]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/evaluate.cpp
Introduce new Threats weights = {350, 256}
[stockfish] / src / evaluate.cpp
index f76862c79a9e2ac47ee7f04a3a1a93c31da3e367..406d07459df577af3c617b40b91d2257a1774d32 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) 2008-2014 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
@@ -19,6 +19,7 @@
 
 #include <algorithm>
 #include <cassert>
+#include <cstring>   // For std::memset
 #include <iomanip>
 #include <sstream>
 
 #include "evaluate.h"
 #include "material.h"
 #include "pawns.h"
-#include "thread.h"
 
 namespace {
 
+  namespace Trace {
+
+    enum Term { // 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];
 
     // kingRing[color] is the zone around the king which is considered
@@ -57,45 +90,35 @@ namespace {
 
     // kingAttackersWeight[color] is the sum of the "weight" 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 variables
-    // QueenAttackWeight, RookAttackWeight, BishopAttackWeight and
-    // KnightAttackWeight in evaluate.cpp
+    // 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];
+    Pawns::Entry* pi;
   };
 
-  namespace Tracing {
 
-    enum Terms { // First 8 entries are for PieceType
-      MATERIAL = 8, IMBALANCE, MOBILITY, THREAT, PASSED, SPACE, TOTAL, TERMS_NB
-    };
+  // Evaluation weights, indexed by the corresponding evaluation term
+  enum { Mobility, PawnStructure, PassedPawns, Space, KingSafety, Threats };
 
-    Score scores[COLOR_NB][TERMS_NB];
-    EvalInfo ei;
-    ScaleFactor sf;
+  const struct Weight { int mg, eg; } Weights[] = {
+    {289, 344}, {233, 201}, {221, 273}, {46, 0}, {322, 0}, {350, 256}
+  };
 
-    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);
+  Score operator*(Score s, const Weight& w) {
+    return make_score(mg_value(s) * w.mg / 256, eg_value(s) * w.eg / 256);
   }
 
-  // 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}, {318, 0}
-  };
 
-  typedef Value V;
+  #define V(v) Value(v)
   #define S(mg, eg) make_score(mg, eg)
 
   // MobilityBonus[PieceType][attacked] contains bonuses for middle and end
@@ -103,66 +126,82 @@ namespace {
   // friendly pieces.
   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(-70,-52), S(-52,-37), S( -7,-17), S(  0, -6), S(  8,  5), S( 16,  9), // Knights
+      S( 23, 20), S( 31, 21), S( 36, 22) },
+    { S(-49,-44), S(-22,-13), S( 16,  0), S( 27, 11), S( 38, 19), S( 52, 34), // Bishops
+      S( 56, 44), S( 65, 47), S( 67, 51), S( 73, 56), S( 81, 59), S( 83, 69),
+      S( 95, 72), S(100, 75) },
+    { S(-49,-57), S(-22,-14), S(-10, 18), S( -5, 39), S( -4, 50), S( -2, 58), // Rooks
+      S(  6, 78), S( 11, 86), S( 17, 92), S( 19,103), S( 26,111), S( 27,115),
+      S( 36,119), S( 41,121), S( 50,122) },
+    { S(-41,-24), S(-26, -8), S(  0,  6), S(  2, 14), S( 12, 27), S( 21, 40), // Queens
+      S( 22, 45), S( 37, 55), S( 40, 57), S( 43, 63), S( 50, 68), S( 52, 74),
+      S( 56, 80), S( 66, 84), S( 68, 85), S( 69, 88), S( 71, 92), S( 72, 94),
+      S( 80, 96), S( 89, 98), S( 94,101), S(102,113), S(106,114), S(107,116),
+      S(112,125), S(113,127), S(117,137), S(122,143) }
   };
 
-  // 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) }
+  // Mask of allowed outpost squares indexed by color
+  const Bitboard OutpostMask[COLOR_NB] = {
+    Rank4BB | Rank5BB | Rank6BB, Rank5BB | Rank4BB | Rank3BB
+  };
+
+  // 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(42,11), S(63,17) }, // Knights
+    { S(18, 5), S(27, 8) }  // Bishops
   };
 
-  // Threat[attacking][attacked] contains bonuses according to which piece
-  // type attacks which one.
-  const Score Threat[][PIECE_TYPE_NB] = {
-    { S(0, 0), S( 0, 0), S(19, 37), S(24, 37), S(44, 97), S(35,106) }, // Protected Minor attacks
-    { S(0, 0), S( 0, 0), S( 9, 14), S( 9, 14), S( 7, 14), S(24, 48) }, // Protected Major attacks
-    { S(0, 0), S( 0,32), S(33, 41), S(31, 50), S(41,100), S(35,104) }, // Weak Minor attacks
-    { S(0, 0), S( 0,27), S(26, 57), S(26, 57), S(0 , 43), S(23, 51) }  // Weak Major attacks
+  // ReachableOutpost[knight/bishop][supported by pawn] contains bonuses for knights and
+  // bishops which can reach a outpost square in one move, bigger if outpost square is supported by a pawn.
+  const Score ReachableOutpost[][2] = {
+    { S(21, 5), S(31, 8) }, // Knights
+    { S( 8, 2), S(13, 4) }  // Bishops
+  };
+
+  // Threat[minor/rook][attacked PieceType] contains
+  // bonuses according to which piece type attacks which one.
+  // Attacks on lesser pieces which are pawn defended are not considered.
+  const Score Threat[2][PIECE_TYPE_NB] = {
+   { S(0, 0), S(0, 32), S(25, 39), S(28, 44), S(42, 98), S(35,105) }, // Minor attacks
+   { S(0, 0), S(0, 27), S(26, 57), S(26, 57), S( 0, 30), S(23, 51) }  // Rook attacks
   };
 
   // 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)
+  // type is attacked by a pawn.
+  const Score ThreatenedByPawn[PIECE_TYPE_NB] = {
+    S(0, 0), S(0, 0), S(107, 138), S(84, 122), S(114, 203), S(121, 217)
   };
 
+  // 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(0), V( 1), V(34), V(90), V(214), V(328) },
+    { V(7), V(14), V(37), V(63), V(134), V(189) }
+  };
+
+  // PassedFile[File] contains a bonus according to the file of a passed pawn.
+  const Score PassedFile[] = {
+    S( 12,  10), S( 3, 10), S( 1, -8), S(-27, -12),
+    S(-27, -12), S( 1, -8), S( 3, 10), S( 12,  10)
+  };
+
+  const Score ThreatenedByHangingPawn = S(40, 60);
+
   // 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 RookOpenFile     = S(43, 21);
-  const Score RookSemiOpenFile = 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 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 Checked            = S(20, 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
@@ -170,40 +209,32 @@ namespace {
   const Score TrappedBishopA1H1 = S(50, 50);
 
   #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[] = {
+  const Bitboard SpaceMask[COLOR_NB] = {
     (FileCBB | FileDBB | FileEBB | FileFBB) & (Rank2BB | Rank3BB | Rank4BB),
     (FileCBB | FileDBB | FileEBB | FileFBB) & (Rank7BB | Rank6BB | Rank5BB)
   };
 
-  // King danger constants and variables. The king danger scores are taken
-  // from KingDanger[]. Various little "meta-bonuses" measuring the strength
+  // 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, 2, 2, 3, 5 };
-
-  // Bonuses for enemy's safe checks
-  const int QueenContactCheck = 24;
-  const int RookContactCheck  = 16;
-  const int QueenCheck        = 12;
-  const int RookCheck         = 8;
-  const int BishopCheck       = 2;
-  const int KnightCheck       = 3;
-
-  // KingDanger[attackUnits] contains the actual king danger weighted
-  // scores, indexed by a calculated integer number.
-  Score KingDanger[128];
-
-  // apply_weight() weighs score 'v' by weight 'w' trying to prevent overflow
-  Score apply_weight(Score v, const Weight& w) {
-    return make_score(mg_value(v) * w.mg / 256, eg_value(v) * w.eg / 256);
-  }
+  const int KingAttackWeights[PIECE_TYPE_NB] = { 0, 0, 7, 5, 4, 1 };
+
+  // Penalties for enemy's safe checks
+  const int QueenContactCheck = 89;
+  const int QueenCheck        = 50;
+  const int RookCheck         = 45;
+  const int BishopCheck       = 6;
+  const int KnightCheck       = 14;
 
 
   // init_eval_info() initializes king bitboards for given color adding
@@ -212,16 +243,16 @@ namespace {
   template<Color Us>
   void init_eval_info(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] = pos.attacks_from<KING>(pos.square<KING>(Them));
+    ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES] |= b;
+    ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] |= ei.attackedBy[Us][PAWN] = ei.pi->pawn_attacks(Us);
 
     // Init king safety tables only if we are going to use them
-    if (pos.non_pawn_material(Us) > QueenValueMg + PawnValueMg)
+    if (pos.non_pawn_material(Us) >= QueenValueMg)
     {
         ei.kingRing[Them] = b | shift_bb<Down>(b);
         b &= ei.attackedBy[Us][PAWN];
@@ -233,45 +264,18 @@ 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) {
+  template<PieceType Pt, Color Us, bool DoTrace>
+  Score evaluate_pieces(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score* mobility, const Bitboard* mobilityArea) {
 
-    Bitboard b;
+    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 Square* pl = pos.squares<Pt>(Us);
 
     ei.attackedBy[Us][Pt] = 0;
 
@@ -283,7 +287,7 @@ 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.attackedBy[Us][ALL_PIECES] |= ei.attackedBy[Us][Pt] |= b;
 
@@ -291,7 +295,7 @@ namespace {
         {
             ei.kingAttackersCount[Us]++;
             ei.kingAttackersWeight[Us] += KingAttackWeights[Pt];
-            Bitboard bb = b & ei.attackedBy[Them][KING];
+            bb = b & ei.attackedBy[Them][KING];
             if (bb)
                 ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] += popcount<Max15>(bb);
         }
@@ -301,96 +305,97 @@ 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<Pt == QUEEN ? Full : Max15>(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)
         {
-            // Penalty for bishop with same colored pawns
-            if (Pt == BISHOP)
-                score -= BishopPawns * ei.pi->pawns_on_same_color_squares(Us, s);
-
-            // Bishop and knight 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 = OutpostMask[Us] & ~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)];
+            }
 
-            // Bishop or knight behind a pawn
+            // 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
+            if (Pt == BISHOP)
+                score -= BishopPawns * ei.pi->pawns_on_same_color_squares(Us, s);
+
+            // An important Chess960 pattern: A cornered bishop blocked by a friendly
+            // pawn diagonally in front of it is a very serious problem, especially
+            // when that pawn is also blocked.
+            if (   Pt == BISHOP
+                && pos.is_chess960()
+                && (s == relative_square(Us, SQ_A1) || s == relative_square(Us, SQ_H1)))
+            {
+                Square d = pawn_push(Us) + (file_of(s) == FILE_A ? DELTA_E : DELTA_W);
+                if (pos.piece_on(s + d) == make_piece(Us, PAWN))
+                    score -= !pos.empty(s + d + pawn_push(Us))                ? TrappedBishopA1H1 * 4
+                            : pos.piece_on(s + d + d) == make_piece(Us, PAWN) ? TrappedBishopA1H1 * 2
+                                                                              : TrappedBishopA1H1;
+            }
         }
 
         if (Pt == ROOK)
         {
-            // Rook piece attacking enemy pawns on the same rank/file
+            // Bonus for aligning with enemy pawns on the same rank/file
             if (relative_rank(Us, s) >= RANK_5)
             {
-                Bitboard pawns = pos.pieces(Them, PAWN) & PseudoAttacks[ROOK][s];
-                if (pawns)
-                    score += popcount<Max15>(pawns) * RookOnPawn;
+                Bitboard alignedPawns = pos.pieces(Them, PAWN) & PseudoAttacks[ROOK][s];
+                if (alignedPawns)
+                    score += popcount<Max15>(alignedPawns) * RookOnPawn;
             }
 
-            // Give a bonus for a rook on a open or semi-open file
+            // 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)) ? RookOpenFile : RookSemiOpenFile;
+                score += ei.pi->semiopen_file(Them, file_of(s)) ? RookOnOpenFile : RookOnSemiOpenFile;
 
-            if (mob > 3 || ei.pi->semiopen_file(Us, file_of(s)))
-                continue;
-
-            Square ksq = pos.king_square(Us);
-
-            // Penalize rooks which are trapped by a king. Penalize more if the
-            // king has lost its castling capability.
-            if (   ((file_of(ksq) < FILE_E) == (file_of(s) < file_of(ksq)))
-                && (rank_of(ksq) == rank_of(s) || relative_rank(Us, ksq) == RANK_1)
-                && !ei.pi->semiopen_side(Us, file_of(ksq), file_of(s) < file_of(ksq)))
-                score -= (TrappedRook - make_score(mob * 22, 0)) * (1 + !pos.can_castle(Us));
-        }
+            // Penalize when trapped by the king, even more if king cannot castle
+            if (mob <= 3 && !ei.pi->semiopen_file(Us, file_of(s)))
+            {
+                Square ksq = pos.square<KING>(Us);
 
-        // An important Chess960 pattern: A cornered bishop blocked by a friendly
-        // pawn diagonally in front of it is a very serious problem, especially
-        // when that pawn is also blocked.
-        if (   Pt == BISHOP
-            && pos.is_chess960()
-            && (s == relative_square(Us, SQ_A1) || s == relative_square(Us, SQ_H1)))
-        {
-            Square d = pawn_push(Us) + (file_of(s) == FILE_A ? DELTA_E : DELTA_W);
-            if (pos.piece_on(s + d) == make_piece(Us, PAWN))
-                score -= !pos.empty(s + d + pawn_push(Us))                ? TrappedBishopA1H1 * 4
-                        : pos.piece_on(s + d + d) == make_piece(Us, PAWN) ? TrappedBishopA1H1 * 2
-                                                                          : TrappedBishopA1H1;
+                if (   ((file_of(ksq) < FILE_E) == (file_of(s) < file_of(ksq)))
+                    && (rank_of(ksq) == rank_of(s) || relative_rank(Us, ksq) == RANK_1)
+                    && !ei.pi->semiopen_side(Us, file_of(ksq), file_of(s) < file_of(ksq)))
+                    score -= (TrappedRook - make_score(mob * 22, 0)) * (1 + !pos.can_castle(Us));
+            }
         }
     }
 
-    if (Trace)
-        Tracing::write(Pt, Us, score);
+    if (DoTrace)
+        Trace::add(Pt, Us, score);
 
-    return score - evaluate_pieces<NextPt, Them, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
+    // Recursively call evaluate_pieces() of next piece type until KING excluded
+    return score - evaluate_pieces<NextPt, Them, DoTrace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
   }
 
   template<>
-  Score evaluate_pieces<KING, WHITE, false>(const Position&, EvalInfo&, Score*, Bitboard*) { return SCORE_ZERO; }
+  Score evaluate_pieces<KING, WHITE, false>(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<KING, WHITE,  true>(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>
+  template<Color Us, bool DoTrace>
   Score evaluate_king(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
     Bitboard undefended, b, b1, b2, safe;
     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);
@@ -407,156 +412,169 @@ namespace {
                         | ei.attackedBy[Us][QUEEN]);
 
         // Initialize the 'attackUnits' variable, which is used later on as an
-        // index to the KingDanger[] array. The initial value is based on the
+        // 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(20, (ei.kingAttackersCount[Them] * ei.kingAttackersWeight[Them]) / 2)
-                     + 3 * (ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Them] + popcount<Max15>(undefended))
-                     + 2 * (ei.pinnedPieces[Us] != 0)
-                     - mg_value(score) / 32
-                     - !pos.count<QUEEN>(Them) * 15;
+        attackUnits =  std::min(72, ei.kingAttackersCount[Them] * ei.kingAttackersWeight[Them])
+                     +  9 * ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Them]
+                     + 27 * popcount<Max15>(undefended)
+                     + 11 * !!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 that are attacked by the enemy's
-        // queen...
+        // 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]);
+            b &=  ei.attackedBy[Them][PAWN]   | ei.attackedBy[Them][KNIGHT]
+                | ei.attackedBy[Them][BISHOP] | ei.attackedBy[Them][ROOK]
+                | ei.attackedBy[Them][KING];
 
             if (b)
-                attackUnits +=  QueenContactCheck * popcount<Max15>(b);
-        }
-
-        // Analyse the enemy's safe rook contact checks. Firstly, find the
-        // undefended squares around the king that are attacked by the enemy's
-        // rooks...
-        b = undefended & ei.attackedBy[Them][ROOK] & ~pos.pieces(Them);
-
-        // Consider only squares where the enemy's rook gives check
-        b &= PseudoAttacks[ROOK][ksq];
-
-        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]);
-
-            if (b)
-                attackUnits +=  RookContactCheck * popcount<Max15>(b);
+                attackUnits += QueenContactCheck * popcount<Max15>(b);
         }
 
         // Analyse the enemy's safe distance checks for sliders and knights
-        safe = ~(pos.pieces(Them) | ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES]);
+        safe = ~(ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] | pos.pieces(Them));
 
-        b1 = pos.attacks_from<ROOK>(ksq) & safe;
+        b1 = pos.attacks_from<ROOK  >(ksq) & safe;
         b2 = pos.attacks_from<BISHOP>(ksq) & safe;
 
         // Enemy queen safe checks
         b = (b1 | b2) & ei.attackedBy[Them][QUEEN];
         if (b)
+        {
             attackUnits += QueenCheck * popcount<Max15>(b);
+            score -= Checked;
+        }
 
         // Enemy rooks safe checks
         b = b1 & ei.attackedBy[Them][ROOK];
         if (b)
+        {
             attackUnits += RookCheck * popcount<Max15>(b);
+            score -= Checked;
+        }
 
         // Enemy bishops safe checks
         b = b2 & ei.attackedBy[Them][BISHOP];
         if (b)
+        {
             attackUnits += BishopCheck * popcount<Max15>(b);
+            score -= Checked;
+        }
 
         // Enemy knights safe checks
         b = pos.attacks_from<KNIGHT>(ksq) & ei.attackedBy[Them][KNIGHT] & safe;
         if (b)
+        {
             attackUnits += KnightCheck * popcount<Max15>(b);
-
-        // To index KingDanger[] attackUnits must be in [0, 99] range
-        attackUnits = std::min(99, std::max(0, attackUnits));
+            score -= Checked;
+        }
 
         // Finally, extract the king danger score from the KingDanger[]
         // array and subtract the score from evaluation.
-        score -= KingDanger[attackUnits];
+        score -= KingDanger[std::max(std::min(attackUnits, 399), 0)];
     }
 
-    if (Trace)
-        Tracing::write(KING, Us, score);
+    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.
 
-  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);
+    const Color Them        = (Us == WHITE ? BLACK    : WHITE);
+    const Square Up         = (Us == WHITE ? DELTA_N  : DELTA_S);
+    const Square Left       = (Us == WHITE ? DELTA_NW : DELTA_SE);
+    const Square Right      = (Us == WHITE ? DELTA_NE : DELTA_SW);
+    const Bitboard TRank2BB = (Us == WHITE ? Rank2BB  : Rank7BB);
+    const Bitboard TRank7BB = (Us == WHITE ? Rank7BB  : Rank2BB);
+
+    enum { Minor, Rook };
 
-    enum { Protected_Minor, Protected_Major, Minor, Major };
-    Bitboard b, weakEnemies, protectedEnemies;
+    Bitboard b, weak, defended, safeThreats;
     Score score = SCORE_ZERO;
 
-    // Enemies defended by a pawn and under our attack
-    protectedEnemies = (pos.pieces(Them) ^ pos.pieces(Them, PAWN))
-                       & ei.attackedBy[Them][PAWN]
-                       & (ei.attackedBy[Us][KNIGHT] | ei.attackedBy[Us][BISHOP] | ei.attackedBy[Us][ROOK]);
+    // Non-pawn enemies attacked by a pawn
+    weak = (pos.pieces(Them) ^ pos.pieces(Them, PAWN)) & ei.attackedBy[Us][PAWN];
 
-    if (protectedEnemies)
+    if (weak)
     {
-        // Enemies defended by a pawn and under our attack by a minor piece
-        b = protectedEnemies & (ei.attackedBy[Us][KNIGHT] | ei.attackedBy[Us][BISHOP]);
-        while (b)
-            score += Threat[Protected_Minor][type_of(pos.piece_on(pop_lsb(&b)))];
+        b = pos.pieces(Us, PAWN) & ( ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]
+                                    | ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES]);
 
-        // Enemies defended by a pawn and under our attack by a ROOK
-        b = protectedEnemies & (ei.attackedBy[Us][ROOK]);
-        while (b)
-            score += Threat[Protected_Major][type_of(pos.piece_on(pop_lsb(&b)))];
+        safeThreats = (shift_bb<Right>(b) | shift_bb<Left>(b)) & weak;
+
+        if (weak ^ safeThreats)
+            score += ThreatenedByHangingPawn;
+
+        while (safeThreats)
+            score += ThreatenedByPawn[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
-    weakEnemies =   pos.pieces(Them)
-                 & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
-                 &  ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES];
+    weak =   pos.pieces(Them)
+          & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
+          &  ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES];
 
-    // Add a bonus according if the attacking pieces are minor or major
-    if (weakEnemies)
+    // Add a bonus according to the kind of attacking pieces
+    if (defended | weak)
     {
-        b = weakEnemies & (ei.attackedBy[Us][KNIGHT] | ei.attackedBy[Us][BISHOP]);
+        b = (defended | weak) & (ei.attackedBy[Us][KNIGHT] | ei.attackedBy[Us][BISHOP]);
         while (b)
             score += Threat[Minor][type_of(pos.piece_on(pop_lsb(&b)))];
 
-        b = weakEnemies & (ei.attackedBy[Us][ROOK] | ei.attackedBy[Us][QUEEN]);
+        b = (pos.pieces(Them, QUEEN) | weak) & ei.attackedBy[Us][ROOK];
         while (b)
-            score += Threat[Major][type_of(pos.piece_on(pop_lsb(&b)))];
+            score += Threat[Rook ][type_of(pos.piece_on(pop_lsb(&b)))];
 
-        b = weakEnemies & ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES];
+        b = weak & ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES];
         if (b)
-            score += more_than_one(b) ? Hanging * popcount<Max15>(b) : Hanging;
+            score += Hanging * popcount<Max15>(b);
 
-        b = weakEnemies & ei.attackedBy[Us][KING];
+        b = weak & ei.attackedBy[Us][KING];
         if (b)
             score += more_than_one(b) ? KingOnMany : KingOnOne;
     }
 
-    if (Trace)
-        Tracing::write(Tracing::THREAT, Us, score);
+    // 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()));
 
-    return score;
+    b &=  ~pos.pieces()
+        & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
+        & (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;
+
+    if (DoTrace)
+        Trace::add(THREAT, Us, score * Weights[Threats]);
+
+    return score * Weights[Threats];
   }
 
 
   // 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);
@@ -575,20 +593,19 @@ namespace {
         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 +=  square_distance(pos.king_square(Them), blockSq) * 5 * rr
-                     - square_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 -= square_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))
@@ -608,7 +625,7 @@ 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.
                 // Otherwise assign a smaller bonus if the block square is defended.
@@ -627,26 +644,14 @@ namespace {
         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 * Weights[PassedPawns]);
 
     // Add the scores to the middlegame and endgame eval
-    return apply_weight(score, Weights[PassedPawns]);
-  }
-
-
-  // evaluate_unstoppable_pawns() scores the most advanced passed pawn. In case
-  // both players have no pieces but pawns, this is somewhat related to the
-  // possibility that pawns are unstoppable.
-
-  Score evaluate_unstoppable_pawns(Color us, const EvalInfo& ei) {
-
-    Bitboard b = ei.pi->passed_pawns(us);
-
-    return b ? Unstoppable * int(relative_rank(us, frontmost_sq(us, b))) : SCORE_ZERO;
+    return score * Weights[PassedPawns];
   }
 
 
@@ -654,10 +659,10 @@ namespace {
   // space evaluation is a simple bonus based on the number of safe squares
   // available for minor pieces on the central four files on ranks 2--4. Safe
   // squares one, two or three squares behind a friendly pawn are counted
-  // twice. Finally, the space bonus is scaled by a weight taken from the
-  // material hash table. The aim is to improve play on game opening.
+  // twice. Finally, the space bonus is multiplied by a weight. The aim is to
+  // improve play on game opening.
   template<Color Us>
-  int evaluate_space(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
+  Score evaluate_space(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
@@ -674,241 +679,227 @@ 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
-    return popcount<Full>((Us == WHITE ? safe << 32 : safe >> 32) | (behind & safe));
-  }
-
+    // ...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);
 
-  // do_evaluate() is the evaluation entry point, called directly from evaluate()
+    return make_score(bonus * weight * weight, 0);
+  }
 
-  template<bool Trace>
-  Value do_evaluate(const Position& pos) {
 
-    assert(!pos.checkers());
+  // 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) {
 
-    EvalInfo ei;
-    Score score, mobility[2] = { SCORE_ZERO, SCORE_ZERO };
-    Thread* thisThread = pos.this_thread();
+    int kingDistance = distance<File>(pos.square<KING>(WHITE), pos.square<KING>(BLACK));
+    int pawns = pos.count<PAWN>(WHITE) + pos.count<PAWN>(BLACK);
 
-    // 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();
+    // Compute the initiative bonus for the attacking side
+    int initiative = 8 * (pawns + asymmetry + kingDistance - 15);
 
-    // Probe the material hash table
-    ei.mi = Material::probe(pos, thisThread->materialTable, thisThread->endgames);
-    score += ei.mi->material_value();
+    // 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));
 
-    // 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) + Eval::Tempo;
+    return make_score(0, value);
+  }
 
-    // Probe the pawn hash table
-    ei.pi = Pawns::probe(pos, thisThread->pawnsTable);
-    score += apply_weight(ei.pi->pawns_value(), Weights[PawnStructure]);
+} // namespace
 
-    // Initialize attack and king safety bitboards
-    init_eval_info<WHITE>(pos, ei);
-    init_eval_info<BLACK>(pos, ei);
 
-    ei.attackedBy[WHITE][ALL_PIECES] |= ei.attackedBy[WHITE][KING];
-    ei.attackedBy[BLACK][ALL_PIECES] |= ei.attackedBy[BLACK][KING];
+/// 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.
 
-    // 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)) };
+template<bool DoTrace>
+Value Eval::evaluate(const Position& pos) {
 
-    // Evaluate pieces and mobility
-    score += evaluate_pieces<KNIGHT, WHITE, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
-    score += apply_weight(mobility[WHITE] - mobility[BLACK], Weights[Mobility]);
+  assert(!pos.checkers());
 
-    // 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);
+  EvalInfo ei;
+  Score score, mobility[2] = { SCORE_ZERO, SCORE_ZERO };
 
-    // Evaluate tactical threats, we need full attack information including king
-    score +=  evaluate_threats<WHITE, Trace>(pos, ei)
-            - evaluate_threats<BLACK, Trace>(pos, ei);
+  // 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();
 
-    // 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);
+  // Probe the material hash table
+  Material::Entry* me = Material::probe(pos);
+  score += me->imbalance();
 
-    // If both sides have only pawns, score for potential unstoppable pawns
-    if (!pos.non_pawn_material(WHITE) && !pos.non_pawn_material(BLACK))
-        score +=  evaluate_unstoppable_pawns(WHITE, ei)
-                - evaluate_unstoppable_pawns(BLACK, ei);
+  // If we have a specialized evaluation function for the current material
+  // configuration, call it and return.
+  if (me->specialized_eval_exists())
+      return me->evaluate(pos);
 
-    // Evaluate space for both sides, only in middlegame
-    if (ei.mi->space_weight())
-    {
-        int s = evaluate_space<WHITE>(pos, ei) - evaluate_space<BLACK>(pos, ei);
-        score += apply_weight(s * ei.mi->space_weight(), Weights[Space]);
-    }
+  // Probe the pawn hash table
+  ei.pi = Pawns::probe(pos);
+  score += ei.pi->pawns_score() * Weights[PawnStructure];
 
-    // 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);
+  // Initialize attack and king safety bitboards
+  ei.attackedBy[WHITE][ALL_PIECES] = ei.attackedBy[BLACK][ALL_PIECES] = 0;
+  init_eval_info<WHITE>(pos, ei);
+  init_eval_info<BLACK>(pos, ei);
 
-    // 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
-        && (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.
-            if (   pos.non_pawn_material(WHITE) == BishopValueMg
-                && pos.non_pawn_material(BLACK) == BishopValueMg)
-                sf = more_than_one(pos.pieces(PAWN)) ? ScaleFactor(32) : ScaleFactor(8);
-
-            // 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);
-        }
-        // 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);
-    }
+  // 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)
+  };
 
-    // 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;
+  // Do not include in mobility 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))
+  };
 
-    v /= int(PHASE_MIDGAME);
+  // Evaluate pieces and mobility
+  score += evaluate_pieces<KNIGHT, WHITE, DoTrace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
+  score += (mobility[WHITE] - mobility[BLACK]) * Weights[Mobility];
 
-    // 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->material_value());
-        Tracing::write(PAWN, ei.pi->pawns_value());
-        Tracing::write(Tracing::MOBILITY, apply_weight(mobility[WHITE], Weights[Mobility])
-                                        , apply_weight(mobility[BLACK], Weights[Mobility]));
-        Score w = ei.mi->space_weight() * evaluate_space<WHITE>(pos, ei);
-        Score b = ei.mi->space_weight() * evaluate_space<BLACK>(pos, ei);
-        Tracing::write(Tracing::SPACE, apply_weight(w, Weights[Space]), apply_weight(b, Weights[Space]));
-        Tracing::write(Tracing::TOTAL, score);
-        Tracing::ei = ei;
-        Tracing::sf = sf;
-    }
+  // Evaluate kings after all other pieces because we need complete attack
+  // information when computing the king safety evaluation.
+  score +=  evaluate_king<WHITE, DoTrace>(pos, ei)
+          - evaluate_king<BLACK, DoTrace>(pos, ei);
 
-    return (pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v) + Eval::Tempo;
-  }
+  // Evaluate tactical threats, we need full attack information including king
+  score +=  evaluate_threats<WHITE, DoTrace>(pos, ei)
+          - evaluate_threats<BLACK, DoTrace>(pos, ei);
 
+  // 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);
 
-  // Tracing function definitions
+  // 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;
 
-  double Tracing::to_cp(Value v) { return double(v) / PawnValueEg; }
+      if ((b = ei.pi->passed_pawns(BLACK)) != 0)
+          score -= int(relative_rank(BLACK, frontmost_sq(BLACK, b))) * Unstoppable;
+  }
 
-  void Tracing::write(int idx, Color c, Score s) { scores[c][idx] = s; }
+  // 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)) * Weights[Space];
 
-  void Tracing::write(int idx, Score w, Score b) {
+  // Evaluate position potential for the winning side
+  score += evaluate_initiative(pos, ei.pi->pawn_asymmetry(), eg_value(score));
 
-    write(idx, WHITE, w);
-    write(idx, BLACK, b);
-  }
+  // Scale winning side if position is more drawish than it appears
+  Color strongSide = eg_value(score) > VALUE_DRAW ? WHITE : BLACK;
+  ScaleFactor sf = me->scale_factor(pos, strongSide);
 
-  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";
-    }
+  // If we don't already have an unusual scale factor, check for certain
+  // types of endgames, and use a lower scale for those.
+  if (    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.
+          if (   pos.non_pawn_material(WHITE) == BishopValueMg
+              && pos.non_pawn_material(BLACK) == BishopValueMg)
+              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(46 * sf / SCALE_FACTOR_NORMAL);
+      }
+      // 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.square<KING>(~strongSide)))
+          sf = ei.pi->pawn_span(strongSide) ? ScaleFactor(51) : ScaleFactor(37);
   }
 
-  std::string Tracing::do_trace(const Position& pos) {
+  // Interpolate between a middlegame and a (scaled by 'sf') endgame score
+  Value v =  mg_value(score) * int(me->game_phase())
+           + eg_value(score) * int(PHASE_MIDGAME - me->game_phase()) * sf / SCALE_FACTOR_NORMAL;
 
-    std::memset(scores, 0, sizeof(scores));
+  v /= int(PHASE_MIDGAME);
 
-    Value v = do_evaluate<true>(pos);
-    v = pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v; // White's point of view
+  // In case of tracing add all single evaluation terms
+  if (DoTrace)
+  {
+      Trace::add(MATERIAL, pos.psq_score());
+      Trace::add(IMBALANCE, me->imbalance());
+      Trace::add(PAWN, ei.pi->pawns_score());
+      Trace::add(MOBILITY, mobility[WHITE] * Weights[Mobility]
+                         , mobility[BLACK] * Weights[Mobility]);
+      Trace::add(SPACE, evaluate_space<WHITE>(pos, ei) * Weights[Space]
+                      , evaluate_space<BLACK>(pos, ei) * Weights[Space]);
+      Trace::add(TOTAL, score);
+  }
 
-    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";
+  return (pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v) + Eval::Tempo; // Side to move point of view
+}
 
-    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);
+// Explicit template instantiations
+template Value Eval::evaluate<true >(const Position&);
+template Value Eval::evaluate<false>(const Position&);
 
-    ss << "----------------+-------------+-------------+-------------\n";
-    print(ss, "Total", TOTAL);
 
-    ss << "\nTotal Evaluation: " << to_cp(v) << " (white side)\n";
+/// 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.
 
-    return ss.str();
-  }
+std::string Eval::trace(const Position& pos) {
 
-} // namespace
+  std::memset(scores, 0, sizeof(scores));
 
+  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);
 
-  /// 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.
+  ss << "\nTotal Evaluation: " << to_cp(v) << " (white side)\n";
 
-  Value evaluate(const Position& pos) {
-    return do_evaluate<false>(pos);
-  }
-
-
-  /// 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);
-  }
+  return ss.str();
+}
 
 
-  /// init() computes evaluation weights.
+/// init() computes evaluation weights, usually at startup
 
-  void init() {
+void Eval::init() {
 
-    const double MaxSlope = 30;
-    const double Peak = 1280;
+  const int MaxSlope = 8700;
+  const int Peak = 1280000;
+  int t = 0;
 
-    for (int t = 0, i = 1; i < 100; ++i)
-    {
-        t = int(std::min(Peak, std::min(0.4 * i * i, t + MaxSlope)));
-        KingDanger[i] = apply_weight(make_score(t, 0), Weights[KingSafety]);
-    }
+  for (int i = 0; i < 400; ++i)
+  {
+      t = std::min(Peak, std::min(i * i * 27, t + MaxSlope));
+      KingDanger[i] = make_score(t / 1000, 0) * Weights[KingSafety];
   }
-
-} // namespace Eval
+}