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[stockfish] / src / evaluate.cpp
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@@ -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) 2008-2013 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2008-2014 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
@@ -32,7 +32,7 @@
 namespace {
 
   enum ExtendedPieceType { // Used for tracing
-    PST = 8, IMBALANCE, MOBILITY, THREAT, PASSED, UNSTOPPABLE, SPACE, TOTAL
+    PST = 8, IMBALANCE, MOBILITY, THREAT, PASSED, SPACE, TOTAL
   };
 
   namespace Tracing {
@@ -83,6 +83,8 @@ namespace {
     // king is on g8 and there's a white knight on g5, this knight adds
     // 2 to kingAdjacentZoneAttacksCount[BLACK].
     int kingAdjacentZoneAttacksCount[COLOR_NB];
+
+    Bitboard pinnedPieces[COLOR_NB];
   };
 
   // Evaluation grain size, must be a power of 2
@@ -125,8 +127,8 @@ namespace {
        S( 25, 41), S( 25, 41), S(25, 41), S(25, 41) }
   };
 
-  // Outpost[PieceType][Square] contains bonuses of knights and bishops, indexed
-  // by piece type and square (from white's point of view).
+  // 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
@@ -148,11 +150,8 @@ namespace {
   // Threat[attacking][attacked] contains bonuses according to which piece
   // type attacks which one.
   const Score Threat[][PIECE_TYPE_NB] = {
-    {}, {},
-    { S(0, 0), S( 7, 39), S( 0,  0), S(24, 49), S(41,100), S(41,100) }, // KNIGHT
-    { S(0, 0), S( 7, 39), S(24, 49), S( 0,  0), S(41,100), S(41,100) }, // BISHOP
-    { S(0, 0), S( 0, 22), S(15, 49), S(15, 49), S( 0,  0), S(24, 49) }, // ROOK
-    { S(0, 0), S(15, 39), S(15, 39), S(15, 39), S(15, 39), S( 0,  0) }  // QUEEN
+    { S(0, 0), S( 7, 39), S(24, 49), S(24, 49), S(41,100), S(41,100) }, // Minor
+    { S(0, 0), S(15, 39), S(15, 45), S(15, 45), S(15, 45), S(24, 49) }, // Major
   };
 
   // ThreatenedByPawn[PieceType] contains a penalty according to which piece
@@ -164,7 +163,6 @@ namespace {
   #undef S
 
   const Score Tempo            = make_score(24, 11);
-  const Score BishopPin        = make_score(66, 11);
   const Score RookOn7th        = make_score(11, 20);
   const Score QueenOn7th       = make_score( 3,  8);
   const Score RookOnPawn       = make_score(10, 28);
@@ -172,17 +170,19 @@ namespace {
   const Score RookOpenFile     = make_score(43, 21);
   const Score RookSemiopenFile = make_score(19, 10);
   const Score BishopPawns      = make_score( 8, 12);
+  const Score KnightPawns      = make_score( 8,  4);
   const Score MinorBehindPawn  = make_score(16,  0);
   const Score UndefendedMinor  = make_score(25, 10);
   const Score TrappedRook      = make_score(90,  0);
+  const Score Unstoppable      = make_score( 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
   // happen in Chess960 games.
   const Score TrappedBishopA1H1 = make_score(50, 50);
 
-  // The SpaceMask[Color] contains the area of the board which is considered
-  // by the space evaluation. In the middle game, each side is given a bonus
+  // 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[] = {
@@ -191,33 +191,20 @@ namespace {
   };
 
   // King danger constants and variables. The king danger scores are taken
-  // from the 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[].
+  // from 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[].
   //
   // 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 = 6;
-  const int RookContactCheck  = 4;
-  const int QueenCheck        = 3;
-  const int RookCheck         = 2;
-  const int BishopCheck       = 1;
-  const int KnightCheck       = 1;
-
-  // KingExposed[Square] contains penalties based on the position of the
-  // defending king, indexed by king's square (from white's point of view).
-  const int KingExposed[] = {
-     2,  0,  2,  5,  5,  2,  0,  2,
-     2,  2,  4,  8,  8,  4,  2,  2,
-     7, 10, 12, 12, 12, 12, 10,  7,
-    15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15,
-    15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15,
-    15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15,
-    15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15,
-    15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15
-  };
+  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[Color][attackUnits] contains the actual king danger weighted
   // scores, indexed by color and by a calculated integer number.
@@ -225,16 +212,16 @@ namespace {
 
   // Function prototypes
   template<bool Trace>
-  Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin);
+  Value do_evaluate(const Position& pos);
 
   template<Color Us>
   void init_eval_info(const Position& pos, EvalInfo& ei);
 
   template<Color Us, bool Trace>
-  Score evaluate_pieces_of_color(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score& mobility);
+  Score evaluate_pieces_of_color(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score* mobility);
 
   template<Color Us, bool Trace>
-  Score evaluate_king(const Position& pos, const EvalInfo& ei, Value margins[]);
+  Score evaluate_king(const Position& pos, const EvalInfo& ei);
 
   template<Color Us, bool Trace>
   Score evaluate_threats(const Position& pos, const EvalInfo& ei);
@@ -245,7 +232,7 @@ namespace {
   template<Color Us>
   int evaluate_space(const Position& pos, const EvalInfo& ei);
 
-  Score evaluate_unstoppable_pawns(const Position& pos, const EvalInfo& ei);
+  Score evaluate_unstoppable_pawns(const Position& pos, Color us, const EvalInfo& ei);
 
   Value interpolate(const Score& v, Phase ph, ScaleFactor sf);
   Score apply_weight(Score v, Score w);
@@ -257,17 +244,18 @@ namespace {
 namespace Eval {
 
   /// evaluate() is the main evaluation function. It always computes two
-  /// values, an endgame score and a middle game score, and interpolates
+  /// values, an endgame score and a middlegame score, and interpolates
   /// between them based on the remaining material.
 
-  Value evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
-    return do_evaluate<false>(pos, margin);
+  Value evaluate(const Position& pos) {
+    return do_evaluate<false>(pos);
   }
 
 
-  /// trace() is like evaluate() but instead of a value returns a string suitable
-  /// to be print on stdout with the detailed descriptions and values of each
-  /// evaluation term. Used mainly for debugging.
+  /// 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);
   }
@@ -288,7 +276,7 @@ namespace Eval {
     const int MaxSlope = 30;
     const int Peak = 1280;
 
-    for (int t = 0, i = 1; i < 100; i++)
+    for (int t = 0, i = 1; i < 100; ++i)
     {
         t = std::min(Peak, std::min(int(0.4 * i * i), t + MaxSlope));
 
@@ -303,21 +291,16 @@ namespace Eval {
 namespace {
 
 template<bool Trace>
-Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
+Value do_evaluate(const Position& pos) {
 
   assert(!pos.checkers());
 
   EvalInfo ei;
-  Value margins[COLOR_NB];
-  Score score, mobilityWhite, mobilityBlack;
+  Score score, mobility[2] = { SCORE_ZERO, SCORE_ZERO };
   Thread* th = pos.this_thread();
 
-  // margins[] store the uncertainty estimation of position's evaluation
-  // that typically is used by the search for pruning decisions.
-  margins[WHITE] = margins[BLACK] = VALUE_ZERO;
-
   // Initialize score by reading the incrementally updated scores included
-  // in the position object (material + piece square tables) and adding
+  // in the position object (material + piece square tables) and adding a
   // Tempo bonus. Score is computed from the point of view of white.
   score = pos.psq_score() + (pos.side_to_move() == WHITE ? Tempo : -Tempo);
 
@@ -328,10 +311,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   // If we have a specialized evaluation function for the current material
   // configuration, call it and return.
   if (ei.mi->specialized_eval_exists())
-  {
-      margin = VALUE_ZERO;
       return ei.mi->evaluate(pos);
-  }
 
   // Probe the pawn hash table
   ei.pi = Pawns::probe(pos, th->pawnsTable);
@@ -342,15 +322,15 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   init_eval_info<BLACK>(pos, ei);
 
   // Evaluate pieces and mobility
-  score +=  evaluate_pieces_of_color<WHITE, Trace>(pos, ei, mobilityWhite)
-          - evaluate_pieces_of_color<BLACK, Trace>(pos, ei, mobilityBlack);
+  score +=  evaluate_pieces_of_color<WHITE, Trace>(pos, ei, mobility)
+          - evaluate_pieces_of_color<BLACK, Trace>(pos, ei, mobility);
 
-  score += apply_weight(mobilityWhite - mobilityBlack, Weights[Mobility]);
+  score += apply_weight(mobility[WHITE] - mobility[BLACK], Weights[Mobility]);
 
   // 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, margins)
-          - evaluate_king<BLACK, Trace>(pos, ei, margins);
+  score +=  evaluate_king<WHITE, Trace>(pos, ei)
+          - evaluate_king<BLACK, Trace>(pos, ei);
 
   // Evaluate tactical threats, we need full attack information including king
   score +=  evaluate_threats<WHITE, Trace>(pos, ei)
@@ -360,18 +340,19 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   score +=  evaluate_passed_pawns<WHITE, Trace>(pos, ei)
           - evaluate_passed_pawns<BLACK, Trace>(pos, ei);
 
-  // If one side has only a king, check whether exists any unstoppable passed pawn
+  // If one side has only a king, score for potential unstoppable pawns
   if (!pos.non_pawn_material(WHITE) || !pos.non_pawn_material(BLACK))
-      score += evaluate_unstoppable_pawns(pos, ei);
+      score +=  evaluate_unstoppable_pawns(pos, WHITE, ei)
+              - evaluate_unstoppable_pawns(pos, BLACK, ei);
 
-  // Evaluate space for both sides, only in middle-game.
+  // 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]);
   }
 
-  // Scale winning side if position is more drawish that what it appears
+  // Scale winning side if position is more drawish than it appears
   ScaleFactor sf = eg_value(score) > VALUE_DRAW ? ei.mi->scale_factor(pos, WHITE)
                                                 : ei.mi->scale_factor(pos, BLACK);
 
@@ -381,7 +362,8 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
       && pos.opposite_bishops()
       && sf == SCALE_FACTOR_NORMAL)
   {
-      // Only the two bishops ?
+      // Ignoring any pawns, do both sides only have a single bishop and no
+      // other pieces?
       if (   pos.non_pawn_material(WHITE) == BishopValueMg
           && pos.non_pawn_material(BLACK) == BishopValueMg)
       {
@@ -396,7 +378,6 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
            sf = ScaleFactor(50);
   }
 
-  margin = margins[pos.side_to_move()];
   Value v = interpolate(score, ei.mi->game_phase(), sf);
 
   // In case of tracing add all single evaluation contributions for both white and black
@@ -405,14 +386,11 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
       Tracing::add(PST, pos.psq_score());
       Tracing::add(IMBALANCE, ei.mi->material_value());
       Tracing::add(PAWN, ei.pi->pawns_value());
-      Tracing::add(UNSTOPPABLE, evaluate_unstoppable_pawns(pos, ei));
       Score w = ei.mi->space_weight() * evaluate_space<WHITE>(pos, ei);
       Score b = ei.mi->space_weight() * evaluate_space<BLACK>(pos, ei);
       Tracing::add(SPACE, apply_weight(w, Weights[Space]), apply_weight(b, Weights[Space]));
       Tracing::add(TOTAL, score);
-      Tracing::stream << "\nUncertainty margin: White: " << to_cp(margins[WHITE])
-                      << ", Black: " << to_cp(margins[BLACK])
-                      << "\nScaling: " << std::noshowpos
+      Tracing::stream << "\nScaling: " << std::noshowpos
                       << std::setw(6) << 100.0 * ei.mi->game_phase() / 128.0 << "% MG, "
                       << std::setw(6) << 100.0 * (1.0 - ei.mi->game_phase() / 128.0) << "% * "
                       << std::setw(6) << (100.0 * sf) / SCALE_FACTOR_NORMAL << "% EG.\n"
@@ -432,6 +410,8 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     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][PAWN] = ei.pi->pawn_attacks(Us);
 
@@ -440,14 +420,15 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     {
         ei.kingRing[Them] = b | shift_bb<Down>(b);
         b &= ei.attackedBy[Us][PAWN];
-        ei.kingAttackersCount[Us] = b ? popcount<Max15>(b) / 2 : 0;
+        ei.kingAttackersCount[Us] = b ? popcount<Max15>(b) : 0;
         ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] = ei.kingAttackersWeight[Us] = 0;
-    } else
+    }
+    else
         ei.kingRing[Them] = ei.kingAttackersCount[Us] = 0;
   }
 
 
-  // evaluate_outposts() evaluates bishop and knight outposts squares
+  // evaluate_outposts() evaluates bishop and knight outpost squares
 
   template<PieceType Piece, Color Us>
   Score evaluate_outposts(const Position& pos, EvalInfo& ei, Square s) {
@@ -460,7 +441,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     Value bonus = Outpost[Piece == BISHOP][relative_square(Us, s)];
 
     // Increase bonus if supported by pawn, especially if the opponent has
-    // no minor piece which can exchange the outpost piece.
+    // no minor piece which can trade with the outpost piece.
     if (bonus && (ei.attackedBy[Us][PAWN] & s))
     {
         if (   !pos.pieces(Them, KNIGHT)
@@ -469,14 +450,15 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
         else
             bonus += bonus / 2;
     }
+
     return make_score(bonus, bonus);
   }
 
 
-  // evaluate_pieces<>() assigns bonuses and penalties to the pieces of a given color
+  // evaluate_pieces() assigns bonuses and penalties to the pieces of a given color
 
   template<PieceType Piece, Color Us, bool Trace>
-  Score evaluate_pieces(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score& mobility, Bitboard mobilityArea) {
+  Score evaluate_pieces(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score* mobility, Bitboard mobilityArea) {
 
     Bitboard b;
     Square s;
@@ -494,13 +476,16 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
           : Piece ==   ROOK ? attacks_bb<  ROOK>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, ROOK, QUEEN))
                             : pos.attacks_from<Piece>(s);
 
+        if (ei.pinnedPieces[Us] & s)
+            b &= LineBB[pos.king_square(Us)][s];
+
         ei.attackedBy[Us][Piece] |= b;
 
         if (b & ei.kingRing[Them])
         {
             ei.kingAttackersCount[Us]++;
             ei.kingAttackersWeight[Us] += KingAttackWeights[Piece];
-            Bitboard bb = (b & ei.attackedBy[Them][KING]);
+            Bitboard bb = b & ei.attackedBy[Them][KING];
             if (bb)
                 ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] += popcount<Max15>(bb);
         }
@@ -508,24 +493,21 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
         int mob = Piece != QUEEN ? popcount<Max15>(b & mobilityArea)
                                  : popcount<Full >(b & mobilityArea);
 
-        mobility += MobilityBonus[Piece][mob];
+        mobility[Us] += MobilityBonus[Piece][mob];
 
-        // Decrease score if we are attacked by an enemy pawn. Remaining part
+        // 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[Piece];
 
-        // Otherwise give a bonus if we are a bishop and can pin a piece or can
-        // give a discovered check through an x-ray attack.
-        else if (    Piece == BISHOP
-                 && (PseudoAttacks[Piece][pos.king_square(Them)] & s)
-                 && !more_than_one(BetweenBB[s][pos.king_square(Them)] & pos.pieces()))
-                 score += BishopPin;
-
         // Penalty for bishop with same coloured pawns
         if (Piece == BISHOP)
             score -= BishopPawns * ei.pi->pawns_on_same_color_squares(Us, s);
 
+        // Penalty for knight when there are few enemy pawns
+        if (Piece == KNIGHT)
+            score -= KnightPawns * std::max(5 - pos.count<PAWN>(Them), 0);
+
         if (Piece == BISHOP || Piece == KNIGHT)
         {
             // Bishop and knight outposts squares
@@ -564,8 +546,8 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
 
             Square ksq = pos.king_square(Us);
 
-            // Penalize rooks which are trapped inside a king. Penalize more if
-            // king has lost right to castle.
+            // 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_on_side(Us, file_of(ksq), file_of(ksq) < FILE_E))
@@ -582,9 +564,9 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
             const enum Piece P = make_piece(Us, PAWN);
             Square d = pawn_push(Us) + (file_of(s) == FILE_A ? DELTA_E : DELTA_W);
             if (pos.piece_on(s + d) == P)
-                score -= !pos.is_empty(s + d + pawn_push(Us)) ? TrappedBishopA1H1 * 4
-                        : pos.piece_on(s + d + d) == P        ? TrappedBishopA1H1 * 2
-                                                              : TrappedBishopA1H1;
+                score -= !pos.empty(s + d + pawn_push(Us)) ? TrappedBishopA1H1 * 4
+                        : pos.piece_on(s + d + d) == P     ? TrappedBishopA1H1 * 2
+                                                           : TrappedBishopA1H1;
         }
     }
 
@@ -595,82 +577,37 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   }
 
 
-  // evaluate_threats<>() assigns bonuses according to the type of attacking piece
-  // and the type of attacked one.
-
-  template<Color Us, bool Trace>
-  Score evaluate_threats(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
-
-    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
-
-    Bitboard b, undefendedMinors, weakEnemies;
-    Score score = SCORE_ZERO;
-
-    // Undefended minors get penalized even if not under attack
-    undefendedMinors =  pos.pieces(Them, BISHOP, KNIGHT)
-                      & ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES];
-
-    if (undefendedMinors)
-        score += UndefendedMinor;
-
-    // Enemy pieces not defended by a pawn and under our attack
-    weakEnemies =  pos.pieces(Them)
-                 & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
-                 & ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES];
-
-    // Add bonus according to type of attacked enemy piece and to the
-    // type of attacking piece, from knights to queens. Kings are not
-    // considered because are already handled in king evaluation.
-    if (weakEnemies)
-        for (PieceType pt1 = KNIGHT; pt1 < KING; ++pt1)
-        {
-            b = ei.attackedBy[Us][pt1] & weakEnemies;
-            if (b)
-                for (PieceType pt2 = PAWN; pt2 < KING; ++pt2)
-                    if (b & pos.pieces(pt2))
-                        score += Threat[pt1][pt2];
-        }
-
-    if (Trace)
-        Tracing::scores[Us][THREAT] = score;
-
-    return score;
-  }
-
-
-  // evaluate_pieces_of_color<>() assigns bonuses and penalties to all the
+  // evaluate_pieces_of_color() assigns bonuses and penalties to all the
   // pieces of a given color.
 
   template<Color Us, bool Trace>
-  Score evaluate_pieces_of_color(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score& mobility) {
+  Score evaluate_pieces_of_color(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score* mobility) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
-    Score score = mobility = SCORE_ZERO;
-
     // Do not include in mobility squares protected by enemy pawns or occupied by our pieces
     const Bitboard mobilityArea = ~(ei.attackedBy[Them][PAWN] | pos.pieces(Us, PAWN, KING));
 
-    score += evaluate_pieces<KNIGHT, Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
-    score += evaluate_pieces<BISHOP, Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
-    score += evaluate_pieces<ROOK,   Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
-    score += evaluate_pieces<QUEEN,  Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
+    Score score =  evaluate_pieces<KNIGHT, Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea)
+                 + evaluate_pieces<BISHOP, Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea)
+                 + evaluate_pieces<ROOK,   Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea)
+                 + evaluate_pieces<QUEEN,  Us, Trace>(pos, ei, mobility, mobilityArea);
 
-    // Sum up all attacked squares
-    ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] =   ei.attackedBy[Us][PAWN]   | ei.attackedBy[Us][KNIGHT]
-                                    | ei.attackedBy[Us][BISHOP] | ei.attackedBy[Us][ROOK]
-                                    | ei.attackedBy[Us][QUEEN]  | ei.attackedBy[Us][KING];
+    // Sum up all attacked squares (updated in evaluate_pieces)
+    ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] =  ei.attackedBy[Us][PAWN]   | ei.attackedBy[Us][KNIGHT]
+                                   | ei.attackedBy[Us][BISHOP] | ei.attackedBy[Us][ROOK]
+                                   | ei.attackedBy[Us][QUEEN]  | ei.attackedBy[Us][KING];
     if (Trace)
-        Tracing::scores[Us][MOBILITY] = apply_weight(mobility, Weights[Mobility]);
+        Tracing::scores[Us][MOBILITY] = apply_weight(mobility[Us], Weights[Mobility]);
 
     return score;
   }
 
 
-  // evaluate_king<>() assigns bonuses and penalties to a king of a given color
+  // evaluate_king() assigns bonuses and penalties to a king of a given color
 
   template<Color Us, bool Trace>
-  Score evaluate_king(const Position& pos, const EvalInfo& ei, Value margins[]) {
+  Score evaluate_king(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
@@ -681,34 +618,33 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     // King shelter and enemy pawns storm
     Score score = ei.pi->king_safety<Us>(pos, ksq);
 
-    // King safety. This is quite complicated, and is almost certainly far
-    // from optimally tuned.
-    if (   ei.kingAttackersCount[Them] >= 2
-        && ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Them])
+    // Main king safety evaluation
+    if (ei.kingAttackersCount[Them])
     {
-        // Find the attacked squares around the king which has no defenders
+        // 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];
-        undefended &= ~(  ei.attackedBy[Us][PAWN]   | ei.attackedBy[Us][KNIGHT]
+        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]);
 
         // Initialize the 'attackUnits' variable, which is used later on as an
         // index to 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, the square of the
-        // king, and the quality of the pawn shelter.
-        attackUnits =  std::min(25, (ei.kingAttackersCount[Them] * ei.kingAttackersWeight[Them]) / 2)
+        // 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))
-                     + KingExposed[relative_square(Us, ksq)]
                      - mg_value(score) / 32;
 
-        // Analyse enemy's safe queen contact checks. First find undefended
-        // squares around the king attacked by enemy queen...
+        // Analyse the enemy's safe queen contact checks. Firstly, find the
+        // undefended squares around the king that are attacked by the enemy's
+        // queen...
         b = undefended & ei.attackedBy[Them][QUEEN] & ~pos.pieces(Them);
         if (b)
         {
-            // ...then remove squares not supported by another enemy piece
+            // ...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)
@@ -717,16 +653,17 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
                               * (Them == pos.side_to_move() ? 2 : 1);
         }
 
-        // Analyse enemy's safe rook contact checks. First find undefended
-        // squares around the king attacked by enemy rooks...
+        // 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 rook gives check
+        // Consider only squares where the enemy's rook gives check
         b &= PseudoAttacks[ROOK][ksq];
 
         if (b)
         {
-            // ...then remove squares not supported by another enemy piece
+            // ...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)
@@ -735,7 +672,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
                               * (Them == pos.side_to_move() ? 2 : 1);
         }
 
-        // Analyse enemy's safe distance checks for sliders and knights
+        // Analyse the enemy's safe distance checks for sliders and knights
         safe = ~(pos.pieces(Them) | ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES]);
 
         b1 = pos.attacks_from<ROOK>(ksq) & safe;
@@ -765,12 +702,8 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
         attackUnits = std::min(99, std::max(0, attackUnits));
 
         // Finally, extract the king danger score from the KingDanger[]
-        // array and subtract the score from evaluation. Set also margins[]
-        // value that will be used for pruning because this value can sometimes
-        // be very big, and so capturing a single attacking piece can therefore
-        // result in a score change far bigger than the value of the captured piece.
+        // array and subtract the score from evaluation.
         score -= KingDanger[Us == Search::RootColor][attackUnits];
-        margins[Us] += mg_value(KingDanger[Us == Search::RootColor][attackUnits]);
     }
 
     if (Trace)
@@ -780,7 +713,49 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   }
 
 
-  // evaluate_passed_pawns<>() evaluates the passed pawns of the given color
+  // evaluate_threats() assigns bonuses according to the type of attacking piece
+  // and the type of attacked one.
+
+  template<Color Us, bool Trace>
+  Score evaluate_threats(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
+
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+
+    Bitboard b, undefendedMinors, weakEnemies;
+    Score score = SCORE_ZERO;
+
+    // Undefended minors get penalized even if they are not under attack
+    undefendedMinors =  pos.pieces(Them, BISHOP, KNIGHT)
+                      & ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES];
+
+    if (undefendedMinors)
+        score += UndefendedMinor;
+
+    // Enemy pieces not defended by a pawn and under our attack
+    weakEnemies =  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)
+    {
+        b = weakEnemies & (ei.attackedBy[Us][KNIGHT] | ei.attackedBy[Us][BISHOP]);
+        if (b)
+            score += Threat[0][type_of(pos.piece_on(lsb(b)))];
+
+        b = weakEnemies & (ei.attackedBy[Us][ROOK] | ei.attackedBy[Us][QUEEN]);
+        if (b)
+            score += Threat[1][type_of(pos.piece_on(lsb(b)))];
+    }
+
+    if (Trace)
+        Tracing::scores[Us][THREAT] = score;
+
+    return score;
+  }
+
+
+  // evaluate_passed_pawns() evaluates the passed pawns of the given color
 
   template<Color Us, bool Trace>
   Score evaluate_passed_pawns(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
@@ -796,7 +771,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     {
         Square s = pop_lsb(&b);
 
-        assert(pos.pawn_is_passed(Us, s));
+        assert(pos.pawn_passed(Us, s));
 
         int r = int(relative_rank(Us, s) - RANK_2);
         int rr = r * (r - 1);
@@ -809,16 +784,16 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
         {
             Square blockSq = s + pawn_push(Us);
 
-            // Adjust bonus based on kings proximity
-            ebonus += Value(square_distance(pos.king_square(Them), blockSq) * 5 * rr);
-            ebonus -= Value(square_distance(pos.king_square(Us), blockSq) * 2 * rr);
+            // Adjust bonus based on the king's proximity
+            ebonus +=  Value(square_distance(pos.king_square(Them), blockSq) * 5 * rr)
+                     - Value(square_distance(pos.king_square(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 -= Value(square_distance(pos.king_square(Us), blockSq + pawn_push(Us)) * rr);
 
-            // If the pawn is free to advance, increase bonus
-            if (pos.is_empty(blockSq))
+            // If the pawn is free to advance, then increase the bonus
+            if (pos.empty(blockSq))
             {
                 squaresToQueen = forward_bb(Us, s);
 
@@ -837,12 +812,14 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
                 else
                     defendedSquares = squaresToQueen & ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES];
 
-                // If there aren't enemy attacks huge bonus, a bit smaller if at
-                // least block square is not attacked, otherwise smallest bonus.
+                // If there aren't any enemy attacks, then assign a huge bonus.
+                // The bonus will be a bit smaller if at least the block square
+                // isn't attacked, otherwise assign the smallest possible bonus.
                 int k = !unsafeSquares ? 15 : !(unsafeSquares & blockSq) ? 9 : 3;
 
-                // Big bonus if the path to queen is fully defended, a bit less
-                // if at least block square is defended.
+                // Assign a big bonus if the path to the queen is fully defended,
+                // otherwise assign a bit less of a bonus if at least the block
+                // square is defended.
                 if (defendedSquares == squaresToQueen)
                     k += 6;
 
@@ -877,9 +854,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
                 ebonus -= ebonus / 4;
         }
 
-        // Increase the bonus if we have more non-pawn pieces
-        if (pos.count<ALL_PIECES>(  Us) - pos.count<PAWN>(  Us) >
-            pos.count<ALL_PIECES>(Them) - pos.count<PAWN>(Them))
+        if (pos.count<PAWN>(Us) < pos.count<PAWN>(Them))
             ebonus += ebonus / 4;
 
         score += make_score(mbonus, ebonus);
@@ -889,165 +864,23 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     if (Trace)
         Tracing::scores[Us][PASSED] = apply_weight(score, Weights[PassedPawns]);
 
-    // Add the scores to the middle game and endgame eval
+    // Add the scores to the middlegame and endgame eval
     return apply_weight(score, Weights[PassedPawns]);
   }
 
 
-  // evaluate_unstoppable_pawns() evaluates the unstoppable passed pawns for both sides, this is quite
-  // conservative and returns a winning score only when we are very sure that the pawn is winning.
-
-  Score evaluate_unstoppable_pawns(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
-
-    Bitboard b, b2, blockers, supporters, queeningPath, candidates;
-    Square s, blockSq, queeningSquare;
-    Color c, winnerSide, loserSide;
-    bool pathDefended, opposed;
-    int pliesToGo, movesToGo, oppMovesToGo, sacptg, blockersCount, minKingDist, kingptg, d;
-    int pliesToQueen[] = { 256, 256 };
-
-    // Step 1. Hunt for unstoppable passed pawns. If we find at least one,
-    // record how many plies are required for promotion.
-    for (c = WHITE; c <= BLACK; ++c)
-    {
-        // Skip if other side has non-pawn pieces
-        if (pos.non_pawn_material(~c))
-            continue;
-
-        b = ei.pi->passed_pawns(c);
-
-        while (b)
-        {
-            s = pop_lsb(&b);
-            queeningSquare = relative_square(c, file_of(s) | RANK_8);
-            queeningPath = forward_bb(c, s);
-
-            // Compute plies to queening and check direct advancement
-            movesToGo = rank_distance(s, queeningSquare) - int(relative_rank(c, s) == RANK_2);
-            oppMovesToGo = square_distance(pos.king_square(~c), queeningSquare) - int(c != pos.side_to_move());
-            pathDefended = ((ei.attackedBy[c][ALL_PIECES] & queeningPath) == queeningPath);
-
-            if (movesToGo >= oppMovesToGo && !pathDefended)
-                continue;
-
-            // Opponent king cannot block because path is defended and position
-            // is not in check. So only friendly pieces can be blockers.
-            assert(!pos.checkers());
-            assert((queeningPath & pos.pieces()) == (queeningPath & pos.pieces(c)));
-
-            // Add moves needed to free the path from friendly pieces and retest condition
-            movesToGo += popcount<Max15>(queeningPath & pos.pieces(c));
-
-            if (movesToGo >= oppMovesToGo && !pathDefended)
-                continue;
-
-            pliesToGo = 2 * movesToGo - int(c == pos.side_to_move());
-            pliesToQueen[c] = std::min(pliesToQueen[c], pliesToGo);
-        }
-    }
-
-    // Step 2. If either side cannot promote at least three plies before the other side then situation
-    // becomes too complex and we give up. Otherwise we determine the possibly "winning side"
-    if (abs(pliesToQueen[WHITE] - pliesToQueen[BLACK]) < 3)
-        return SCORE_ZERO;
-
-    winnerSide = (pliesToQueen[WHITE] < pliesToQueen[BLACK] ? WHITE : BLACK);
-    loserSide = ~winnerSide;
-
-    // Step 3. Can the losing side possibly create a new passed pawn and thus prevent the loss?
-    b = candidates = pos.pieces(loserSide, PAWN);
+  // evaluate_unstoppable_pawns() scores the most advanced among the passed and
+  // candidate pawns. In case opponent has no pieces but pawns, this is somewhat
+  // related to the possibility that pawns are unstoppable.
 
-    while (b)
-    {
-        s = pop_lsb(&b);
+  Score evaluate_unstoppable_pawns(const Position& pos, Color us, const EvalInfo& ei) {
 
-        // Compute plies from queening
-        queeningSquare = relative_square(loserSide, file_of(s) | RANK_8);
-        movesToGo = rank_distance(s, queeningSquare) - int(relative_rank(loserSide, s) == RANK_2);
-        pliesToGo = 2 * movesToGo - int(loserSide == pos.side_to_move());
-
-        // Check if (without even considering any obstacles) we're too far away or doubled
-        if (   pliesToQueen[winnerSide] + 3 <= pliesToGo
-            || (forward_bb(loserSide, s) & pos.pieces(loserSide, PAWN)))
-            candidates ^= s;
-    }
+    Bitboard b = ei.pi->passed_pawns(us) | ei.pi->candidate_pawns(us);
 
-    // If any candidate is already a passed pawn it _may_ promote in time. We give up.
-    if (candidates & ei.pi->passed_pawns(loserSide))
+    if (!b || pos.non_pawn_material(~us))
         return SCORE_ZERO;
 
-    // Step 4. Check new passed pawn creation through king capturing and pawn sacrifices
-    b = candidates;
-
-    while (b)
-    {
-        s = pop_lsb(&b);
-        sacptg = blockersCount = 0;
-        minKingDist = kingptg = 256;
-
-        // Compute plies from queening
-        queeningSquare = relative_square(loserSide, file_of(s) | RANK_8);
-        movesToGo = rank_distance(s, queeningSquare) - int(relative_rank(loserSide, s) == RANK_2);
-        pliesToGo = 2 * movesToGo - int(loserSide == pos.side_to_move());
-
-        // Generate list of blocking pawns and supporters
-        supporters = adjacent_files_bb(file_of(s)) & candidates;
-        opposed = forward_bb(loserSide, s) & pos.pieces(winnerSide, PAWN);
-        blockers = passed_pawn_mask(loserSide, s) & pos.pieces(winnerSide, PAWN);
-
-        assert(blockers);
-
-        // How many plies does it take to remove all the blocking pawns?
-        while (blockers)
-        {
-            blockSq = pop_lsb(&blockers);
-            movesToGo = 256;
-
-            // Check pawns that can give support to overcome obstacle, for instance
-            // black pawns: a4, b4 white: b2 then pawn in b4 is giving support.
-            if (!opposed)
-            {
-                b2 = supporters & in_front_bb(winnerSide, rank_of(blockSq + pawn_push(winnerSide)));
-
-                if (b2)
-                {
-                    d = square_distance(blockSq, backmost_sq(winnerSide, b2)) - 2;
-                    movesToGo = std::min(movesToGo, d);
-                }
-            }
-
-            // Check pawns that can be sacrificed against the blocking pawn
-            b2 = pawn_attack_span(winnerSide, blockSq) & candidates & ~SquareBB[s];
-
-            if (b2)
-            {
-                d = square_distance(blockSq, backmost_sq(winnerSide, b2)) - 2;
-                movesToGo = std::min(movesToGo, d);
-            }
-
-            // If obstacle can be destroyed with an immediate pawn exchange / sacrifice,
-            // it's not a real obstacle and we have nothing to add to pliesToGo.
-            if (movesToGo <= 0)
-                continue;
-
-            // Plies needed to sacrifice against all the blocking pawns
-            sacptg += movesToGo * 2;
-            blockersCount++;
-
-            // Plies needed for the king to capture all the blocking pawns
-            d = square_distance(pos.king_square(loserSide), blockSq);
-            minKingDist = std::min(minKingDist, d);
-            kingptg = (minKingDist + blockersCount) * 2;
-        }
-
-        // Check if pawn sacrifice or king capture plan _may_ save the day
-        if (pliesToQueen[winnerSide] + 3 > pliesToGo + std::min(kingptg, sacptg))
-            return SCORE_ZERO;
-    }
-
-    // Winning pawn is unstoppable and will promote as first, return big score
-    Score score = make_score(0, (Value) 1280 - 32 * pliesToQueen[winnerSide]);
-    return winnerSide == WHITE ? score : -score;
+    return Unstoppable * int(relative_rank(us, frontmost_sq(us, b)));
   }
 
 
@@ -1083,7 +916,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   }
 
 
-  // interpolate() interpolates between a middle game and an endgame score,
+  // interpolate() interpolates between a middlegame and an endgame score,
   // based on game phase. It also scales the return value by a ScaleFactor array.
 
   Value interpolate(const Score& v, Phase ph, ScaleFactor sf) {
@@ -1132,7 +965,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     Score bScore = scores[BLACK][idx];
 
     switch (idx) {
-    case PST: case IMBALANCE: case PAWN: case UNSTOPPABLE: case TOTAL:
+    case PST: case IMBALANCE: case PAWN: case TOTAL:
         stream << std::setw(20) << name << " |   ---   --- |   ---   --- | "
                << std::setw(6)  << to_cp(mg_value(wScore)) << " "
                << std::setw(6)  << to_cp(eg_value(wScore)) << " \n";
@@ -1155,8 +988,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     stream << std::showpoint << std::showpos << std::fixed << std::setprecision(2);
     std::memset(scores, 0, 2 * (TOTAL + 1) * sizeof(Score));
 
-    Value margin;
-    do_evaluate<true>(pos, margin);
+    do_evaluate<true>(pos);
 
     std::string totals = stream.str();
     stream.str("");
@@ -1176,7 +1008,6 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     row("King safety", KING);
     row("Threats", THREAT);
     row("Passed pawns", PASSED);
-    row("Unstoppable pawns", UNSTOPPABLE);
     row("Space", SPACE);
 
     stream <<             "---------------------+-------------+-------------+---------------\n";