many] contains bonuses for King attacks on
+  // pawns or pieces which are not pawn-defended.
+  const Score ThreatByKing[2] = { S(3, 62), S(9, 138) };
+
+  // Passed[mg/eg][Rank] contains midgame and endgame bonuses for passed pawns.
+  // We don't use a Score because we process the two components independently.
+  const Value Passed[][RANK_NB] = {
+    { V(5), V( 5), V(31), V(73), V(166), V(252) },
+    { V(7), V(14), V(38), V(73), V(166), V(252) }
+  };
+
+  // PassedFile[File] contains a bonus according to the file of a passed pawn
+  const Score PassedFile[FILE_NB] = {
+    S(  9, 10), S( 2, 10), S( 1, -8), S(-20,-12),
+    S(-20,-12), S( 1, -8), S( 2, 10), S( 9, 10)
   };
 
   // Assorted bonuses and penalties used by evaluation
-  const Score KingOnOne          = S( 2, 58);
-  const Score KingOnMany         = S( 6,125);
-  const Score RookOnPawn         = S( 7, 27);
-  const Score RookOnOpenFile     = S(43, 21);
-  const Score RookOnSemiOpenFile = S(19, 10);
-  const Score BishopPawns        = S( 8, 12);
-  const Score MinorBehindPawn    = S(16,  0);
-  const Score TrappedRook        = S(92,  0);
-  const Score Unstoppable        = S( 0, 20);
-  const Score Hanging            = S(31, 26);
-  const Score PawnAttackThreat   = S(20, 20);
+  const Score MinorBehindPawn     = S(16,  0);
+  const Score BishopPawns         = S( 8, 12);
+  const Score RookOnPawn          = S( 8, 24);
+  const Score TrappedRook         = S(92,  0);
+  const Score CloseEnemies        = S( 7,  0);
+  const Score SafeCheck           = S(20, 20);
+  const Score OtherCheck          = S(10, 10);
+  const Score ThreatByHangingPawn = S(71, 61);
+  const Score LooseEnemies        = S( 0, 25);
+  const Score WeakQueen           = S(35,  0);
+  const Score Hanging             = S(48, 27);
+  const Score ThreatByPawnPush    = S(38, 22);
+  const Score Unstoppable         = S( 0, 20);
 
   // Penalty for a bishop on a1/h1 (a8/h8 for black) which is trapped by
   // a friendly pawn on b2/g2 (b7/g7 for black). This can obviously only
@@ -172,61 +206,44 @@ namespace {
   #undef S
   #undef V
 
-  // SpaceMask[Color] contains the area of the board which is considered
-  // by the space evaluation. In the middlegame, each side is given a bonus
-  // based on how many squares inside this area are safe and available for
-  // friendly minor pieces.
-  const Bitboard SpaceMask[] = {
-    (FileCBB | FileDBB | FileEBB | FileFBB) & (Rank2BB | Rank3BB | Rank4BB),
-    (FileCBB | FileDBB | FileEBB | FileFBB) & (Rank7BB | Rank6BB | Rank5BB)
-  };
-
   // King danger constants and variables. The king danger scores are looked-up
   // in KingDanger[]. Various little "meta-bonuses" measuring the strength
   // of the enemy attack are added up into an integer, which is used as an
   // index to KingDanger[].
-  //
+  Score KingDanger[512];
+
   // KingAttackWeights[PieceType] contains king attack weights by piece type
-  const int KingAttackWeights[] = { 0, 0, 7, 5, 4, 1 };
+  const int KingAttackWeights[PIECE_TYPE_NB] = { 0, 0, 7, 5, 4, 1 };
 
-  // Bonuses for enemy's safe checks
+  // Penalties for enemy's safe checks
   const int QueenContactCheck = 89;
-  const int RookContactCheck  = 71;
-  const int QueenCheck        = 50;
-  const int RookCheck         = 37;
-  const int BishopCheck       = 6;
-  const int KnightCheck       = 14;
-
-  // KingDanger[attackUnits] contains the actual king danger weighted
-  // scores, indexed by a calculated integer number.
-  Score KingDanger[512];
+  const int QueenCheck        = 62;
+  const int RookCheck         = 57;
+  const int BishopCheck       = 48;
+  const int KnightCheck       = 78;
 
-  // apply_weight() weighs score 's' by weight 'w' trying to prevent overflow
-  Score apply_weight(Score s, const Weight& w) {
-    return make_score(mg_value(s) * w.mg / 256, eg_value(s) * w.eg / 256);
-  }
 
-
-  // init_eval_info() initializes king bitboards for given color adding
-  // pawn attacks. To be done at the beginning of the evaluation.
+  // eval_init() initializes king and attack bitboards for a given color
+  // adding pawn attacks. To be done at the beginning of the evaluation.
 
   template<Color Us>
-  void init_eval_info(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
+  void eval_init(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
 
-    const Color  Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Color  Them = (Us == WHITE ? BLACK   : WHITE);
     const Square Down = (Us == WHITE ? DELTA_S : DELTA_N);
 
     ei.pinnedPieces[Us] = pos.pinned_pieces(Us);
-
-    Bitboard b = ei.attackedBy[Them][KING] = pos.attacks_from<KING>(pos.king_square(Them));
-    ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] = ei.attackedBy[Us][PAWN] = ei.pi->pawn_attacks(Us);
+    Bitboard b = ei.attackedBy[Them][KING];
+    ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES] |= b;
+    ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] |= ei.attackedBy[Us][PAWN] = ei.pi->pawn_attacks(Us);
+    ei.attackedBy2[Us] = ei.attackedBy[Us][PAWN] & ei.attackedBy[Us][KING];
 
     // Init king safety tables only if we are going to use them
     if (pos.non_pawn_material(Us) >= QueenValueMg)
     {
         ei.kingRing[Them] = b | shift_bb<Down>(b);
         b &= ei.attackedBy[Us][PAWN];
-        ei.kingAttackersCount[Us] = b ? popcount<Max15>(b) : 0;
+        ei.kingAttackersCount[Us] = popcount(b);
         ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] = ei.kingAttackersWeight[Us] = 0;
     }
     else
@@ -234,45 +251,21 @@ namespace {
   }
 
 
-  // evaluate_outpost() evaluates bishop and knight outpost squares
-
-  template<PieceType Pt, Color Us>
-  Score evaluate_outpost(const Position& pos, const EvalInfo& ei, Square s) {
-
-    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
-
-    assert (Pt == BISHOP || Pt == KNIGHT);
-
-    // Initial bonus based on square
-    Value bonus = Outpost[Pt == BISHOP][relative_square(Us, s)];
-
-    // Increase bonus if supported by pawn, especially if the opponent has
-    // no minor piece which can trade with the outpost piece.
-    if (bonus && (ei.attackedBy[Us][PAWN] & s))
-    {
-        if (   !pos.pieces(Them, KNIGHT)
-            && !(squares_of_color(s) & pos.pieces(Them, BISHOP)))
-            bonus += bonus + bonus / 2;
-        else
-            bonus += bonus / 2;
-    }
-
-    return make_score(bonus * 2, bonus / 2);
-  }
-
-
-  // evaluate_pieces() assigns bonuses and penalties to the pieces of a given color
-
-  template<PieceType Pt, Color Us, bool Trace>
-  Score evaluate_pieces(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score* mobility, Bitboard* mobilityArea) {
+  // evaluate_pieces() assigns bonuses and penalties to the pieces of a given
+  // color and type.
 
-    Bitboard b;
+  template<bool DoTrace, Color Us = WHITE, PieceType Pt = KNIGHT>
+  Score evaluate_pieces(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score* mobility,
+                        const Bitboard* mobilityArea) {
+    Bitboard b, bb;
     Square s;
     Score score = SCORE_ZERO;
 
     const PieceType NextPt = (Us == WHITE ? Pt : PieceType(Pt + 1));
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
-    const Square* pl = pos.list<Pt>(Us);
+    const Bitboard OutpostRanks = (Us == WHITE ? Rank4BB | Rank5BB | Rank6BB
+                                               : Rank5BB | Rank4BB | Rank3BB);
+    const Square* pl = pos.squares<Pt>(Us);
 
     ei.attackedBy[Us][Pt] = 0;
 
@@ -284,17 +277,16 @@ namespace {
                          : pos.attacks_from<Pt>(s);
 
         if (ei.pinnedPieces[Us] & s)
-            b &= LineBB[pos.king_square(Us)][s];
+            b &= LineBB[pos.square<KING>(Us)][s];
 
+        ei.attackedBy2[Us] |= ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] & b;
         ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] |= ei.attackedBy[Us][Pt] |= b;
 
         if (b & ei.kingRing[Them])
         {
             ei.kingAttackersCount[Us]++;
             ei.kingAttackersWeight[Us] += KingAttackWeights[Pt];
-            Bitboard bb = b & ei.attackedBy[Them][KING];
-            if (bb)
-                ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] += popcount<Max15>(bb);
+            ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] += popcount(b & ei.attackedBy[Them][KING]);
         }
 
         if (Pt == QUEEN)
@@ -302,28 +294,29 @@ namespace {
                    | ei.attackedBy[Them][BISHOP]
                    | ei.attackedBy[Them][ROOK]);
 
-        int mob = Pt != QUEEN ? popcount<Max15>(b & mobilityArea[Us])
-                              : popcount<Full >(b & mobilityArea[Us]);
+        int mob = popcount(b & mobilityArea[Us]);
 
         mobility[Us] += MobilityBonus[Pt][mob];
 
-        // Decrease score if we are attacked by an enemy pawn. The remaining part
-        // of threat evaluation must be done later when we have full attack info.
-        if (ei.attackedBy[Them][PAWN] & s)
-            score -= ThreatenedByPawn[Pt];
-
         if (Pt == BISHOP || Pt == KNIGHT)
         {
-            // Bonus for outpost square
-            if (!(pos.pieces(Them, PAWN) & pawn_attack_span(Us, s)))
-                score += evaluate_outpost<Pt, Us>(pos, ei, s);
+            // Bonus for outpost squares
+            bb = OutpostRanks & ~ei.pi->pawn_attacks_span(Them);
+            if (bb & s)
+                score += Outpost[Pt == BISHOP][!!(ei.attackedBy[Us][PAWN] & s)];
+            else
+            {
+                bb &= b & ~pos.pieces(Us);
+                if (bb)
+                   score += ReachableOutpost[Pt == BISHOP][!!(ei.attackedBy[Us][PAWN] & bb)];
+            }
 
             // Bonus when behind a pawn
             if (    relative_rank(Us, s) < RANK_5
                 && (pos.pieces(PAWN) & (s + pawn_push(Us))))
                 score += MinorBehindPawn;
 
-            // Penalty for pawns on same color square of bishop
+            // Penalty for pawns on the same color square as the bishop
             if (Pt == BISHOP)
                 score -= BishopPawns * ei.pi->pawns_on_same_color_squares(Us, s);
 
@@ -346,20 +339,16 @@ namespace {
         {
             // Bonus for aligning with enemy pawns on the same rank/file
             if (relative_rank(Us, s) >= RANK_5)
-            {
-                Bitboard alignedPawns = pos.pieces(Them, PAWN) & PseudoAttacks[ROOK][s];
-                if (alignedPawns)
-                    score += popcount<Max15>(alignedPawns) * RookOnPawn;
-            }
+                score += RookOnPawn * popcount(pos.pieces(Them, PAWN) & PseudoAttacks[ROOK][s]);
 
             // Bonus when on an open or semi-open file
             if (ei.pi->semiopen_file(Us, file_of(s)))
-                score += ei.pi->semiopen_file(Them, file_of(s)) ? RookOnOpenFile : RookOnSemiOpenFile;
+                score += RookOnFile[!!ei.pi->semiopen_file(Them, file_of(s))];
 
-            // Penalize when trapped by the king, even more if king cannot castle
-            if (mob <= 3 && !ei.pi->semiopen_file(Us, file_of(s)))
+            // Penalize when trapped by the king, even more if the king cannot castle
+            else if (mob <= 3)
             {
-                Square ksq = pos.king_square(Us);
+                Square ksq = pos.square<KING>(Us);
 
                 if (   ((file_of(ksq) < FILE_E) == (file_of(s) < file_of(ksq)))
                     && (rank_of(ksq) == rank_of(s) || relative_rank(Us, ksq) == RANK_1)
@@ -367,31 +356,52 @@ namespace {
                     score -= (TrappedRook - make_score(mob * 22, 0)) * (1 + !pos.can_castle(Us));
             }
         }
+
+        if (Pt == QUEEN)
+        {
+            // Penalty if any relative pin or discovered attack against the queen
+            if (pos.slider_blockers(pos.pieces(Them, ROOK, BISHOP), s))
+                score -= WeakQueen;
+        }
     }
 
-    if (Trace)
-        Tracing::write(Pt, Us, score);
+    if (DoTrace)
+        Trace::add(Pt, Us, score);
 
-    // Recursively call evaluate_pieces() of next piece type until KING excluded
-    return score - evaluate_pieces<NextPt, Them, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
+    // Recursively call evaluate_pieces() of next piece type until KING is excluded
+    return score - evaluate_pieces<DoTrace, Them, NextPt>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
   }
 
   template<>
-  Score evaluate_pieces<KING, WHITE, false>(const Position&, EvalInfo&, Score*, Bitboard*) { return SCORE_ZERO; }
+  Score evaluate_pieces<false, WHITE, KING>(const Position&, EvalInfo&, Score*, const Bitboard*) { return SCORE_ZERO; }
   template<>
-  Score evaluate_pieces<KING, WHITE,  true>(const Position&, EvalInfo&, Score*, Bitboard*) { return SCORE_ZERO; }
+  Score evaluate_pieces< true, WHITE, KING>(const Position&, EvalInfo&, Score*, const Bitboard*) { return SCORE_ZERO; }
 
 
   // evaluate_king() assigns bonuses and penalties to a king of a given color
 
-  template<Color Us, bool Trace>
+  const Bitboard WhiteCamp = Rank1BB | Rank2BB | Rank3BB | Rank4BB | Rank5BB;
+  const Bitboard BlackCamp = Rank8BB | Rank7BB | Rank6BB | Rank5BB | Rank4BB;
+  const Bitboard QueenSide   = FileABB | FileBBB | FileCBB | FileDBB;
+  const Bitboard CenterFiles = FileCBB | FileDBB | FileEBB | FileFBB;
+  const Bitboard KingSide    = FileEBB | FileFBB | FileGBB | FileHBB;
+
+  const Bitboard KingFlank[COLOR_NB][FILE_NB] = {
+    { QueenSide   & WhiteCamp, QueenSide & WhiteCamp, QueenSide & WhiteCamp, CenterFiles & WhiteCamp,
+      CenterFiles & WhiteCamp, KingSide  & WhiteCamp, KingSide  & WhiteCamp, KingSide    & WhiteCamp },
+    { QueenSide   & BlackCamp, QueenSide & BlackCamp, QueenSide & BlackCamp, CenterFiles & BlackCamp,
+      CenterFiles & BlackCamp, KingSide  & BlackCamp, KingSide  & BlackCamp, KingSide    & BlackCamp },
+  };
+
+  template<Color Us, bool DoTrace>
   Score evaluate_king(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
 
-    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK   : WHITE);
+    const Square  Up = (Us == WHITE ? DELTA_N : DELTA_S);
 
-    Bitboard undefended, b, b1, b2, safe;
+    Bitboard undefended, b, b1, b2, safe, other;
     int attackUnits;
-    const Square ksq = pos.king_square(Us);
+    const Square ksq = pos.square<KING>(Us);
 
     // King shelter and enemy pawns storm
     Score score = ei.pi->king_safety<Us>(pos, ksq);
@@ -399,98 +409,106 @@ namespace {
     // Main king safety evaluation
     if (ei.kingAttackersCount[Them])
     {
-        // Find the attacked squares around the king which have no defenders
-        // apart from the king itself
-        undefended =  ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]
-                    & ei.attackedBy[Us][KING]
-                    & ~(  ei.attackedBy[Us][PAWN]   | ei.attackedBy[Us][KNIGHT]
-                        | ei.attackedBy[Us][BISHOP] | ei.attackedBy[Us][ROOK]
-                        | ei.attackedBy[Us][QUEEN]);
+        // Find the attacked squares which are defended only by the king...
+        undefended =   ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]
+                    &  ei.attackedBy[Us][KING]
+                    & ~ei.attackedBy2[Us];
+
+        // ... and those which are not defended at all in the larger king ring
+        b =  ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES] & ~ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES]
+           & ei.kingRing[Us] & ~pos.pieces(Them);
 
         // Initialize the 'attackUnits' variable, which is used later on as an
         // index into the KingDanger[] array. The initial value is based on the
         // number and types of the enemy's attacking pieces, the number of
         // attacked and undefended squares around our king and the quality of
         // the pawn shelter (current 'score' value).
-        attackUnits =  std::min(74, ei.kingAttackersCount[Them] * ei.kingAttackersWeight[Them])
-                     + 8 * ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Them]
-                     + 25 * popcount<Max15>(undefended)
-                     +  11 * (ei.pinnedPieces[Us] != 0)
-                     - mg_value(score) * 31 / 256
-                     - !pos.count<QUEEN>(Them) * 60;
+        attackUnits =  std::min(72, ei.kingAttackersCount[Them] * ei.kingAttackersWeight[Them])
+                     +  9 * ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Them]
+                     + 21 * popcount(undefended)
+                     + 12 * (popcount(b) + !!ei.pinnedPieces[Us])
+                     - 64 * !pos.count<QUEEN>(Them)
+                     - mg_value(score) / 8;
 
         // Analyse the enemy's safe queen contact checks. Firstly, find the
         // undefended squares around the king reachable by the enemy queen...
         b = undefended & ei.attackedBy[Them][QUEEN] & ~pos.pieces(Them);
-        if (b)
-        {
-            // ...and then remove squares not supported by another enemy piece
-            b &=  ei.attackedBy[Them][PAWN]   | ei.attackedBy[Them][KNIGHT]
-                | ei.attackedBy[Them][BISHOP] | ei.attackedBy[Them][ROOK];
 
-            if (b)
-                attackUnits += QueenContactCheck * popcount<Max15>(b);
-        }
+        // ...and keep squares supported by another enemy piece
+        attackUnits += QueenContactCheck * popcount(b & ei.attackedBy2[Them]);
 
-        // Analyse the enemy's safe rook contact checks. Firstly, find the
-        // undefended squares around the king reachable by the enemy rooks...
-        b = undefended & ei.attackedBy[Them][ROOK] & ~pos.pieces(Them);
+        // Analyse the safe enemy's checks which are possible on next move...
+        safe  = ~(ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] | pos.pieces(Them));
 
-        // Consider only squares where the enemy's rook gives check
-        b &= PseudoAttacks[ROOK][ksq];
+        // ... and some other potential checks, only requiring the square to be
+        // safe from pawn-attacks, and not being occupied by a blocked pawn.
+        other = ~(   ei.attackedBy[Us][PAWN]
+                  | (pos.pieces(Them, PAWN) & shift_bb<Up>(pos.pieces(PAWN))));
 
-        if (b)
-        {
-            // ...and then remove squares not supported by another enemy piece
-            b &= (  ei.attackedBy[Them][PAWN]   | ei.attackedBy[Them][KNIGHT]
-                  | ei.attackedBy[Them][BISHOP] | ei.attackedBy[Them][QUEEN]);
+        b1 = pos.attacks_from<ROOK  >(ksq);
+        b2 = pos.attacks_from<BISHOP>(ksq);
 
-            if (b)
-                attackUnits += RookContactCheck * popcount<Max15>(b);
-        }
+        // Enemy queen safe checks
+        if ((b1 | b2) & ei.attackedBy[Them][QUEEN] & safe)
+            attackUnits += QueenCheck, score -= SafeCheck;
 
-        // Analyse the enemy's safe distance checks for sliders and knights
-        safe = ~(ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] | pos.pieces(Them));
+        // For other pieces, also consider the square safe if attacked twice,
+        // and only defended by a queen.
+        safe |=  ei.attackedBy2[Them]
+               & ~(ei.attackedBy2[Us] | pos.pieces(Them))
+               & ei.attackedBy[Us][QUEEN];
 
-        b1 = pos.attacks_from<ROOK  >(ksq) & safe;
-        b2 = pos.attacks_from<BISHOP>(ksq) & safe;
+        // Enemy rooks safe and other checks
+        if (b1 & ei.attackedBy[Them][ROOK] & safe)
+            attackUnits += RookCheck, score -= SafeCheck;
 
-        // Enemy queen safe checks
-        b = (b1 | b2) & ei.attackedBy[Them][QUEEN];
-        if (b)
-            attackUnits += QueenCheck * popcount<Max15>(b);
+        else if (b1 & ei.attackedBy[Them][ROOK] & other)
+            score -= OtherCheck;
 
-        // Enemy rooks safe checks
-        b = b1 & ei.attackedBy[Them][ROOK];
-        if (b)
-            attackUnits += RookCheck * popcount<Max15>(b);
+        // Enemy bishops safe and other checks
+        if (b2 & ei.attackedBy[Them][BISHOP] & safe)
+            attackUnits += BishopCheck, score -= SafeCheck;
 
-        // Enemy bishops safe checks
-        b = b2 & ei.attackedBy[Them][BISHOP];
-        if (b)
-            attackUnits += BishopCheck * popcount<Max15>(b);
+        else if (b2 & ei.attackedBy[Them][BISHOP] & other)
+            score -= OtherCheck;
 
-        // Enemy knights safe checks
-        b = pos.attacks_from<KNIGHT>(ksq) & ei.attackedBy[Them][KNIGHT] & safe;
-        if (b)
-            attackUnits += KnightCheck * popcount<Max15>(b);
+        // Enemy knights safe and other checks
+        b = pos.attacks_from<KNIGHT>(ksq) & ei.attackedBy[Them][KNIGHT];
+        if (b & safe)
+            attackUnits += KnightCheck, score -= SafeCheck;
+
+        else if (b & other)
+            score -= OtherCheck;
 
         // Finally, extract the king danger score from the KingDanger[]
-        // array and subtract the score from evaluation.
+        // array and subtract the score from the evaluation.
         score -= KingDanger[std::max(std::min(attackUnits, 399), 0)];
     }
 
-    if (Trace)
-        Tracing::write(KING, Us, score);
+    // King tropism: firstly, find squares that opponent attacks in our king flank
+    b = ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES] & KingFlank[Us][file_of(ksq)];
+
+    assert(((Us == WHITE ? b << 4 : b >> 4) & b) == 0);
+    assert(popcount(Us == WHITE ? b << 4 : b >> 4) == popcount(b));
+
+    // Secondly, add the squares which are attacked twice in that flank and
+    // which are not defended by our pawns.
+    b =  (Us == WHITE ? b << 4 : b >> 4)
+       | (b & ei.attackedBy2[Them] & ~ei.attackedBy[Us][PAWN]);
+
+    score -= CloseEnemies * popcount(b);
+
+    if (DoTrace)
+        Trace::add(KING, Us, score);
 
     return score;
   }
 
 
-  // evaluate_threats() assigns bonuses according to the type of attacking piece
-  // and the type of attacked one.
+  // evaluate_threats() assigns bonuses according to the types of the attacking
+  // and the attacked pieces.
 
-  template<Color Us, bool Trace>
+  template<Color Us, bool DoTrace>
   Score evaluate_threats(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
 
     const Color Them        = (Us == WHITE ? BLACK    : WHITE);
@@ -500,70 +518,75 @@ namespace {
     const Bitboard TRank2BB = (Us == WHITE ? Rank2BB  : Rank7BB);
     const Bitboard TRank7BB = (Us == WHITE ? Rank7BB  : Rank2BB);
 
-    enum { Defended, Weak };
-    enum { Minor, Major };
+    enum { Minor, Rook };
 
-    Bitboard b, weak, defended;
+    Bitboard b, weak, defended, safeThreats;
     Score score = SCORE_ZERO;
 
-    // Non-pawn enemies defended by a pawn
-    defended =  (pos.pieces(Them) ^ pos.pieces(Them, PAWN))
-              &  ei.attackedBy[Them][PAWN];
+    // Small bonus if the opponent has loose pawns or pieces
+    if (   (pos.pieces(Them) ^ pos.pieces(Them, QUEEN, KING))
+        & ~(ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] | ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]))
+        score += LooseEnemies;
 
-    // Add a bonus according to the kind of attacking pieces
-    if (defended)
+    // Non-pawn enemies attacked by a pawn
+    weak = (pos.pieces(Them) ^ pos.pieces(Them, PAWN)) & ei.attackedBy[Us][PAWN];
+
+    if (weak)
     {
-        b = defended & (ei.attackedBy[Us][KNIGHT] | ei.attackedBy[Us][BISHOP]);
-        while (b)
-            score += Threat[Defended][Minor][type_of(pos.piece_on(pop_lsb(&b)))];
+        b = pos.pieces(Us, PAWN) & ( ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]
+                                    | ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES]);
 
-        b = defended & (ei.attackedBy[Us][ROOK]);
-        while (b)
-            score += Threat[Defended][Major][type_of(pos.piece_on(pop_lsb(&b)))];
+        safeThreats = (shift_bb<Right>(b) | shift_bb<Left>(b)) & weak;
+
+        if (weak ^ safeThreats)
+            score += ThreatByHangingPawn;
+
+        while (safeThreats)
+            score += ThreatBySafePawn[type_of(pos.piece_on(pop_lsb(&safeThreats)))];
     }
 
+    // Non-pawn enemies defended by a pawn
+    defended = (pos.pieces(Them) ^ pos.pieces(Them, PAWN)) & ei.attackedBy[Them][PAWN];
+
     // Enemies not defended by a pawn and under our attack
     weak =   pos.pieces(Them)
           & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
           &  ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES];
 
     // Add a bonus according to the kind of attacking pieces
-    if (weak)
+    if (defended | weak)
     {
-        b = weak & (ei.attackedBy[Us][KNIGHT] | ei.attackedBy[Us][BISHOP]);
+        b = (defended | weak) & (ei.attackedBy[Us][KNIGHT] | ei.attackedBy[Us][BISHOP]);
         while (b)
-            score += Threat[Weak][Minor][type_of(pos.piece_on(pop_lsb(&b)))];
+            score += Threat[Minor][type_of(pos.piece_on(pop_lsb(&b)))];
 
-        b = weak & (ei.attackedBy[Us][ROOK] | ei.attackedBy[Us][QUEEN]);
+        b = (pos.pieces(Them, QUEEN) | weak) & ei.attackedBy[Us][ROOK];
         while (b)
-            score += Threat[Weak][Major][type_of(pos.piece_on(pop_lsb(&b)))];
+            score += Threat[Rook ][type_of(pos.piece_on(pop_lsb(&b)))];
 
-        b = weak & ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES];
-        if (b)
-            score += Hanging * popcount<Max15>(b);
+        score += Hanging * popcount(weak & ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]);
 
         b = weak & ei.attackedBy[Us][KING];
         if (b)
-            score += more_than_one(b) ? KingOnMany : KingOnOne;
+            score += ThreatByKing[more_than_one(b)];
     }
 
-    // Add bonus for safe pawn pushes which attacks an enemy piece
+    // Bonus if some pawns can safely push and attack an enemy piece
     b = pos.pieces(Us, PAWN) & ~TRank7BB;
     b = shift_bb<Up>(b | (shift_bb<Up>(b & TRank2BB) & ~pos.pieces()));
 
     b &=  ~pos.pieces()
         & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
-        & (ei.attackedBy[Us][PAWN] | ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]);
+        & (ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] | ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]);
 
     b =  (shift_bb<Left>(b) | shift_bb<Right>(b))
        &  pos.pieces(Them)
        & ~ei.attackedBy[Us][PAWN];
 
-    if(b)
-        score += popcount<Max15>(b) * PawnAttackThreat;
+    score += ThreatByPawnPush * popcount(b);
 
-    if (Trace)
-        Tracing::write(Tracing::THREAT, Us, score);
+    if (DoTrace)
+        Trace::add(THREAT, Us, score);
 
     return score;
   }
@@ -571,7 +594,7 @@ namespace {
 
   // evaluate_passed_pawns() evaluates the passed pawns of the given color
 
-  template<Color Us, bool Trace>
+  template<Color Us, bool DoTrace>
   Score evaluate_passed_pawns(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
@@ -586,24 +609,24 @@ namespace {
         Square s = pop_lsb(&b);
 
         assert(pos.pawn_passed(Us, s));
+        assert(!(pos.pieces(PAWN) & forward_bb(Us, s)));
 
         int r = relative_rank(Us, s) - RANK_2;
         int rr = r * (r - 1);
 
-        // Base bonus based on rank
-        Value mbonus = Value(17 * rr), ebonus = Value(7 * (rr + r + 1));
+        Value mbonus = Passed[MG][r], ebonus = Passed[EG][r];
 
         if (rr)
         {
             Square blockSq = s + pawn_push(Us);
 
             // Adjust bonus based on the king's proximity
-            ebonus +=  distance(pos.king_square(Them), blockSq) * 5 * rr
-                     - distance(pos.king_square(Us  ), blockSq) * 2 * rr;
+            ebonus +=  distance(pos.square<KING>(Them), blockSq) * 5 * rr
+                     - distance(pos.square<KING>(Us  ), blockSq) * 2 * rr;
 
             // If blockSq is not the queening square then consider also a second push
             if (relative_rank(Us, blockSq) != RANK_8)
-                ebonus -= distance(pos.king_square(Us), blockSq + pawn_push(Us)) * rr;
+                ebonus -= distance(pos.square<KING>(Us), blockSq + pawn_push(Us)) * rr;
 
             // If the pawn is free to advance, then increase the bonus
             if (pos.empty(blockSq))
@@ -623,9 +646,9 @@ namespace {
 
                 // If there aren't any enemy attacks, assign a big bonus. Otherwise
                 // assign a smaller bonus if the block square isn't attacked.
-                int k = !unsafeSquares ? 15 : !(unsafeSquares & blockSq) ? 9 : 0;
+                int k = !unsafeSquares ? 18 : !(unsafeSquares & blockSq) ? 8 : 0;
 
-                // If the path to queen is fully defended, assign a big bonus.
+                // If the path to the queen is fully defended, assign a big bonus.
                 // Otherwise assign a smaller bonus if the block square is defended.
                 if (defendedSquares == squaresToQueen)
                     k += 6;
@@ -636,20 +659,17 @@ namespace {
                 mbonus += k * rr, ebonus += k * rr;
             }
             else if (pos.pieces(Us) & blockSq)
-                mbonus += rr * 3 + r * 2 + 3, ebonus += rr + r * 2;
+                mbonus += rr + r * 2, ebonus += rr + r * 2;
         } // rr != 0
 
-        if (pos.count<PAWN>(Us) < pos.count<PAWN>(Them))
-            ebonus += ebonus / 4;
-
-        score += make_score(mbonus, ebonus);
+        score += make_score(mbonus, ebonus) + PassedFile[file_of(s)];
     }
 
-    if (Trace)
-        Tracing::write(Tracing::PASSED, Us, apply_weight(score, Weights[PassedPawns]));
+    if (DoTrace)
+        Trace::add(PASSED, Us, score);
 
     // Add the scores to the middlegame and endgame eval
-    return apply_weight(score, Weights[PassedPawns]);
+    return score;
   }
 
 
@@ -663,11 +683,14 @@ namespace {
   Score evaluate_space(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Bitboard SpaceMask =
+      Us == WHITE ? (FileCBB | FileDBB | FileEBB | FileFBB) & (Rank2BB | Rank3BB | Rank4BB)
+                  : (FileCBB | FileDBB | FileEBB | FileFBB) & (Rank7BB | Rank6BB | Rank5BB);
 
     // Find the safe squares for our pieces inside the area defined by
-    // SpaceMask[]. A square is unsafe if it is attacked by an enemy
+    // SpaceMask. A square is unsafe if it is attacked by an enemy
     // pawn, or if it is undefended and attacked by an enemy piece.
-    Bitboard safe =   SpaceMask[Us]
+    Bitboard safe =   SpaceMask
                    & ~pos.pieces(Us, PAWN)
                    & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
                    & (ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] | ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]);
@@ -677,250 +700,239 @@ namespace {
     behind |= (Us == WHITE ? behind >>  8 : behind <<  8);
     behind |= (Us == WHITE ? behind >> 16 : behind << 16);
 
-    // Since SpaceMask[Us] is fully on our half of the board
+    // Since SpaceMask[Us] is fully on our half of the board...
     assert(unsigned(safe >> (Us == WHITE ? 32 : 0)) == 0);
 
-    // Count safe + (behind & safe) with a single popcount
-    int bonus = popcount<Full>((Us == WHITE ? safe << 32 : safe >> 32) | (behind & safe));
-    int weight =  pos.count<KNIGHT>(Us) + pos.count<BISHOP>(Us)
-                + pos.count<KNIGHT>(Them) + pos.count<BISHOP>(Them);
+    // ...count safe + (behind & safe) with a single popcount
+    int bonus = popcount((Us == WHITE ? safe << 32 : safe >> 32) | (behind & safe));
+    bonus = std::min(16, bonus);
+    int weight = pos.count<ALL_PIECES>(Us);
 
-    return make_score(bonus * weight * weight, 0);
+    return make_score(bonus * weight * weight / 22, 0);
   }
 
 
-  // do_evaluate() is the evaluation entry point, called directly from evaluate()
-
-  template<bool Trace>
-  Value do_evaluate(const Position& pos) {
-
-    assert(!pos.checkers());
-
-    EvalInfo ei;
-    Score score, mobility[2] = { SCORE_ZERO, SCORE_ZERO };
-
-    // Initialize score by reading the incrementally updated scores included
-    // in the position object (material + piece square tables).
-    // Score is computed from the point of view of white.
-    score = pos.psq_score();
-
-    // Probe the material hash table
-    ei.mi = Material::probe(pos);
-    score += ei.mi->imbalance();
-
-    // If we have a specialized evaluation function for the current material
-    // configuration, call it and return.
-    if (ei.mi->specialized_eval_exists())
-        return ei.mi->evaluate(pos);
-
-    // Probe the pawn hash table
-    ei.pi = Pawns::probe(pos);
-    score += apply_weight(ei.pi->pawns_score(), Weights[PawnStructure]);
-
-    // Initialize attack and king safety bitboards
-    init_eval_info<WHITE>(pos, ei);
-    init_eval_info<BLACK>(pos, ei);
+  // evaluate_initiative() computes the initiative correction value for the
+  // position, i.e., second order bonus/malus based on the known attacking/defending
+  // status of the players.
+  Score evaluate_initiative(const Position& pos, int asymmetry, Value eg) {
 
-    ei.attackedBy[WHITE][ALL_PIECES] |= ei.attackedBy[WHITE][KING];
-    ei.attackedBy[BLACK][ALL_PIECES] |= ei.attackedBy[BLACK][KING];
+    int kingDistance =  distance<File>(pos.square<KING>(WHITE), pos.square<KING>(BLACK))
+                      - distance<Rank>(pos.square<KING>(WHITE), pos.square<KING>(BLACK));
+    int pawns = pos.count<PAWN>(WHITE) + pos.count<PAWN>(BLACK);
 
-    // Do not include in mobility squares protected by enemy pawns or occupied by our pawns or king
-    Bitboard mobilityArea[] = { ~(ei.attackedBy[BLACK][PAWN] | pos.pieces(WHITE, PAWN, KING)),
-                                ~(ei.attackedBy[WHITE][PAWN] | pos.pieces(BLACK, PAWN, KING)) };
+    // Compute the initiative bonus for the attacking side
+    int initiative = 8 * (asymmetry + kingDistance - 15) + 12 * pawns;
 
-    // Evaluate pieces and mobility
-    score += evaluate_pieces<KNIGHT, WHITE, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
-    score += apply_weight(mobility[WHITE] - mobility[BLACK], Weights[Mobility]);
+    // Now apply the bonus: note that we find the attacking side by extracting
+    // the sign of the endgame value, and that we carefully cap the bonus so
+    // that the endgame score will never be divided by more than two.
+    int value = ((eg > 0) - (eg < 0)) * std::max(initiative, -abs(eg / 2));
 
-    // Evaluate kings after all other pieces because we need complete attack
-    // information when computing the king safety evaluation.
-    score +=  evaluate_king<WHITE, Trace>(pos, ei)
-            - evaluate_king<BLACK, Trace>(pos, ei);
+    return make_score(0, value);
+  }
 
-    // Evaluate tactical threats, we need full attack information including king
-    score +=  evaluate_threats<WHITE, Trace>(pos, ei)
-            - evaluate_threats<BLACK, Trace>(pos, ei);
 
-    // Evaluate passed pawns, we need full attack information including king
-    score +=  evaluate_passed_pawns<WHITE, Trace>(pos, ei)
-            - evaluate_passed_pawns<BLACK, Trace>(pos, ei);
+  // evaluate_scale_factor() computes the scale factor for the winning side
+  ScaleFactor evaluate_scale_factor(const Position& pos, const EvalInfo& ei, Value eg) {
 
-    // If both sides have only pawns, score for potential unstoppable pawns
-    if (!pos.non_pawn_material(WHITE) && !pos.non_pawn_material(BLACK))
-    {
-        Bitboard b;
-        if ((b = ei.pi->passed_pawns(WHITE)) != 0)
-            score += int(relative_rank(WHITE, frontmost_sq(WHITE, b))) * Unstoppable;
-
-        if ((b = ei.pi->passed_pawns(BLACK)) != 0)
-            score -= int(relative_rank(BLACK, frontmost_sq(BLACK, b))) * Unstoppable;
-    }
-
-    // Evaluate space for both sides, only during opening
-    if (pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK) >= 2 * QueenValueMg + 4 * RookValueMg + 2 * KnightValueMg)
-    {
-        Score s = evaluate_space<WHITE>(pos, ei) - evaluate_space<BLACK>(pos, ei);
-        score += apply_weight(s, Weights[Space]);
-    }
-
-    // Scale winning side if position is more drawish than it appears
-    Color strongSide = eg_value(score) > VALUE_DRAW ? WHITE : BLACK;
-    ScaleFactor sf = ei.mi->scale_factor(pos, strongSide);
+    Color strongSide = eg > VALUE_DRAW ? WHITE : BLACK;
+    ScaleFactor sf = ei.me->scale_factor(pos, strongSide);
 
     // If we don't already have an unusual scale factor, check for certain
     // types of endgames, and use a lower scale for those.
-    if (    ei.mi->game_phase() < PHASE_MIDGAME
+    if (    ei.me->game_phase() < PHASE_MIDGAME
         && (sf == SCALE_FACTOR_NORMAL || sf == SCALE_FACTOR_ONEPAWN))
     {
         if (pos.opposite_bishops())
         {
             // Endgame with opposite-colored bishops and no other pieces (ignoring pawns)
-            // is almost a draw, in case of KBP vs KB is even more a draw.
+            // is almost a draw, in case of KBP vs KB, it is even more a draw.
             if (   pos.non_pawn_material(WHITE) == BishopValueMg
                 && pos.non_pawn_material(BLACK) == BishopValueMg)
-                sf = more_than_one(pos.pieces(PAWN)) ? ScaleFactor(32) : ScaleFactor(8);
+                sf = more_than_one(pos.pieces(PAWN)) ? ScaleFactor(31) : ScaleFactor(9);
 
             // Endgame with opposite-colored bishops, but also other pieces. Still
             // a bit drawish, but not as drawish as with only the two bishops.
             else
-                 sf = ScaleFactor(50 * sf / SCALE_FACTOR_NORMAL);
+                sf = ScaleFactor(46);
         }
         // Endings where weaker side can place his king in front of the opponent's
         // pawns are drawish.
-        else if (    abs(eg_value(score)) <= BishopValueEg
-                 &&  ei.pi->pawn_span(strongSide) <= 1
-                 && !pos.pawn_passed(~strongSide, pos.king_square(~strongSide)))
-                 sf = ei.pi->pawn_span(strongSide) ? ScaleFactor(56) : ScaleFactor(38);
+        else if (    abs(eg) <= BishopValueEg
+                 &&  pos.count<PAWN>(strongSide) <= 2
+                 && !pos.pawn_passed(~strongSide, pos.square<KING>(~strongSide)))
+            sf = ScaleFactor(37 + 7 * pos.count<PAWN>(strongSide));
     }
 
-    // Interpolate between a middlegame and a (scaled by 'sf') endgame score
-    Value v =  mg_value(score) * int(ei.mi->game_phase())
-             + eg_value(score) * int(PHASE_MIDGAME - ei.mi->game_phase()) * sf / SCALE_FACTOR_NORMAL;
+    return sf;
+  }
+
+} // namespace
 
-    v /= int(PHASE_MIDGAME);
 
-    // In case of tracing add all single evaluation contributions for both white and black
-    if (Trace)
-    {
-        Tracing::write(Tracing::MATERIAL, pos.psq_score());
-        Tracing::write(Tracing::IMBALANCE, ei.mi->imbalance());
-        Tracing::write(PAWN, ei.pi->pawns_score());
-        Tracing::write(Tracing::MOBILITY, apply_weight(mobility[WHITE], Weights[Mobility])
-                                        , apply_weight(mobility[BLACK], Weights[Mobility]));
-        Tracing::write(Tracing::SPACE, apply_weight(evaluate_space<WHITE>(pos, ei), Weights[Space])
-                                     , apply_weight(evaluate_space<BLACK>(pos, ei), Weights[Space]));
-        Tracing::write(Tracing::TOTAL, score);
-        Tracing::ei = ei;
-        Tracing::sf = sf;
-    }
+/// evaluate() is the main evaluation function. It returns a static evaluation
+/// of the position from the point of view of the side to move.
 
-    return (pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v) + Eval::Tempo;
-  }
+template<bool DoTrace>
+Value Eval::evaluate(const Position& pos) {
 
+  assert(!pos.checkers());
 
-  // Tracing function definitions
+  EvalInfo ei;
+  Score score, mobility[COLOR_NB] = { SCORE_ZERO, SCORE_ZERO };
 
-  double Tracing::to_cp(Value v) { return double(v) / PawnValueEg; }
+  // Initialize score by reading the incrementally updated scores included in
+  // the position object (material + piece square tables). Score is computed
+  // internally from the white point of view.
+  score = pos.psq_score();
 
-  void Tracing::write(int idx, Color c, Score s) { scores[c][idx] = s; }
+  // Probe the material hash table
+  ei.me = Material::probe(pos);
+  score += ei.me->imbalance();
 
-  void Tracing::write(int idx, Score w, Score b) {
+  // If we have a specialized evaluation function for the current material
+  // configuration, call it and return.
+  if (ei.me->specialized_eval_exists())
+      return ei.me->evaluate(pos);
 
-    write(idx, WHITE, w);
-    write(idx, BLACK, b);
-  }
+  // Probe the pawn hash table
+  ei.pi = Pawns::probe(pos);
+  score += ei.pi->pawns_score();
 
-  void Tracing::print(std::stringstream& ss, const char* name, int idx) {
-
-    Score wScore = scores[WHITE][idx];
-    Score bScore = scores[BLACK][idx];
-
-    switch (idx) {
-    case MATERIAL: case IMBALANCE: case PAWN: case TOTAL:
-        ss << std::setw(15) << name << " |   ---   --- |   ---   --- | "
-           << std::setw(5)  << to_cp(mg_value(wScore - bScore)) << " "
-           << std::setw(5)  << to_cp(eg_value(wScore - bScore)) << " \n";
-        break;
-    default:
-        ss << std::setw(15) << name << " | " << std::noshowpos
-           << std::setw(5)  << to_cp(mg_value(wScore)) << " "
-           << std::setw(5)  << to_cp(eg_value(wScore)) << " | "
-           << std::setw(5)  << to_cp(mg_value(bScore)) << " "
-           << std::setw(5)  << to_cp(eg_value(bScore)) << " | "
-           << std::setw(5)  << to_cp(mg_value(wScore - bScore)) << " "
-           << std::setw(5)  << to_cp(eg_value(wScore - bScore)) << " \n";
-    }
-  }
+  // Initialize attack and king safety bitboards
+  ei.attackedBy[WHITE][ALL_PIECES] = ei.attackedBy[BLACK][ALL_PIECES] = 0;
+  ei.attackedBy[WHITE][KING] = pos.attacks_from<KING>(pos.square<KING>(WHITE));
+  ei.attackedBy[BLACK][KING] = pos.attacks_from<KING>(pos.square<KING>(BLACK));
+  eval_init<WHITE>(pos, ei);
+  eval_init<BLACK>(pos, ei);
 
-  std::string Tracing::do_trace(const Position& pos) {
+  // Pawns blocked or on ranks 2 and 3 will be excluded from the mobility area
+  Bitboard blockedPawns[] = {
+    pos.pieces(WHITE, PAWN) & (shift_bb<DELTA_S>(pos.pieces()) | Rank2BB | Rank3BB),
+    pos.pieces(BLACK, PAWN) & (shift_bb<DELTA_N>(pos.pieces()) | Rank7BB | Rank6BB)
+  };
 
-    std::memset(scores, 0, sizeof(scores));
+  // Do not include in mobility area squares protected by enemy pawns, or occupied
+  // by our blocked pawns or king.
+  Bitboard mobilityArea[] = {
+    ~(ei.attackedBy[BLACK][PAWN] | blockedPawns[WHITE] | pos.square<KING>(WHITE)),
+    ~(ei.attackedBy[WHITE][PAWN] | blockedPawns[BLACK] | pos.square<KING>(BLACK))
+  };
 
-    Value v = do_evaluate<true>(pos);
-    v = pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v; // White's point of view
+  // Evaluate all pieces but king and pawns
+  score += evaluate_pieces<DoTrace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
+  score += mobility[WHITE] - mobility[BLACK];
 
-    std::stringstream ss;
-    ss << std::showpoint << std::noshowpos << std::fixed << std::setprecision(2)
-       << "      Eval term |    White    |    Black    |    Total    \n"
-       << "                |   MG    EG  |   MG    EG  |   MG    EG  \n"
-       << "----------------+-------------+-------------+-------------\n";
+  // Evaluate kings after all other pieces because we need full attack
+  // information when computing the king safety evaluation.
+  score +=  evaluate_king<WHITE, DoTrace>(pos, ei)
+          - evaluate_king<BLACK, DoTrace>(pos, ei);
 
-    print(ss, "Material", MATERIAL);
-    print(ss, "Imbalance", IMBALANCE);
-    print(ss, "Pawns", PAWN);
-    print(ss, "Knights", KNIGHT);
-    print(ss, "Bishops", BISHOP);
-    print(ss, "Rooks", ROOK);
-    print(ss, "Queens", QUEEN);
-    print(ss, "Mobility", MOBILITY);
-    print(ss, "King safety", KING);
-    print(ss, "Threats", THREAT);
-    print(ss, "Passed pawns", PASSED);
-    print(ss, "Space", SPACE);
+  // Evaluate tactical threats, we need full attack information including king
+  score +=  evaluate_threats<WHITE, DoTrace>(pos, ei)
+          - evaluate_threats<BLACK, DoTrace>(pos, ei);
 
-    ss << "----------------+-------------+-------------+-------------\n";
-    print(ss, "Total", TOTAL);
+  // Evaluate passed pawns, we need full attack information including king
+  score +=  evaluate_passed_pawns<WHITE, DoTrace>(pos, ei)
+          - evaluate_passed_pawns<BLACK, DoTrace>(pos, ei);
 
-    ss << "\nTotal Evaluation: " << to_cp(v) << " (white side)\n";
+  // If both sides have only pawns, score for potential unstoppable pawns
+  if (!pos.non_pawn_material(WHITE) && !pos.non_pawn_material(BLACK))
+  {
+      Bitboard b;
+      if ((b = ei.pi->passed_pawns(WHITE)) != 0)
+          score += Unstoppable * int(relative_rank(WHITE, frontmost_sq(WHITE, b)));
 
-    return ss.str();
+      if ((b = ei.pi->passed_pawns(BLACK)) != 0)
+          score -= Unstoppable * int(relative_rank(BLACK, frontmost_sq(BLACK, b)));
   }
 
-} // namespace
+  // Evaluate space for both sides, only during opening
+  if (pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK) >= 12222)
+      score +=  evaluate_space<WHITE>(pos, ei)
+              - evaluate_space<BLACK>(pos, ei);
 
+  // Evaluate position potential for the winning side
+  score += evaluate_initiative(pos, ei.pi->pawn_asymmetry(), eg_value(score));
 
-namespace Eval {
+  // Evaluate scale factor for the winning side
+  ScaleFactor sf = evaluate_scale_factor(pos, ei, eg_value(score));
 
-  /// evaluate() is the main evaluation function. It returns a static evaluation
-  /// of the position always from the point of view of the side to move.
+  // Interpolate between a middlegame and a (scaled by 'sf') endgame score
+  Value v =  mg_value(score) * int(ei.me->game_phase())
+           + eg_value(score) * int(PHASE_MIDGAME - ei.me->game_phase()) * sf / SCALE_FACTOR_NORMAL;
 
-  Value evaluate(const Position& pos) {
-    return do_evaluate<false>(pos);
+  v /= int(PHASE_MIDGAME);
+
+  // In case of tracing add all remaining individual evaluation terms
+  if (DoTrace)
+  {
+      Trace::add(MATERIAL, pos.psq_score());
+      Trace::add(IMBALANCE, ei.me->imbalance());
+      Trace::add(PAWN, ei.pi->pawns_score());
+      Trace::add(MOBILITY, mobility[WHITE], mobility[BLACK]);
+      Trace::add(SPACE, evaluate_space<WHITE>(pos, ei)
+                      , evaluate_space<BLACK>(pos, ei));
+      Trace::add(TOTAL, score);
   }
 
+  return (pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v) + Eval::Tempo; // Side to move point of view
+}
 
-  /// trace() is like evaluate(), but instead of returning a value, it returns
-  /// a string (suitable for outputting to stdout) that contains the detailed
-  /// descriptions and values of each evaluation term. It's mainly used for
-  /// debugging.
-  std::string trace(const Position& pos) {
-    return Tracing::do_trace(pos);
-  }
+// Explicit template instantiations
+template Value Eval::evaluate<true >(const Position&);
+template Value Eval::evaluate<false>(const Position&);
 
 
-  /// init() computes evaluation weights, usually at startup
+/// trace() is like evaluate(), but instead of returning a value, it returns
+/// a string (suitable for outputting to stdout) that contains the detailed
+/// descriptions and values of each evaluation term. Useful for debugging.
 
-  void init() {
+std::string Eval::trace(const Position& pos) {
 
-    const double MaxSlope = 8.7;
-    const double Peak = 1280;
-    double t = 0.0;
+  std::memset(scores, 0, sizeof(scores));
 
-    for (int i = 1; i < 400; ++i)
-    {
-        t = std::min(Peak, std::min(0.027 * i * i, t + MaxSlope));
-        KingDanger[i] = apply_weight(make_score(int(t), 0), Weights[KingSafety]);
-    }
-  }
+  Value v = evaluate<true>(pos);
+  v = pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v; // White's point of view
 
-} // namespace Eval
+  std::stringstream ss;
+  ss << std::showpoint << std::noshowpos << std::fixed << std::setprecision(2)
+     << "      Eval term |    White    |    Black    |    Total    \n"
+     << "                |   MG    EG  |   MG    EG  |   MG    EG  \n"
+     << "----------------+-------------+-------------+-------------\n"
+     << "       Material | " << Term(MATERIAL)
+     << "      Imbalance | " << Term(IMBALANCE)
+     << "          Pawns | " << Term(PAWN)
+     << "        Knights | " << Term(KNIGHT)
+     << "         Bishop | " << Term(BISHOP)
+     << "          Rooks | " << Term(ROOK)
+     << "         Queens | " << Term(QUEEN)
+     << "       Mobility | " << Term(MOBILITY)
+     << "    King safety | " << Term(KING)
+     << "        Threats | " << Term(THREAT)
+     << "   Passed pawns | " << Term(PASSED)
+     << "          Space | " << Term(SPACE)
+     << "----------------+-------------+-------------+-------------\n"
+     << "          Total | " << Term(TOTAL);
+
+  ss << "\nTotal Evaluation: " << to_cp(v) << " (white side)\n";
+
+  return ss.str();
+}
+
+
+/// init() computes evaluation weights, usually at startup
+
+void Eval::init() {
+
+  const int MaxSlope = 322;
+  const int Peak = 47410;
+  int t = 0;
+
+  for (int i = 0; i < 400; ++i)
+  {
+      t = std::min(Peak, std::min(i * i - 16, t + MaxSlope));
+      KingDanger[i] = make_score(t * 268 / 7700, 0);
+  }
+}