]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/evaluate.cpp
Add a penalty for low mobility pieces
[stockfish] / src / evaluate.cpp
index 607694e00a23dac1d632d03dab44c75dfe12c47b..9c5c12b8b7003c62d31d66064f2840bf1355cece 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008-2013 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
@@ -69,14 +69,29 @@ 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
-  const int GrainSize = 8;
+  namespace Tracing {
+
+    enum Terms { // First 8 entries are for PieceType
+      PST = 8, IMBALANCE, MOBILITY, THREAT, PASSED, SPACE, TOTAL, TERMS_NB
+    };
+
+    Score terms[COLOR_NB][TERMS_NB];
+    EvalInfo ei;
+    ScaleFactor sf;
+
+    double to_cp(Value v);
+    void add_term(int idx, Score term_w, Score term_b = SCORE_ZERO);
+    void format_row(std::stringstream& ss, const char* name, int idx);
+    std::string do_trace(const Position& pos);
+  }
 
   // Evaluation weights, initialized from UCI options
-  enum { Mobility, PassedPawns, Space, KingDangerUs, KingDangerThem };
-  Score Weights[6];
+  enum { Mobility, PawnStructure, PassedPawns, Space, KingDangerUs, KingDangerThem };
+  struct Weight { int mg, eg; } Weights[6];
 
   typedef Value V;
   #define S(mg, eg) make_score(mg, eg)
@@ -88,35 +103,33 @@ 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(-38,-33), S(-25,-23), S(-12,-13), S( 0, -3), S(12,  7), S(25, 17), // Knights
-       S( 31, 22), S( 38, 27), S( 38, 27) },
-     { S(-25,-30), S(-11,-16), S(  3, -2), S(17, 12), S(31, 26), S(45, 40), // Bishops
-       S( 57, 52), S( 65, 60), S( 71, 65), S(74, 69), S(76, 71), S(78, 73),
-       S( 79, 74), S( 80, 75), S( 81, 76), S(81, 76) },
-     { S(-20,-36), S(-14,-19), S( -8, -3), S(-2, 13), S( 4, 29), S(10, 46), // Rooks
-       S( 14, 62), S( 19, 79), S( 23, 95), S(26,106), S(27,111), S(28,114),
-       S( 29,116), S( 30,117), S( 31,118), S(32,118) },
-     { S(-10,-18), S( -8,-13), S( -6, -7), S(-3, -2), S(-1,  3), S( 1,  8), // Queens
-       S(  3, 13), S(  5, 19), S(  8, 23), S(10, 27), S(12, 32), S(15, 34),
-       S( 16, 35), S( 17, 35), S( 18, 35), S(20, 35), S(20, 35), S(20, 35),
-       S( 20, 35), S( 20, 35), S( 20, 35), S(20, 35), S(20, 35), S(20, 35),
-       S( 20, 35), S( 20, 35), S( 20, 35), S(20, 35), S(20, 35), S(20, 35),
-       S( 20, 35), S( 20, 35) }
+    {}, {},
+    { 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(-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(-12,-20), S( -8,-13), S(-5, -7), S( 0,  0), S( 6, 10), S(11, 19), // Queens
+      S( 13, 29), S( 18, 38), S(20, 40), S(21, 41), S(22, 41), S(22, 41),
+      S( 22, 41), S( 23, 41), S(24, 41), S(25, 41), S(25, 41), S(25, 41),
+      S( 25, 41), S( 25, 41), S(25, 41), S(25, 41), S(25, 41), S(25, 41),
+      S( 25, 41), S( 25, 41), S(25, 41), S(25, 41) }
   };
 
-  // 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] = {
-  {
-  //  A     B     C     D     E     F     G     H
+  // Outpost[PieceType][Square] contains bonuses for knights and bishops outposts,
+  // indexed by piece type and square (from white's point of view).
+  const Value Outpost[][SQUARE_NB] = {
+  {// A     B     C     D     E     F     G     H
     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), // Knights
     V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0), V(0),
     V(0), V(0), V(4), V(8), V(8), V(4), V(0), V(0),
@@ -132,138 +145,117 @@ 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] = {
-    {}, {},
-    { 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
+  // 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(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
   };
 
-  // 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 RookOn7th        = make_score(11, 20);
+  const Score RookOnPawn       = make_score(10, 28);
+  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);
+  const Score LowMobPenalty    = make_score(40, 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
+  // 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[] = {
-    (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)
   };
 
+  const Bitboard EdgeBB = Rank1BB | Rank8BB | FileABB | FileHBB;
+
   // King danger constants and variables. The king danger scores are taken
-  // from the KingDangerTable[]. 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[].
+  // 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 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
-  // defending king, indexed by king's square (from white's point of view).
-  const int InitKingDanger[] = {
-     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
-  };
-
-  // 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;
+  const int QueenContactCheck = 24;
+  const int RookContactCheck  = 16;
+  const int QueenCheck        = 12;
+  const int RookCheck         = 8;
+  const int BishopCheck       = 2;
+  const int KnightCheck       = 3;
 
-  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);
+  template<bool Trace>
+  Score evaluate_pieces(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>
-  Score evaluate_threats(const Position& pos, EvalInfo& ei);
+  template<Color Us, bool Trace>
+  Score evaluate_threats(const Position& pos, const EvalInfo& ei);
 
-  template<Color Us>
-  int evaluate_space(const Position& pos, EvalInfo& ei);
+  template<Color Us, bool Trace>
+  Score evaluate_passed_pawns(const Position& pos, const EvalInfo& ei);
 
   template<Color Us>
-  Score evaluate_passed_pawns(const Position& pos, EvalInfo& ei);
+  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 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);
+  Score apply_weight(Score v, const Weight& w);
+  Weight weight_option(const std::string& mgOpt, const std::string& egOpt, Score internalWeight);
 }
 
 
 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 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);
   }
 
 
@@ -272,8 +264,9 @@ 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]);
@@ -281,184 +274,121 @@ 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;
-  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;
+  Score score, mobility[2] = { SCORE_ZERO, SCORE_ZERO };
+  Thread* thisThread = pos.this_thread();
 
   // 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);
 
   // Probe the material hash table
-  ei.mi = Material::probe(pos, th->materialTable, th->endgames);
+  ei.mi = Material::probe(pos, thisThread->materialTable, thisThread->endgames);
   score += ei.mi->material_value();
 
   // 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();
+  ei.pi = Pawns::probe(pos, thisThread->pawnsTable);
+  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<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>(pos, ei)
-          - evaluate_threats<BLACK>(pos, ei);
+  score +=  evaluate_threats<WHITE, Trace>(pos, ei)
+          - evaluate_threats<BLACK, Trace>(pos, ei);
 
   // Evaluate passed pawns, we need full attack information including king
-  score +=  evaluate_passed_pawns<WHITE>(pos, ei)
-          - evaluate_passed_pawns<BLACK>(pos, ei);
+  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(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
+  // 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);
 
   // If we don't already have an unusual scale factor, check for opposite
   // colored bishop endgames, and use a lower scale for those.
-  if (   ei.mi->game_phase() < PHASE_MIDGAME
-      && pos.opposite_bishops()
-      && sf == SCALE_FACTOR_NORMAL)
+  if (    ei.mi->game_phase() < PHASE_MIDGAME
+      &&  pos.opposite_bishops()
+      && (sf == SCALE_FACTOR_NORMAL || sf == SCALE_FACTOR_ONEPAWN))
   {
-      // 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)
       {
           // 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
           // Endgame with opposite-colored bishops, but also other pieces. Still
           // a bit drawish, but not as drawish as with only the two bishops.
-           sf = ScaleFactor(50);
+           sf = ScaleFactor(50 * sf / SCALE_FACTOR_NORMAL);
   }
 
-  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(MOBILITY, apply_weight(mobilityWhite, Weights[Mobility]), apply_weight(mobilityBlack, Weights[Mobility]));
-      trace_add(THREAT, evaluate_threats<WHITE>(pos, ei), evaluate_threats<BLACK>(pos, ei));
-      trace_add(PASSED, evaluate_passed_pawns<WHITE>(pos, ei), evaluate_passed_pawns<BLACK>(pos, ei));
-      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_term(Tracing::PST, pos.psq_score());
+      Tracing::add_term(Tracing::IMBALANCE, ei.mi->material_value());
+      Tracing::add_term(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_term(Tracing::SPACE, apply_weight(w, Weights[Space]), apply_weight(b, Weights[Space]));
+      Tracing::add_term(Tracing::TOTAL, score);
+      Tracing::ei = ei;
+      Tracing::sf = sf;
   }
 
   return pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v;
@@ -471,234 +401,223 @@ 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);
+
+    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);
 
     // 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.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>
+  template<PieceType Pt, Color Us>
   Score evaluate_outposts(const Position& pos, EvalInfo& ei, Square s) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
-    assert (Piece == BISHOP || Piece == KNIGHT);
+    assert (Pt == BISHOP || Pt == KNIGHT);
 
     // Initial bonus based on square
-    Value bonus = OutpostBonus[Piece == BISHOP][relative_square(Us, s)];
+    Value bonus = Outpost[Pt == BISHOP][relative_square(Us, s)];
 
     // Increase bonus if supported by pawn, especially if the opponent has
-    // no minor piece which can 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)
-            && !(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) {
+  template<PieceType Pt, Color Us, bool Trace>
+  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<Pt>(Us);
 
-    ei.attackedBy[Us][Piece] = 0;
+    ei.attackedBy[Us][Pt] = 0;
 
     while ((s = *pl++) != SQ_NONE)
     {
         // Find attacked squares, including x-ray attacks for bishops and rooks
-        b = Piece == BISHOP ? attacks_bb<BISHOP>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, QUEEN))
-          : Piece ==   ROOK ? attacks_bb<  ROOK>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, ROOK, QUEEN))
-                            : pos.attacks_from<Piece>(s);
+        b = Pt == BISHOP ? attacks_bb<BISHOP>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, QUEEN))
+          : Pt ==   ROOK ? attacks_bb<  ROOK>(s, pos.pieces() ^ pos.pieces(Us, ROOK, QUEEN))
+                         : pos.attacks_from<Pt>(s);
 
-        ei.attackedBy[Us][Piece] |= b;
+        if (ei.pinnedPieces[Us] & s)
+            b &= LineBB[pos.king_square(Us)][s];
+
+        ei.attackedBy[Us][Pt] |= b;
 
         if (b & ei.kingRing[Them])
         {
             ei.kingAttackersCount[Us]++;
-            ei.kingAttackersWeight[Us] += KingAttackWeights[Piece];
-            Bitboard bb = (b & ei.attackedBy[Them][KING]);
+            ei.kingAttackersWeight[Us] += KingAttackWeights[Pt];
+            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];
+        if (Pt == QUEEN)
+            b &= ~(  ei.attackedBy[Them][KNIGHT]
+                   | ei.attackedBy[Them][BISHOP]
+                   | ei.attackedBy[Them][ROOK]);
+
+        int mob = Pt != QUEEN ? popcount<Max15>(b & mobilityArea)
+                              : popcount<Full >(b & mobilityArea);
+
+        mobility[Us] += MobilityBonus[Pt][mob];
 
-        // Decrease score if we are attacked by an enemy pawn. Remaining part
+        if (mob <= 1 && (EdgeBB & s))
+            score -= LowMobPenalty;
+
+        // 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 -= ThreatenedByPawnPenalty[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;
-
-        // Penalty for bishop with same coloured pawns
-        if (Piece == BISHOP)
-            score -= BishopPawnsPenalty * 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);
-
-        if (  (Piece == ROOK || Piece == QUEEN)
-            && relative_rank(Us, s) >= RANK_5)
+            score -= ThreatenedByPawn[Pt];
+
+        if (Pt == BISHOP || Pt == KNIGHT)
         {
-            // Major piece on 7th rank and enemy king trapped on 8th
+            // Penalty for bishop with same colored pawns
+            if (Pt == BISHOP)
+                score -= BishopPawns * ei.pi->pawns_on_same_color_squares(Us, s);
+
+            // Penalty for knight when there are few enemy pawns
+            if (Pt == KNIGHT)
+                score -= KnightPawns * std::max(5 - pos.count<PAWN>(Them), 0);
+
+            // Bishop and knight outposts squares
+            if (!(pos.pieces(Them, PAWN) & pawn_attack_span(Us, s)))
+                score += evaluate_outposts<Pt, 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 (Pt == ROOK)
+        {
+            // Rook 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 += RookOn7th;
 
-            // Major piece attacking enemy pawns on the same rank
-            Bitboard pawns = pos.pieces(Them, PAWN) & rank_bb(s);
-            if (pawns)
-                score += popcount<Max15>(pawns) * (Piece == ROOK ? RookOnPawnBonus : QueenOnPawnBonus);
-        }
+            // Rook piece attacking enemy pawns on the same rank/file
+            if (relative_rank(Us, s) >= RANK_5)
+            {
+                Bitboard pawns = pos.pieces(Them, PAWN) & PseudoAttacks[ROOK][s];
+                if (pawns)
+                    score += popcount<Max15>(pawns) * RookOnPawn;
+            }
 
-        // 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);
 
-            // 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->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
         // pawn diagonally in front of it is a very serious problem, especially
         // when that pawn is also blocked.
-        if (   Piece == BISHOP
+        if (   Pt == BISHOP
             && pos.is_chess960()
             && (s == relative_square(Us, SQ_A1) || s == relative_square(Us, SQ_H1)))
         {
-            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;
+            if (pos.piece_on(s + d) == make_piece(Us, PAWN))
+                score -= !pos.empty(s + d + pawn_push(Us))                ? TrappedBishopA1H1 * 4
+                        : pos.piece_on(s + d + d) == make_piece(Us, PAWN) ? TrappedBishopA1H1 * 2
+                                                                          : TrappedBishopA1H1;
         }
     }
 
     if (Trace)
-        TracedScores[Us][Piece] = score;
+        Tracing::terms[Us][Pt] = score;
 
     return score;
   }
 
 
-  // evaluate_threats<>() assigns bonuses according to the type of attacking piece
-  // and the type of attacked one.
-
-  template<Color Us>
-  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];
+  // evaluate_pieces() assigns bonuses and penalties to all the pieces of both colors
 
-    if (!weakEnemies)
-        return score;
+  template<bool Trace>
+  Score evaluate_pieces(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score* mobility) {
 
-    // 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.
-    for (PieceType pt1 = KNIGHT; pt1 < KING; pt1++)
+    // Do not include in mobility squares protected by enemy pawns or occupied by our pieces
+    const Bitboard whiteMobilityArea = ~(ei.attackedBy[BLACK][PAWN] | pos.pieces(WHITE, PAWN, KING));
+    const Bitboard blackMobilityArea = ~(ei.attackedBy[WHITE][PAWN] | pos.pieces(BLACK, PAWN, KING));
+
+    Score score;
+
+    score  =  evaluate_pieces<KNIGHT, WHITE, Trace>(pos, ei, mobility, whiteMobilityArea)
+            - evaluate_pieces<KNIGHT, BLACK, Trace>(pos, ei, mobility, blackMobilityArea);
+    score +=  evaluate_pieces<BISHOP, WHITE, Trace>(pos, ei, mobility, whiteMobilityArea)
+            - evaluate_pieces<BISHOP, BLACK, Trace>(pos, ei, mobility, blackMobilityArea);
+    score +=  evaluate_pieces<  ROOK, WHITE, Trace>(pos, ei, mobility, whiteMobilityArea)
+            - evaluate_pieces<  ROOK, BLACK, Trace>(pos, ei, mobility, blackMobilityArea);
+    score +=  evaluate_pieces< QUEEN, WHITE, Trace>(pos, ei, mobility, whiteMobilityArea)
+            - evaluate_pieces< QUEEN, BLACK, Trace>(pos, ei, mobility, blackMobilityArea);
+
+    // Sum up all attacked squares (updated in evaluate_pieces)
+    ei.attackedBy[WHITE][ALL_PIECES] =  ei.attackedBy[WHITE][PAWN]   | ei.attackedBy[WHITE][KNIGHT]
+                                      | ei.attackedBy[WHITE][BISHOP] | ei.attackedBy[WHITE][ROOK]
+                                      | ei.attackedBy[WHITE][QUEEN]  | ei.attackedBy[WHITE][KING];
+
+    ei.attackedBy[BLACK][ALL_PIECES] =  ei.attackedBy[BLACK][PAWN]   | ei.attackedBy[BLACK][KNIGHT]
+                                      | ei.attackedBy[BLACK][BISHOP] | ei.attackedBy[BLACK][ROOK]
+                                      | ei.attackedBy[BLACK][QUEEN]  | ei.attackedBy[BLACK][KING];
+    if (Trace)
     {
-        b = ei.attackedBy[Us][pt1] & weakEnemies;
-        if (b)
-            for (PieceType pt2 = PAWN; pt2 < KING; pt2++)
-                if (b & pos.pieces(pt2))
-                    score += ThreatBonus[pt1][pt2];
+        Tracing::terms[WHITE][Tracing::MOBILITY] = apply_weight(mobility[WHITE], Weights[Mobility]);
+        Tracing::terms[BLACK][Tracing::MOBILITY] = apply_weight(mobility[BLACK], Weights[Mobility]);
     }
-    return score;
-  }
-
-
-  // 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) {
-
-    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);
-
-    // 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];
     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);
 
@@ -709,61 +628,64 @@ 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 KingDangerTable[] 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)
+        // 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 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))
-                     + InitKingDanger[relative_square(Us, ksq)]
+                     + 2 * (ei.pinnedPieces[Us] != 0)
                      - 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)
-                attackUnits +=  QueenContactCheckBonus
+                attackUnits +=  QueenContactCheck
                               * popcount<Max15>(b)
                               * (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)
-                attackUnits +=  RookContactCheckBonus
+                attackUnits +=  RookContactCheck
                               * popcount<Max15>(b)
                               * (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;
@@ -772,46 +694,84 @@ 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::terms[Us][KING] = score;
 
     return score;
   }
 
 
-  // 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) {
 
-  template<Color Us>
-  Score evaluate_passed_pawns(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 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::terms[Us][Tracing::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) {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
@@ -820,54 +780,59 @@ Value do_evaluate(const Position& pos, Value& margin) {
 
     b = ei.pi->passed_pawns(Us);
 
-    if (!b)
-        return SCORE_ZERO;
-
-    do {
+    while (b)
+    {
         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);
+            // 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 (rank_of(blockSq) != (Us == WHITE ? RANK_8 : RANK_1))
-                ebonus -= Value(square_distance(pos.king_square(Us), blockSq + pawn_push(Us)) * rr);
+            if (relative_rank(Us, blockSq) != RANK_8)
+                ebonus -= Value(rr * square_distance(pos.king_square(Us), blockSq + pawn_push(Us)));
 
-            // 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);
-                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 there aren't enemy attacks huge bonus, a bit smaller if at
-                // least block square is not attacked, otherwise smallest bonus.
+                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 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;
 
@@ -897,176 +862,37 @@ 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;
         }
-        score += make_score(mbonus, ebonus);
-
-    } while (b);
-
-    // 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));
+        if (pos.count<PAWN>(Us) < pos.count<PAWN>(Them))
+            ebonus += ebonus / 4;
 
-            if (movesToGo >= oppMovesToGo && !pathDefended)
-                continue;
-
-            pliesToGo = 2 * movesToGo - int(c == pos.side_to_move());
-            pliesToQueen[c] = std::min(pliesToQueen[c], pliesToGo);
-        }
+        score += make_score(mbonus, ebonus);
     }
 
-    // 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;
+    if (Trace)
+        Tracing::terms[Us][Tracing::PASSED] = apply_weight(score, Weights[PassedPawns]);
 
-    winnerSide = (pliesToQueen[WHITE] < pliesToQueen[BLACK] ? WHITE : BLACK);
-    loserSide = ~winnerSide;
+    // Add the scores to the middlegame and endgame eval
+    return apply_weight(score, Weights[PassedPawns]);
+  }
 
-    // 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);
+  // 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.
 
-        // 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());
+  Score evaluate_unstoppable_pawns(const Position& pos, Color us, const EvalInfo& ei) {
 
-        // 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, 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)));
   }
 
 
@@ -1077,7 +903,7 @@ 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);
 
@@ -1102,69 +928,99 @@ 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) {
 
-    assert(mg_value(v) > -VALUE_INFINITE && mg_value(v) < VALUE_INFINITE);
-    assert(eg_value(v) > -VALUE_INFINITE && eg_value(v) < VALUE_INFINITE);
-    assert(ph >= PHASE_ENDGAME && ph <= PHASE_MIDGAME);
+    assert(-VALUE_INFINITE < mg_value(v) && mg_value(v) < VALUE_INFINITE);
+    assert(-VALUE_INFINITE < eg_value(v) && eg_value(v) < VALUE_INFINITE);
+    assert(PHASE_ENDGAME <= ph && 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 eg = (eg_value(v) * int(sf)) / SCALE_FACTOR_NORMAL;
+    return Value((mg_value(v) * int(ph) + eg * int(PHASE_MIDGAME - ph)) / PHASE_MIDGAME);
   }
 
+  // apply_weight() weights score v by score w trying to prevent overflow
+  Score apply_weight(Score v, const Weight& w) {
+
+    return make_score(mg_value(v) * w.mg / 256, eg_value(v) * w.eg / 256);
+  }
 
   // weight_option() computes the value of an evaluation weight, by combining
   // two UCI-configurable weights (midgame and endgame) with an internal weight.
 
-  Score weight_option(const std::string& mgOpt, const std::string& egOpt, Score internalWeight) {
+  Weight weight_option(const std::string& mgOpt, const std::string& egOpt, Score internalWeight) {
 
-    // Scale option value from 100 to 256
-    int mg = Options[mgOpt] * 256 / 100;
-    int eg = Options[egOpt] * 256 / 100;
-
-    return apply_weight(make_score(mg, eg), internalWeight);
+    Weight w = { Options[mgOpt] * mg_value(internalWeight) / 100,
+                 Options[egOpt] * eg_value(internalWeight) / 100 };
+    return w;
   }
 
 
-  // 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 function definitions
 
-  double to_cp(Value v) { return double(v) / double(PawnValueMg); }
+  double Tracing::to_cp(Value v) { return double(v) / PawnValueEg; }
 
-  void trace_add(int idx, Score wScore, Score bScore) {
+  void Tracing::add_term(int idx, Score wScore, Score bScore) {
 
-    TracedScores[WHITE][idx] = wScore;
-    TracedScores[BLACK][idx] = bScore;
+    terms[WHITE][idx] = wScore;
+    terms[BLACK][idx] = bScore;
   }
 
+  void Tracing::format_row(std::stringstream& ss, 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 = terms[WHITE][idx];
+    Score bScore = terms[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:
+        ss << std::setw(20) << name << " |   ---   --- |   ---   --- | "
+           << std::setw(5)  << to_cp(mg_value(wScore - bScore)) << " "
+           << std::setw(5)  << to_cp(eg_value(wScore - bScore)) << " \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";
+        ss << 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::setw(5)  << to_cp(mg_value(wScore - bScore)) << " "
+           << std::setw(5)  << to_cp(eg_value(wScore - bScore)) << " \n";
     }
   }
+
+  std::string Tracing::do_trace(const Position& pos) {
+
+    std::memset(terms, 0, sizeof(terms));
+
+    Value v = do_evaluate<true>(pos);
+    v = pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v; // White's point of view
+
+    std::stringstream ss;
+    ss << std::showpoint << std::noshowpos << std::fixed << std::setprecision(2)
+       << "           Eval term |    White    |    Black    |    Total    \n"
+       << "                     |   MG    EG  |   MG    EG  |   MG    EG  \n"
+       << "---------------------+-------------+-------------+-------------\n";
+
+    format_row(ss, "Material, PST, Tempo", PST);
+    format_row(ss, "Material imbalance", IMBALANCE);
+    format_row(ss, "Pawns", PAWN);
+    format_row(ss, "Knights", KNIGHT);
+    format_row(ss, "Bishops", BISHOP);
+    format_row(ss, "Rooks", ROOK);
+    format_row(ss, "Queens", QUEEN);
+    format_row(ss, "Mobility", MOBILITY);
+    format_row(ss, "King safety", KING);
+    format_row(ss, "Threats", THREAT);
+    format_row(ss, "Passed pawns", PASSED);
+    format_row(ss, "Space", SPACE);
+
+    ss << "---------------------+-------------+-------------+-------------\n";
+    format_row(ss, "Total", TOTAL);
+
+    ss << "\nTotal Evaluation: " << to_cp(v) << " (white side)\n";
+
+    return ss.str();
+  }
 }