]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/evaluate.cpp
Retire eval margin and gains
[stockfish] / src / evaluate.cpp
index be76fe33a2fd3e3d194dec696d06e2bd9871f039..5b1f4f40ce493c0546a8944c7febb8cf717b5048 100644 (file)
 
 namespace {
 
+  enum ExtendedPieceType { // Used for tracing
+    PST = 8, IMBALANCE, MOBILITY, THREAT, PASSED, SPACE, TOTAL
+  };
+
+  namespace Tracing {
+
+    Score scores[COLOR_NB][TOTAL + 1];
+    std::stringstream stream;
+
+    void add(int idx, Score term_w, Score term_b = SCORE_ZERO);
+    void row(const char* name, int idx);
+    std::string do_trace(const Position& pos);
+  }
+
   // Struct EvalInfo contains various information computed and collected
   // by the evaluation functions.
   struct EvalInfo {
@@ -75,7 +89,7 @@ namespace {
   const int GrainSize = 4;
 
   // Evaluation weights, initialized from UCI options
-  enum { Mobility, PassedPawns, Space, KingDangerUs, KingDangerThem };
+  enum { Mobility, PawnStructure, PassedPawns, Space, KingDangerUs, KingDangerThem };
   Score Weights[6];
 
   typedef Value V;
@@ -88,33 +102,32 @@ namespace {
   //
   // Values modified by Joona Kiiski
   const Score WeightsInternal[] = {
-      S(289, 344), S(221, 273), S(46, 0), S(271, 0), S(307, 0)
+      S(289, 344), S(233, 201), S(221, 273), S(46, 0), S(271, 0), S(307, 0)
   };
 
-  // MobilityBonus[PieceType][attacked] contains mobility bonuses for middle and
-  // end game, indexed by piece type and number of attacked squares not occupied
-  // by friendly pieces.
+  // MobilityBonus[PieceType][attacked] contains bonuses for middle and end
+  // game, indexed by piece type and number of attacked squares not occupied by
+  // friendly pieces.
   const Score MobilityBonus[][32] = {
      {}, {},
      { S(-35,-30), S(-22,-20), S(-9,-10), S( 3,  0), S(15, 10), S(27, 20), // Knights
        S( 37, 28), S( 42, 31), S(44, 33) },
      { S(-22,-27), S( -8,-13), 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(87, 82), S(87, 82) },
+       S( 84, 79), S( 86, 81) },
      { S(-17,-33), S(-11,-16), 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(38,124) },
+       S( 35,122), S( 36,123), S(37,124) },
      { S(-12,-20), S( -8,-13), S(-5, -7), S(-2, -1), S( 1,  5), S( 4, 11), // Queens
        S(  7, 17), S( 10, 23), S(13, 29), S(16, 34), S(18, 38), S(20, 40),
        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(25, 41), S(25, 41),
-       S( 25, 41), S( 25, 41) }
+       S( 25, 41), S( 25, 41), S(25, 41), S(25, 41) }
   };
 
-  // OutpostBonus[PieceType][Square] contains outpost bonuses of knights and
-  // bishops, indexed by piece type and square (from white's point of view).
-  const Value OutpostBonus[][SQUARE_NB] = {
+  // Outpost[PieceType][Square] contains bonuses of knights and bishops, 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
@@ -132,9 +145,9 @@ namespace {
     V(0), V(5), V(8), V(8), V(8), V(8), V(5), V(0) }
   };
 
-  // ThreatBonus[attacking][attacked] contains threat bonuses according to
-  // which piece type attacks which one.
-  const Score ThreatBonus[][PIECE_TYPE_NB] = {
+  // 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
@@ -142,64 +155,62 @@ namespace {
     { S(0, 0), S(15, 39), S(15, 39), S(15, 39), S(15, 39), S( 0,  0) }  // QUEEN
   };
 
-  // ThreatenedByPawnPenalty[PieceType] contains a penalty according to which
-  // piece type is attacked by an enemy pawn.
-  const Score ThreatenedByPawnPenalty[] = {
+  // 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(56, 70), S(56, 70), S(76, 99), S(86, 118)
   };
 
   #undef S
 
-  const Score Tempo = make_score(24, 11);
-
-  const Score BishopPinBonus         = make_score(66, 11);
-  const Score RookOn7thBonus         = make_score(11, 20);
-  const Score QueenOn7thBonus        = make_score( 3,  8);
-  const Score RookOnPawnBonus        = make_score(10, 28);
-  const Score QueenOnPawnBonus       = make_score( 4, 20);
-  const Score RookOpenFileBonus      = make_score(43, 21);
-  const Score RookHalfOpenFileBonus  = make_score(19, 10);
-  const Score BishopPawnsPenalty     = make_score( 8, 12);
-  const Score UndefendedMinorPenalty = make_score(25, 10);
-  const Score TrappedRookPenalty     = make_score(90,  0);
+  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);
+  const Score QueenOnPawn      = make_score( 4, 20);
+  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 TrappedBishopA1H1Penalty = make_score(50, 50);
+  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
   // based on how many squares inside this area are safe and available for
   // friendly minor pieces.
   const Bitboard SpaceMask[] = {
-    (1ULL << SQ_C2) | (1ULL << SQ_D2) | (1ULL << SQ_E2) | (1ULL << SQ_F2) |
-    (1ULL << SQ_C3) | (1ULL << SQ_D3) | (1ULL << SQ_E3) | (1ULL << SQ_F3) |
-    (1ULL << SQ_C4) | (1ULL << SQ_D4) | (1ULL << SQ_E4) | (1ULL << SQ_F4),
-    (1ULL << SQ_C7) | (1ULL << SQ_D7) | (1ULL << SQ_E7) | (1ULL << SQ_F7) |
-    (1ULL << SQ_C6) | (1ULL << SQ_D6) | (1ULL << SQ_E6) | (1ULL << SQ_F6) |
-    (1ULL << SQ_C5) | (1ULL << SQ_D5) | (1ULL << SQ_E5) | (1ULL << SQ_F5)
+    (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 the KingDangerTable[]. Various little "meta-bonuses" measuring
+  // 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 KingDangerTable[].
+  // 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 QueenContactCheckBonus = 6;
-  const int RookContactCheckBonus  = 4;
-  const int QueenCheckBonus        = 3;
-  const int RookCheckBonus         = 2;
-  const int BishopCheckBonus       = 1;
-  const int KnightCheckBonus       = 1;
-
-  // InitKingDanger[Square] contains penalties based on the position of the
+  const int QueenContactCheck = 24;
+  const int RookContactCheck  = 16;
+  const int QueenCheck        = 12;
+  const int RookCheck         = 8;
+  const int BishopCheck       = 2;
+  const int KnightCheck       = 3;
+
+  // 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 InitKingDanger[] = {
+  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,
@@ -210,49 +221,38 @@ namespace {
     15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15
   };
 
-  // KingDangerTable[Color][attackUnits] contains the actual king danger
-  // weighted scores, indexed by color and by a calculated integer number.
-  Score KingDangerTable[COLOR_NB][128];
-
-  // TracedTerms[Color][PieceType || TracedType] contains a breakdown of the
-  // evaluation terms, used when tracing.
-  Score TracedScores[COLOR_NB][16];
-  std::stringstream TraceStream;
-
-  enum TracedType {
-    PST = 8, IMBALANCE = 9, MOBILITY = 10, THREAT = 11,
-    PASSED = 12, UNSTOPPABLE = 13, SPACE = 14, TOTAL = 15
-  };
+  // KingDanger[Color][attackUnits] contains the actual king danger weighted
+  // scores, indexed by color and by a calculated integer number.
+  Score KingDanger[COLOR_NB][128];
 
   // 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, EvalInfo& ei, Value margins[]);
+  Score evaluate_king(const Position& pos, const EvalInfo& ei);
 
   template<Color Us, bool Trace>
-  Score evaluate_threats(const Position& pos, EvalInfo& ei);
-
-  template<Color Us>
-  int evaluate_space(const Position& pos, EvalInfo& ei);
+  Score evaluate_threats(const Position& pos, const EvalInfo& ei);
 
   template<Color Us, bool Trace>
-  Score evaluate_passed_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei);
+  Score evaluate_passed_pawns(const Position& pos, const EvalInfo& ei);
+
+  template<Color Us>
+  int evaluate_space(const Position& pos, const EvalInfo& ei);
 
-  Score evaluate_unstoppable_pawns(const Position& pos, 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);
   Score weight_option(const std::string& mgOpt, const std::string& egOpt, Score internalWeight);
   double to_cp(Value v);
-  void trace_add(int idx, Score term_w, Score term_b = SCORE_ZERO);
-  void trace_row(const char* name, int idx);
 }
 
 
@@ -262,8 +262,16 @@ namespace Eval {
   /// values, an endgame score and a middle game 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.
+  std::string trace(const Position& pos) {
+    return Tracing::do_trace(pos);
   }
 
 
@@ -272,8 +280,9 @@ namespace Eval {
 
   void init() {
 
-    Weights[Mobility]       = weight_option("Mobility (Middle Game)", "Mobility (Endgame)", WeightsInternal[Mobility]);
-    Weights[PassedPawns]    = weight_option("Passed Pawns (Middle Game)", "Passed Pawns (Endgame)", WeightsInternal[PassedPawns]);
+    Weights[Mobility]       = weight_option("Mobility (Midgame)", "Mobility (Endgame)", WeightsInternal[Mobility]);
+    Weights[PawnStructure]  = weight_option("Pawn Structure (Midgame)", "Pawn Structure (Endgame)", WeightsInternal[PawnStructure]);
+    Weights[PassedPawns]    = weight_option("Passed Pawns (Midgame)", "Passed Pawns (Endgame)", WeightsInternal[PassedPawns]);
     Weights[Space]          = weight_option("Space", "Space", WeightsInternal[Space]);
     Weights[KingDangerUs]   = weight_option("Cowardice", "Cowardice", WeightsInternal[KingDangerUs]);
     Weights[KingDangerThem] = weight_option("Aggressiveness", "Aggressiveness", WeightsInternal[KingDangerThem]);
@@ -281,80 +290,29 @@ 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));
 
-        KingDangerTable[1][i] = apply_weight(make_score(t, 0), Weights[KingDangerUs]);
-        KingDangerTable[0][i] = apply_weight(make_score(t, 0), Weights[KingDangerThem]);
+        KingDanger[1][i] = apply_weight(make_score(t, 0), Weights[KingDangerUs]);
+        KingDanger[0][i] = apply_weight(make_score(t, 0), Weights[KingDangerThem]);
     }
   }
 
-
-  /// 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.
-
-  std::string trace(const Position& pos) {
-
-    Value margin;
-    std::string totals;
-
-    Search::RootColor = pos.side_to_move();
-
-    TraceStream.str("");
-    TraceStream << std::showpoint << std::showpos << std::fixed << std::setprecision(2);
-    memset(TracedScores, 0, 2 * 16 * sizeof(Score));
-
-    do_evaluate<true>(pos, margin);
-
-    totals = TraceStream.str();
-    TraceStream.str("");
-
-    TraceStream << std::setw(21) << "Eval term " << "|    White    |    Black    |     Total     \n"
-                <<             "                     |   MG    EG  |   MG    EG  |   MG     EG   \n"
-                <<             "---------------------+-------------+-------------+---------------\n";
-
-    trace_row("Material, PST, Tempo", PST);
-    trace_row("Material imbalance", IMBALANCE);
-    trace_row("Pawns", PAWN);
-    trace_row("Knights", KNIGHT);
-    trace_row("Bishops", BISHOP);
-    trace_row("Rooks", ROOK);
-    trace_row("Queens", QUEEN);
-    trace_row("Mobility", MOBILITY);
-    trace_row("King safety", KING);
-    trace_row("Threats", THREAT);
-    trace_row("Passed pawns", PASSED);
-    trace_row("Unstoppable pawns", UNSTOPPABLE);
-    trace_row("Space", SPACE);
-
-    TraceStream <<             "---------------------+-------------+-------------+---------------\n";
-    trace_row("Total", TOTAL);
-    TraceStream << totals;
-
-    return TraceStream.str();
-  }
-
 } // 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
   // Tempo bonus. Score is computed from the point of view of white.
@@ -367,29 +325,26 @@ 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);
-  score += ei.pi->pawns_value();
+  score += apply_weight(ei.pi->pawns_value(), Weights[PawnStructure]);
 
   // Initialize attack and king safety bitboards
   init_eval_info<WHITE>(pos, ei);
   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)
@@ -399,15 +354,16 @@ 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.
   if (ei.mi->space_weight())
   {
       int s = evaluate_space<WHITE>(pos, ei) - evaluate_space<BLACK>(pos, ei);
-      score += apply_weight(make_score(s * ei.mi->space_weight(), 0), Weights[Space]);
+      score += apply_weight(s * ei.mi->space_weight(), Weights[Space]);
   }
 
   // Scale winning side if position is more drawish that what it appears
@@ -426,7 +382,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
       {
           // Check for KBP vs KB with only a single pawn that is almost
           // certainly a draw or at least two pawns.
-          bool one_pawn = (pos.piece_count(WHITE, PAWN) + pos.piece_count(BLACK, PAWN) == 1);
+          bool one_pawn = (pos.count<PAWN>(WHITE) + pos.count<PAWN>(BLACK) == 1);
           sf = one_pawn ? ScaleFactor(8) : ScaleFactor(32);
       }
       else
@@ -435,27 +391,23 @@ 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
   if (Trace)
   {
-      trace_add(PST, pos.psq_score());
-      trace_add(IMBALANCE, ei.mi->material_value());
-      trace_add(PAWN, ei.pi->pawns_value());
-      trace_add(UNSTOPPABLE, evaluate_unstoppable_pawns(pos, ei));
-      Score w = make_score(ei.mi->space_weight() * evaluate_space<WHITE>(pos, ei), 0);
-      Score b = make_score(ei.mi->space_weight() * evaluate_space<BLACK>(pos, ei), 0);
-      trace_add(SPACE, apply_weight(w, Weights[Space]), apply_weight(b, Weights[Space]));
-      trace_add(TOTAL, score);
-      TraceStream << "\nUncertainty margin: White: " << to_cp(margins[WHITE])
-                  << ", Black: " << to_cp(margins[BLACK])
-                  << "\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"
-                  << "Total evaluation: " << to_cp(v);
+      Tracing::add(PST, pos.psq_score());
+      Tracing::add(IMBALANCE, ei.mi->material_value());
+      Tracing::add(PAWN, ei.pi->pawns_value());
+      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 << "\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"
+                      << "Total evaluation: " << to_cp(v);
   }
 
   return pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v;
@@ -468,20 +420,21 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   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);
 
     Bitboard b = ei.attackedBy[Them][KING] = pos.attacks_from<KING>(pos.king_square(Them));
     ei.attackedBy[Us][PAWN] = ei.pi->pawn_attacks(Us);
 
     // Init king safety tables only if we are going to use them
-    if (   pos.piece_count(Us, QUEEN)
-        && pos.non_pawn_material(Us) > QueenValueMg + PawnValueMg)
+    if (pos.count<QUEEN>(Us) && pos.non_pawn_material(Us) > QueenValueMg + PawnValueMg)
     {
-        ei.kingRing[Them] = (b | (Us == WHITE ? b >> 8 : b << 8));
+        ei.kingRing[Them] = b | shift_bb<Down>(b);
         b &= ei.attackedBy[Us][PAWN];
         ei.kingAttackersCount[Us] = b ? popcount<Max15>(b) / 2 : 0;
         ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] = ei.kingAttackersWeight[Us] = 0;
-    } else
+    }
+    else
         ei.kingRing[Them] = ei.kingAttackersCount[Us] = 0;
   }
 
@@ -496,33 +449,34 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     assert (Piece == BISHOP || Piece == KNIGHT);
 
     // Initial bonus based on square
-    Value bonus = OutpostBonus[Piece == BISHOP][relative_square(Us, s)];
+    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.
     if (bonus && (ei.attackedBy[Us][PAWN] & s))
     {
         if (   !pos.pieces(Them, KNIGHT)
-            && !(same_color_squares(s) & pos.pieces(Them, BISHOP)))
+            && !(squares_of_color(s) & pos.pieces(Them, BISHOP)))
             bonus += bonus + bonus / 2;
         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;
     Score score = SCORE_ZERO;
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
-    const Square* pl = pos.piece_list(Us, Piece);
+    const Square* pl = pos.list<Piece>(Us);
 
     ei.attackedBy[Us][Piece] = 0;
 
@@ -539,34 +493,47 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
         {
             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);
         }
 
-        int mob = popcount<Piece == QUEEN ? Full : Max15>(b & mobilityArea);
-        mobility += MobilityBonus[Piece][mob];
+        int mob = Piece != QUEEN ? popcount<Max15>(b & mobilityArea)
+                                 : popcount<Full >(b & mobilityArea);
+
+        mobility[Us] += MobilityBonus[Piece][mob];
 
         // Decrease score if we are attacked by an enemy pawn. Remaining part
         // of threat evaluation must be done later when we have full attack info.
         if (ei.attackedBy[Them][PAWN] & s)
-            score -= ThreatenedByPawnPenalty[Piece];
+            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 += BishopPinBonus;
+                 score += BishopPin;
 
         // Penalty for bishop with same coloured pawns
         if (Piece == BISHOP)
-            score -= BishopPawnsPenalty * ei.pi->pawns_on_same_color_squares(Us, s);
+            score -= BishopPawns * ei.pi->pawns_on_same_color_squares(Us, s);
 
-        // Bishop and knight outposts squares
-        if (    (Piece == BISHOP || Piece == KNIGHT)
-            && !(pos.pieces(Them, PAWN) & attack_span_mask(Us, s)))
-            score += evaluate_outposts<Piece, Us>(pos, ei, 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
+            if (!(pos.pieces(Them, PAWN) & pawn_attack_span(Us, s)))
+                score += evaluate_outposts<Piece, Us>(pos, ei, s);
+
+            // Bishop or knight behind a pawn
+            if (    relative_rank(Us, s) < RANK_5
+                && (pos.pieces(PAWN) & (s + pawn_push(Us))))
+                score += MinorBehindPawn;
+        }
 
         if (  (Piece == ROOK || Piece == QUEEN)
             && relative_rank(Us, s) >= RANK_5)
@@ -574,22 +541,22 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
             // Major piece on 7th rank and enemy king trapped on 8th
             if (   relative_rank(Us, s) == RANK_7
                 && relative_rank(Us, pos.king_square(Them)) == RANK_8)
-                score += Piece == ROOK ? RookOn7thBonus : QueenOn7thBonus;
+                score += Piece == ROOK ? RookOn7th : QueenOn7th;
 
-            // Major piece attacking enemy pawns on the same rank
-            Bitboard pawns = pos.pieces(Them, PAWN) & rank_bb(s);
+            // Major piece attacking enemy pawns on the same rank/file
+            Bitboard pawns = pos.pieces(Them, PAWN) & PseudoAttacks[ROOK][s];
             if (pawns)
-                score += popcount<Max15>(pawns) * (Piece == ROOK ? RookOnPawnBonus : QueenOnPawnBonus);
+                score += popcount<Max15>(pawns) * (Piece == ROOK ? RookOnPawn : QueenOnPawn);
         }
 
         // Special extra evaluation for rooks
         if (Piece == ROOK)
         {
-            // Give a bonus for a rook on a open or half-open file
-            if (ei.pi->half_open(Us, file_of(s)))
-                score += ei.pi->half_open(Them, file_of(s)) ? RookOpenFileBonus
-                                                            : RookHalfOpenFileBonus;
-            if (mob > 6 || ei.pi->half_open(Us, file_of(s)))
+            // Give a bonus for a rook on a open or semi-open file
+            if (ei.pi->semiopen(Us, file_of(s)))
+                score += ei.pi->semiopen(Them, file_of(s)) ? RookOpenFile : RookSemiopenFile;
+
+            if (mob > 3 || ei.pi->semiopen(Us, file_of(s)))
                 continue;
 
             Square ksq = pos.king_square(Us);
@@ -598,8 +565,8 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
             // king has lost right to castle.
             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->half_open_on_side(Us, file_of(ksq), file_of(ksq) < FILE_E))
-                score -= (TrappedRookPenalty - make_score(mob * 8, 0)) * (pos.can_castle(Us) ? 1 : 2);
+                && !ei.pi->semiopen_on_side(Us, file_of(ksq), file_of(ksq) < FILE_E))
+                score -= (TrappedRook - make_score(mob * 8, 0)) * (pos.can_castle(Us) ? 1 : 2);
         }
 
         // An important Chess960 pattern: A cornered bishop blocked by a friendly
@@ -612,95 +579,50 @@ 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)) ? TrappedBishopA1H1Penalty * 4
-                        : pos.piece_on(s + d + d) == P        ? TrappedBishopA1H1Penalty * 2
-                                                              : TrappedBishopA1H1Penalty;
+                score -= !pos.empty(s + d + pawn_push(Us)) ? TrappedBishopA1H1 * 4
+                        : pos.piece_on(s + d + d) == P     ? TrappedBishopA1H1 * 2
+                                                           : TrappedBishopA1H1;
         }
     }
 
     if (Trace)
-        TracedScores[Us][Piece] = score;
+        Tracing::scores[Us][Piece] = 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>
-  Score evaluate_threats(const Position& pos, 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 += UndefendedMinorPenalty;
-
-    // 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 += ThreatBonus[pt1][pt2];
-        }
-
-    if (Trace)
-        TracedScores[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)
-        TracedScores[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, EvalInfo& ei, Value margins[]) {
+  Score evaluate_king(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
@@ -711,26 +633,26 @@ 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.
+    // Main king safety evaluation
     if (   ei.kingAttackersCount[Them] >= 2
         && ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Them])
     {
         // Find the attacked squares around the king which has 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 KingDangerTable[] array. The initial value is based on
-        // the number and types of the enemy's attacking pieces, the number of
+        // 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)
+        attackUnits =  std::min(20, (ei.kingAttackersCount[Them] * ei.kingAttackersWeight[Them]) / 2)
                      + 3 * (ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Them] + popcount<Max15>(undefended))
-                     + InitKingDanger[relative_square(Us, ksq)]
+                     + KingExposed[relative_square(Us, ksq)]
                      - mg_value(score) / 32;
 
         // Analyse enemy's safe queen contact checks. First find undefended
@@ -742,7 +664,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
             b &= (  ei.attackedBy[Them][PAWN]   | ei.attackedBy[Them][KNIGHT]
                   | ei.attackedBy[Them][BISHOP] | ei.attackedBy[Them][ROOK]);
             if (b)
-                attackUnits +=  QueenContactCheckBonus
+                attackUnits +=  QueenContactCheck
                               * popcount<Max15>(b)
                               * (Them == pos.side_to_move() ? 2 : 1);
         }
@@ -760,7 +682,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
             b &= (  ei.attackedBy[Them][PAWN]   | ei.attackedBy[Them][KNIGHT]
                   | ei.attackedBy[Them][BISHOP] | ei.attackedBy[Them][QUEEN]);
             if (b)
-                attackUnits +=  RookContactCheckBonus
+                attackUnits +=  RookContactCheck
                               * popcount<Max15>(b)
                               * (Them == pos.side_to_move() ? 2 : 1);
         }
@@ -774,46 +696,85 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
         // Enemy queen safe checks
         b = (b1 | b2) & ei.attackedBy[Them][QUEEN];
         if (b)
-            attackUnits += QueenCheckBonus * popcount<Max15>(b);
+            attackUnits += QueenCheck * popcount<Max15>(b);
 
         // Enemy rooks safe checks
         b = b1 & ei.attackedBy[Them][ROOK];
         if (b)
-            attackUnits += RookCheckBonus * popcount<Max15>(b);
+            attackUnits += RookCheck * popcount<Max15>(b);
 
         // Enemy bishops safe checks
         b = b2 & ei.attackedBy[Them][BISHOP];
         if (b)
-            attackUnits += BishopCheckBonus * popcount<Max15>(b);
+            attackUnits += BishopCheck * popcount<Max15>(b);
 
         // Enemy knights safe checks
         b = pos.attacks_from<KNIGHT>(ksq) & ei.attackedBy[Them][KNIGHT] & safe;
         if (b)
-            attackUnits += KnightCheckBonus * popcount<Max15>(b);
+            attackUnits += KnightCheck * popcount<Max15>(b);
 
-        // To index KingDangerTable[] attackUnits must be in [0, 99] range
+        // To index KingDanger[] attackUnits must be in [0, 99] range
         attackUnits = std::min(99, std::max(0, attackUnits));
 
-        // Finally, extract the king danger score from the KingDangerTable[]
-        // 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.
-        score -= KingDangerTable[Us == Search::RootColor][attackUnits];
-        margins[Us] += mg_value(KingDangerTable[Us == Search::RootColor][attackUnits]);
+        // Finally, extract the king danger score from the KingDanger[]
+        // array and subtract the score from evaluation.
+        score -= KingDanger[Us == Search::RootColor][attackUnits];
     }
 
     if (Trace)
-        TracedScores[Us][KING] = score;
+        Tracing::scores[Us][KING] = 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>
+  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_passed_pawns<>() evaluates the passed pawns of the given color
+  // evaluate_passed_pawns() evaluates the passed pawns of the given color
 
   template<Color Us, bool Trace>
-  Score evaluate_passed_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
+  Score evaluate_passed_pawns(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
@@ -826,42 +787,47 @@ 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);
 
         // Base bonus based on rank
-        Value mbonus = Value(20 * rr);
-        Value ebonus = Value(10 * (rr + r + 1));
+        Value mbonus = Value(17 * rr);
+        Value ebonus = Value(7 * (rr + r + 1));
 
         if (rr)
         {
             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);
+            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 (rank_of(blockSq) != (Us == WHITE ? RANK_8 : RANK_1))
+            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 (pos.empty(blockSq))
             {
                 squaresToQueen = forward_bb(Us, s);
-                defendedSquares = squaresToQueen & ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES];
 
                 // If there is an enemy rook or queen attacking the pawn from behind,
                 // add all X-ray attacks by the rook or queen. Otherwise consider only
                 // the squares in the pawn's path attacked or occupied by the enemy.
-                if (   (forward_bb(Them, s) & pos.pieces(Them, ROOK, QUEEN))
+                if (    unlikely(forward_bb(Them, s) & pos.pieces(Them, ROOK, QUEEN))
                     && (forward_bb(Them, s) & pos.pieces(Them, ROOK, QUEEN) & pos.attacks_from<ROOK>(s)))
                     unsafeSquares = squaresToQueen;
                 else
                     unsafeSquares = squaresToQueen & (ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES] | pos.pieces(Them));
 
+                if (    unlikely(forward_bb(Them, s) & pos.pieces(Us, ROOK, QUEEN))
+                    && (forward_bb(Them, s) & pos.pieces(Us, ROOK, QUEEN) & pos.attacks_from<ROOK>(s)))
+                    defendedSquares = squaresToQueen;
+                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.
                 int k = !unsafeSquares ? 15 : !(unsafeSquares & blockSq) ? 9 : 3;
@@ -897,179 +863,38 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
         {
             if (pos.non_pawn_material(Them) <= KnightValueMg)
                 ebonus += ebonus / 4;
+
             else if (pos.pieces(Them, ROOK, QUEEN))
                 ebonus -= ebonus / 4;
         }
+
+        if (pos.count<PAWN>(Us) < pos.count<PAWN>(Them))
+            ebonus += ebonus / 4;
+
         score += make_score(mbonus, ebonus);
 
     }
 
     if (Trace)
-        TracedScores[Us][PASSED] = apply_weight(score, Weights[PassedPawns]);
+        Tracing::scores[Us][PASSED] = apply_weight(score, Weights[PassedPawns]);
 
     // Add the scores to the middle game 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, 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));
+  // 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 pawns are unstoppable.
 
-            if (movesToGo >= oppMovesToGo && !pathDefended)
-                continue;
+  Score evaluate_unstoppable_pawns(const Position& pos, Color us, const EvalInfo& ei) {
 
-            pliesToGo = 2 * movesToGo - int(c == pos.side_to_move());
-            pliesToQueen[c] = std::min(pliesToQueen[c], pliesToGo);
-        }
-    }
+    Bitboard b = ei.pi->passed_pawns(us) | ei.pi->candidate_pawns(us);
 
-    // 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)
+    if (!b || pos.non_pawn_material(~us))
         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);
-
-    while (b)
-    {
-        s = pop_lsb(&b);
-
-        // 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;
-    }
-
-    // If any candidate is already a passed pawn it _may_ promote in time. We give up.
-    if (candidates & ei.pi->passed_pawns(loserSide))
-        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, blockSq + pawn_push(winnerSide));
-
-                while (b2) // This while-loop could be replaced with LSB/MSB (depending on color)
-                {
-                    d = square_distance(blockSq, pop_lsb(&b2)) - 2;
-                    movesToGo = std::min(movesToGo, d);
-                }
-            }
-
-            // Check pawns that can be sacrificed against the blocking pawn
-            b2 = attack_span_mask(winnerSide, blockSq) & candidates & ~(1ULL << s);
-
-            while (b2) // This while-loop could be replaced with LSB/MSB (depending on color)
-            {
-                d = square_distance(blockSq, pop_lsb(&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 plan _may_ save the day
-        if (pliesToQueen[winnerSide] + 3 > pliesToGo + sacptg)
-            return SCORE_ZERO;
-
-        // Check if king capture plan _may_ save the day (contains some false positives)
-        if (pliesToQueen[winnerSide] + 3 > pliesToGo + kingptg)
-            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)));
   }
 
 
@@ -1080,7 +905,7 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   // 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.
   template<Color Us>
-  int evaluate_space(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
+  int evaluate_space(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
@@ -1114,11 +939,16 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
     assert(eg_value(v) > -VALUE_INFINITE && eg_value(v) < VALUE_INFINITE);
     assert(ph >= PHASE_ENDGAME && ph <= PHASE_MIDGAME);
 
-    int ev = (eg_value(v) * int(sf)) / SCALE_FACTOR_NORMAL;
-    int result = (mg_value(v) * int(ph) + ev * int(128 - ph)) / 128;
-    return Value((result + GrainSize / 2) & ~(GrainSize - 1));
+    int e = (eg_value(v) * int(sf)) / SCALE_FACTOR_NORMAL;
+    int r = (mg_value(v) * int(ph) + e * int(PHASE_MIDGAME - ph)) / PHASE_MIDGAME;
+    return Value((r / GrainSize) * GrainSize); // Sign independent
   }
 
+  // apply_weight() weights score v by score w trying to prevent overflow
+  Score apply_weight(Score v, Score w) {
+    return make_score((int(mg_value(v)) * mg_value(w)) / 0x100,
+                      (int(eg_value(v)) * eg_value(w)) / 0x100);
+  }
 
   // weight_option() computes the value of an evaluation weight, by combining
   // two UCI-configurable weights (midgame and endgame) with an internal weight.
@@ -1133,41 +963,71 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
   }
 
 
-  // A couple of little helpers used by tracing code, to_cp() converts a value to
-  // a double in centipawns scale, trace_add() stores white and black scores.
+  // Tracing functions definitions
 
   double to_cp(Value v) { return double(v) / double(PawnValueMg); }
 
-  void trace_add(int idx, Score wScore, Score bScore) {
+  void Tracing::add(int idx, Score wScore, Score bScore) {
 
-    TracedScores[WHITE][idx] = wScore;
-    TracedScores[BLACK][idx] = bScore;
+    scores[WHITE][idx] = wScore;
+    scores[BLACK][idx] = bScore;
   }
 
+  void Tracing::row(const char* name, int idx) {
 
-  // trace_row() is an helper function used by tracing code to register the
-  // values of a single evaluation term.
-
-  void trace_row(const char* name, int idx) {
-
-    Score wScore = TracedScores[WHITE][idx];
-    Score bScore = TracedScores[BLACK][idx];
+    Score wScore = scores[WHITE][idx];
+    Score bScore = scores[BLACK][idx];
 
     switch (idx) {
-    case PST: case IMBALANCE: case PAWN: case UNSTOPPABLE: case TOTAL:
-        TraceStream << std::setw(20) << name << " |   ---   --- |   ---   --- | "
-                    << std::setw(6)  << to_cp(mg_value(wScore)) << " "
-                    << std::setw(6)  << to_cp(eg_value(wScore)) << " \n";
+    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";
         break;
     default:
-        TraceStream << std::setw(20) << 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::showpos
-                    << std::setw(6)  << to_cp(mg_value(wScore - bScore)) << " "
-                    << std::setw(6)  << to_cp(eg_value(wScore - bScore)) << " \n";
+        stream << std::setw(20) << 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::showpos
+               << std::setw(6)  << to_cp(mg_value(wScore - bScore)) << " "
+               << std::setw(6)  << to_cp(eg_value(wScore - bScore)) << " \n";
     }
   }
+
+  std::string Tracing::do_trace(const Position& pos) {
+
+    stream.str("");
+    stream << std::showpoint << std::showpos << std::fixed << std::setprecision(2);
+    std::memset(scores, 0, 2 * (TOTAL + 1) * sizeof(Score));
+
+    do_evaluate<true>(pos);
+
+    std::string totals = stream.str();
+    stream.str("");
+
+    stream << std::setw(21) << "Eval term " << "|    White    |    Black    |     Total     \n"
+                    <<             "                     |   MG    EG  |   MG    EG  |   MG     EG   \n"
+                    <<             "---------------------+-------------+-------------+---------------\n";
+
+    row("Material, PST, Tempo", PST);
+    row("Material imbalance", IMBALANCE);
+    row("Pawns", PAWN);
+    row("Knights", KNIGHT);
+    row("Bishops", BISHOP);
+    row("Rooks", ROOK);
+    row("Queens", QUEEN);
+    row("Mobility", MOBILITY);
+    row("King safety", KING);
+    row("Threats", THREAT);
+    row("Passed pawns", PASSED);
+    row("Space", SPACE);
+
+    stream <<             "---------------------+-------------+-------------+---------------\n";
+    row("Total", TOTAL);
+    stream << totals;
+
+    return stream.str();
+  }
 }