]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/evaluate.cpp
Simplify bonus for bishop on long diagonal
[stockfish] / src / evaluate.cpp
index a4b3c3383bdbb4cb897880053f96ec0fb1e42e5d..aadde25a19472a3791d20197bfd80060bfca1a44 100644 (file)
 
 namespace {
 
+  const Bitboard Center      = (FileDBB | FileEBB) & (Rank4BB | Rank5BB);
+  const Bitboard QueenSide   = FileABB | FileBBB | FileCBB | FileDBB;
+  const Bitboard CenterFiles = FileCBB | FileDBB | FileEBB | FileFBB;
+  const Bitboard KingSide    = FileEBB | FileFBB | FileGBB | FileHBB;
+
+  const Bitboard KingFlank[FILE_NB] = {
+    QueenSide, QueenSide, QueenSide, CenterFiles, CenterFiles, KingSide, KingSide, KingSide
+  };
+
   namespace Trace {
 
+    enum Tracing {NO_TRACE, TRACE};
+
     enum Term { // The first 8 entries are for PieceType
       MATERIAL = 8, IMBALANCE, MOBILITY, THREAT, PASSED, SPACE, TOTAL, TERM_NB
     };
@@ -69,13 +80,35 @@ namespace {
 
   using namespace Trace;
 
-  // Struct EvalInfo contains various information computed and collected
+  // Evaluation class contains various information computed and collected
   // by the evaluation functions.
-  struct EvalInfo {
-
+  template<Tracing T = NO_TRACE>
+  class Evaluation {
+
+  public:
+    Evaluation() = delete;
+    Evaluation(const Position& p) : pos(p) {}
+    Evaluation& operator=(const Evaluation&) = delete;
+
+    Value value();
+
+  private:
+    // Evaluation helpers (used when calling value())
+    template<Color Us> void initialize();
+    template<Color Us> Score evaluate_king();
+    template<Color Us> Score evaluate_threats();
+    template<Color Us> Score evaluate_passed_pawns();
+    template<Color Us> Score evaluate_space();
+    template<Color Us, PieceType Pt> Score evaluate_pieces();
+    ScaleFactor evaluate_scale_factor(Value eg);
+    Score evaluate_initiative(Value eg);
+
+    // Data members
+    const Position& pos;
     Material::Entry* me;
     Pawns::Entry* pe;
     Bitboard mobilityArea[COLOR_NB];
+    Score mobility[COLOR_NB] = { SCORE_ZERO, SCORE_ZERO };
 
     // attackedBy[color][piece type] is a bitboard representing all squares
     // attacked by a given color and piece type (can be also ALL_PIECES).
@@ -88,7 +121,7 @@ namespace {
 
     // kingRing[color] is the zone around the king which is considered
     // by the king safety evaluation. This consists of the squares directly
-    // adjacent to the king, and the three (or two, for a king on an edge file)
+    // adjacent to the king, and (only for a king on its first rank) the
     // squares two ranks in front of the king. For instance, if black's king
     // is on g8, kingRing[BLACK] is a bitboard containing the squares f8, h8,
     // f7, g7, h7, f6, g6 and h6.
@@ -117,15 +150,15 @@ namespace {
 
   // MobilityBonus[PieceType-2][attacked] contains bonuses for middle and end game,
   // indexed by piece type and number of attacked squares in the mobility area.
-  const Score MobilityBonus[4][32] = {
+  const Score MobilityBonus[][32] = {
     { S(-75,-76), S(-57,-54), S( -9,-28), S( -2,-10), S(  6,  5), S( 14, 12), // Knights
       S( 22, 26), S( 29, 29), S( 36, 29) },
     { S(-48,-59), S(-20,-23), S( 16, -3), S( 26, 13), S( 38, 24), S( 51, 42), // Bishops
       S( 55, 54), S( 63, 57), S( 63, 65), S( 68, 73), S( 81, 78), S( 81, 86),
       S( 91, 88), S( 98, 97) },
-    { S(-60,-77), S(-26,-20), S(-11, 27), S( -6, 57), S( -3, 69), S( -1, 82), // Rooks
-      S( 10,109), S( 16,121), S( 24,131), S( 25,143), S( 32,155), S( 32,163),
-      S( 43,167), S( 48,171), S( 56,173) },
+    { S(-58,-76), S(-27,-18), S(-15, 28), S(-10, 55), S( -5, 69), S( -2, 82), // Rooks
+      S(  9,112), S( 16,118), S( 30,132), S( 29,142), S( 32,155), S( 38,165),
+      S( 46,166), S( 48,169), S( 58,171) },
     { S(-39,-36), S(-21,-15), S(  3,  8), S(  3, 18), S( 14, 34), S( 22, 54), // Queens
       S( 28, 61), S( 41, 73), S( 43, 79), S( 48, 92), S( 56, 94), S( 60,104),
       S( 60,113), S( 66,120), S( 67,123), S( 70,126), S( 71,133), S( 73,136),
@@ -138,13 +171,13 @@ namespace {
   // supported by a pawn. If the minor piece occupies an outpost square
   // then score is doubled.
   const Score Outpost[][2] = {
-    { S(22, 6), S(33, 9) }, // Knight
-    { S( 9, 2), S(14, 4) }  // Bishop
+    { S(22, 6), S(36,12) }, // Knight
+    { S( 9, 2), S(15, 5) }  // Bishop
   };
 
   // RookOnFile[semiopen/open] contains bonuses for each rook when there is no
   // friendly pawn on the rook file.
-  const Score RookOnFile[2] = { S(20, 7), S(45, 20) };
+  const Score RookOnFile[] = { S(20, 7), S(45, 20) };
 
   // ThreatByMinor/ByRook[attacked PieceType] contains bonuses according to
   // which piece type attacks which one. Attacks on lesser pieces which are
@@ -154,12 +187,12 @@ namespace {
   };
 
   const Score ThreatByRook[PIECE_TYPE_NB] = {
-    S(0, 0), S(0, 25), S(40, 62), S(40, 59), S( 0, 34), S(35, 48)
+    S(0, 0), S(0, 25), S(40, 62), S(40, 59), S(0, 34), S(35, 48)
   };
 
   // ThreatByKing[on one/on many] contains bonuses for king attacks on
   // pawns or pieces which are not pawn-defended.
-  const Score ThreatByKing[2] = { S(3, 62), S(9, 138) };
+  const Score ThreatByKing[] = { S(3, 62), S(9, 138) };
 
   // Passed[mg/eg][Rank] contains midgame and endgame bonuses for passed pawns.
   // We don't use a Score because we process the two components independently.
@@ -174,18 +207,13 @@ namespace {
     S(-20,-12), S( 1, -8), S( 2, 10), S(  9, 10)
   };
 
-  // Protector[PieceType-2][distance] contains a protecting bonus for our king,
-  // indexed by piece type and distance between the piece and the king.
-  const Score Protector[4][8] = {
-    { S(0, 0), S( 7, 9), S( 7, 1), S( 1, 5), S(-10,-4), S( -1,-4), S( -7,-3), S(-16,-10) }, // Knight
-    { S(0, 0), S(11, 8), S(-7,-1), S(-1,-2), S( -1,-7), S(-11,-3), S( -9,-1), S(-16, -1) }, // Bishop
-    { S(0, 0), S(10, 0), S(-2, 2), S(-5, 4), S( -6, 2), S(-14,-3), S( -2,-9), S(-12, -7) }, // Rook
-    { S(0, 0), S( 3,-5), S( 2,-5), S(-4, 0), S( -9,-6),  S(-4, 7), S(-13,-7), S(-10, -7) }  // Queen
-  };
+  // KingProtector[PieceType-2] contains a bonus according to distance from king
+  const Score KingProtector[] = { S(-3, -5), S(-4, -3), S(-3, 0), S(-1, 1) };
 
   // Assorted bonuses and penalties used by evaluation
   const Score MinorBehindPawn     = S( 16,  0);
   const Score BishopPawns         = S(  8, 12);
+  const Score LongRangedBishop    = S( 22,  0);
   const Score RookOnPawn          = S(  8, 24);
   const Score TrappedRook         = S( 92,  0);
   const Score WeakQueen           = S( 50, 10);
@@ -193,16 +221,13 @@ namespace {
   const Score CloseEnemies        = S(  7,  0);
   const Score PawnlessFlank       = S( 20, 80);
   const Score ThreatByHangingPawn = S( 71, 61);
-  const Score ThreatBySafePawn    = S(182,175);
+  const Score ThreatBySafePawn    = S(192,175);
   const Score ThreatByRank        = S( 16,  3);
   const Score Hanging             = S( 48, 27);
+  const Score WeakUnopposedPawn   = S(  5, 25);
   const Score ThreatByPawnPush    = S( 38, 22);
   const Score HinderPassedPawn    = S(  7,  0);
-
-  // Penalty for a bishop on a1/h1 (a8/h8 for black) which is trapped by
-  // a friendly pawn on b2/g2 (b7/g7 for black). This can obviously only
-  // happen in Chess960 games.
-  const Score TrappedBishopA1H1 = S(50, 50);
+  const Score TrappedBishopA1H1   = S( 50, 50);
 
   #undef S
   #undef V
@@ -211,19 +236,21 @@ namespace {
   const int KingAttackWeights[PIECE_TYPE_NB] = { 0, 0, 78, 56, 45, 11 };
 
   // Penalties for enemy's safe checks
-  const int QueenCheck        = 745;
-  const int RookCheck         = 688;
-  const int BishopCheck       = 588;
-  const int KnightCheck       = 924;
+  const int QueenCheck  = 780;
+  const int RookCheck   = 880;
+  const int BishopCheck = 435;
+  const int KnightCheck = 790;
 
-  // Threshold for lazy evaluation
-  const Value LazyThreshold = Value(1500);
+  // Threshold for lazy and space evaluation
+  const Value LazyThreshold  = Value(1500);
+  const Value SpaceThreshold = Value(12222);
 
-  // eval_init() initializes king and attack bitboards for a given color
-  // adding pawn attacks. To be done at the beginning of the evaluation.
 
-  template<Color Us>
-  void eval_init(const Position& pos, EvalInfo& ei) {
+  // initialize() computes king and pawn attacks, and the king ring bitboard
+  // for a given color. This is done at the beginning of the evaluation.
+
+  template<Tracing T> template<Color Us>
+  void Evaluation<T>::initialize() {
 
     const Color  Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
     const Square Up   = (Us == WHITE ? NORTH : SOUTH);
@@ -235,34 +262,36 @@ namespace {
 
     // Squares occupied by those pawns, by our king, or controlled by enemy pawns
     // are excluded from the mobility area.
-    ei.mobilityArea[Us] = ~(b | pos.square<KING>(Us) | ei.pe->pawn_attacks(Them));
+    mobilityArea[Us] = ~(b | pos.square<KING>(Us) | pe->pawn_attacks(Them));
 
     // Initialise the attack bitboards with the king and pawn information
-    b = ei.attackedBy[Us][KING] = pos.attacks_from<KING>(pos.square<KING>(Us));
-    ei.attackedBy[Us][PAWN] = ei.pe->pawn_attacks(Us);
+    b = attackedBy[Us][KING] = pos.attacks_from<KING>(pos.square<KING>(Us));
+    attackedBy[Us][PAWN] = pe->pawn_attacks(Us);
 
-    ei.attackedBy2[Us]            = b & ei.attackedBy[Us][PAWN];
-    ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] = b | ei.attackedBy[Us][PAWN];
+    attackedBy2[Us]            = b & attackedBy[Us][PAWN];
+    attackedBy[Us][ALL_PIECES] = b | attackedBy[Us][PAWN];
 
     // Init our king safety tables only if we are going to use them
-    if (pos.non_pawn_material(Them) >= QueenValueMg)
+    if (pos.non_pawn_material(Them) >= RookValueMg + KnightValueMg)
     {
-        ei.kingRing[Us] = b | shift<Up>(b);
-        ei.kingAttackersCount[Them] = popcount(b & ei.pe->pawn_attacks(Them));
-        ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Them] = ei.kingAttackersWeight[Them] = 0;
+        kingRing[Us] = b;
+        if (relative_rank(Us, pos.square<KING>(Us)) == RANK_1)
+            kingRing[Us] |= shift<Up>(b);
+
+        kingAttackersCount[Them] = popcount(b & pe->pawn_attacks(Them));
+        kingAdjacentZoneAttacksCount[Them] = kingAttackersWeight[Them] = 0;
     }
     else
-        ei.kingRing[Us] = ei.kingAttackersCount[Them] = 0;
+        kingRing[Us] = kingAttackersCount[Them] = 0;
   }
 
 
   // evaluate_pieces() assigns bonuses and penalties to the pieces of a given
   // color and type.
 
-  template<bool DoTrace, Color Us = WHITE, PieceType Pt = KNIGHT>
-  Score evaluate_pieces(const Position& pos, EvalInfo& ei, Score* mobility) {
+  template<Tracing T>  template<Color Us, PieceType Pt>
+  Score Evaluation<T>::evaluate_pieces() {
 
-    const PieceType NextPt = (Us == WHITE ? Pt : PieceType(Pt + 1));
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
     const Bitboard OutpostRanks = (Us == WHITE ? Rank4BB | Rank5BB | Rank6BB
                                                : Rank5BB | Rank4BB | Rank3BB);
@@ -272,7 +301,7 @@ namespace {
     Square s;
     Score score = SCORE_ZERO;
 
-    ei.attackedBy[Us][Pt] = 0;
+    attackedBy[Us][Pt] = 0;
 
     while ((s = *pl++) != SQ_NONE)
     {
@@ -284,34 +313,34 @@ namespace {
         if (pos.pinned_pieces(Us) & s)
             b &= LineBB[pos.square<KING>(Us)][s];
 
-        ei.attackedBy2[Us] |= ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] & b;
-        ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] |= ei.attackedBy[Us][Pt] |= b;
+        attackedBy2[Us] |= attackedBy[Us][ALL_PIECES] & b;
+        attackedBy[Us][ALL_PIECES] |= attackedBy[Us][Pt] |= b;
 
-        if (b & ei.kingRing[Them])
+        if (b & kingRing[Them])
         {
-            ei.kingAttackersCount[Us]++;
-            ei.kingAttackersWeight[Us] += KingAttackWeights[Pt];
-            ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] += popcount(b & ei.attackedBy[Them][KING]);
+            kingAttackersCount[Us]++;
+            kingAttackersWeight[Us] += KingAttackWeights[Pt];
+            kingAdjacentZoneAttacksCount[Us] += popcount(b & attackedBy[Them][KING]);
         }
 
-        int mob = popcount(b & ei.mobilityArea[Us]);
+        int mob = popcount(b & mobilityArea[Us]);
 
-        mobility[Us] += MobilityBonus[Pt-2][mob];
+        mobility[Us] += MobilityBonus[Pt - 2][mob];
 
         // Bonus for this piece as a king protector
-        score += Protector[Pt-2][distance(s, pos.square<KING>(Us))];
+        score += KingProtector[Pt - 2] * distance(s, pos.square<KING>(Us));
 
         if (Pt == BISHOP || Pt == KNIGHT)
         {
             // Bonus for outpost squares
-            bb = OutpostRanks & ~ei.pe->pawn_attacks_span(Them);
+            bb = OutpostRanks & ~pe->pawn_attacks_span(Them);
             if (bb & s)
-                score += Outpost[Pt == BISHOP][!!(ei.attackedBy[Us][PAWN] & s)] * 2;
+                score += Outpost[Pt == BISHOP][!!(attackedBy[Us][PAWN] & s)] * 2;
             else
             {
                 bb &= b & ~pos.pieces(Us);
                 if (bb)
-                   score += Outpost[Pt == BISHOP][!!(ei.attackedBy[Us][PAWN] & bb)];
+                   score += Outpost[Pt == BISHOP][!!(attackedBy[Us][PAWN] & bb)];
             }
 
             // Bonus when behind a pawn
@@ -319,9 +348,15 @@ namespace {
                 && (pos.pieces(PAWN) & (s + pawn_push(Us))))
                 score += MinorBehindPawn;
 
-            // Penalty for pawns on the same color square as the bishop
             if (Pt == BISHOP)
-                score -= BishopPawns * ei.pe->pawns_on_same_color_squares(Us, s);
+            {
+                // Penalty for pawns on the same color square as the bishop
+                score -= BishopPawns * pe->pawns_on_same_color_squares(Us, s);
+
+                // Bonus for bishop on a long diagonal which can "see" both center squares
+                if (more_than_one(Center & (attacks_bb<BISHOP>(s, pos.pieces(PAWN)) | s)))
+                    score += LongRangedBishop;
+            }
 
             // An important Chess960 pattern: A cornered bishop blocked by a friendly
             // pawn diagonally in front of it is a very serious problem, especially
@@ -345,8 +380,8 @@ namespace {
                 score += RookOnPawn * popcount(pos.pieces(Them, PAWN) & PseudoAttacks[ROOK][s]);
 
             // Bonus when on an open or semi-open file
-            if (ei.pe->semiopen_file(Us, file_of(s)))
-                score += RookOnFile[!!ei.pe->semiopen_file(Them, file_of(s))];
+            if (pe->semiopen_file(Us, file_of(s)))
+                score += RookOnFile[!!pe->semiopen_file(Them, file_of(s))];
 
             // Penalty when trapped by the king, even more if the king cannot castle
             else if (mob <= 3)
@@ -354,7 +389,7 @@ namespace {
                 Square ksq = pos.square<KING>(Us);
 
                 if (   ((file_of(ksq) < FILE_E) == (file_of(s) < file_of(ksq)))
-                    && !ei.pe->semiopen_side(Us, file_of(ksq), file_of(s) < file_of(ksq)))
+                    && !pe->semiopen_side(Us, file_of(ksq), file_of(s) < file_of(ksq)))
                     score -= (TrappedRook - make_score(mob * 22, 0)) * (1 + !pos.can_castle(Us));
             }
         }
@@ -368,107 +403,96 @@ namespace {
         }
     }
 
-    if (DoTrace)
+    if (T)
         Trace::add(Pt, Us, score);
 
-    // Recursively call evaluate_pieces() of next piece type until KING is excluded
-    return score - evaluate_pieces<DoTrace, Them, NextPt>(pos, ei, mobility);
+    return score;
   }
 
-  template<>
-  Score evaluate_pieces<false, WHITE, KING>(const Position&, EvalInfo&, Score*) { return SCORE_ZERO; }
-  template<>
-  Score evaluate_pieces< true, WHITE, KING>(const Position&, EvalInfo&, Score*) { return SCORE_ZERO; }
-
 
   // evaluate_king() assigns bonuses and penalties to a king of a given color
 
-  const Bitboard QueenSide   = FileABB | FileBBB | FileCBB | FileDBB;
-  const Bitboard CenterFiles = FileCBB | FileDBB | FileEBB | FileFBB;
-  const Bitboard KingSide    = FileEBB | FileFBB | FileGBB | FileHBB;
-
-  const Bitboard KingFlank[FILE_NB] = {
-    QueenSide, QueenSide, QueenSide, CenterFiles, CenterFiles, KingSide, KingSide, KingSide
-  };
-
-  template<Color Us, bool DoTrace>
-  Score evaluate_king(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
+  template<Tracing T>  template<Color Us>
+  Score Evaluation<T>::evaluate_king() {
 
     const Color Them    = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
     const Square Up     = (Us == WHITE ? NORTH : SOUTH);
-    const Bitboard Camp = (Us == WHITE ? ~Bitboard(0) ^ Rank6BB ^ Rank7BB ^ Rank8BB
-                                       : ~Bitboard(0) ^ Rank1BB ^ Rank2BB ^ Rank3BB);
+    const Bitboard Camp = (Us == WHITE ? AllSquares ^ Rank6BB ^ Rank7BB ^ Rank8BB
+                                       : AllSquares ^ Rank1BB ^ Rank2BB ^ Rank3BB);
 
     const Square ksq = pos.square<KING>(Us);
-    Bitboard undefended, b, b1, b2, safe, other;
+    Bitboard kingOnlyDefended, undefended, b, b1, b2, safe, other;
     int kingDanger;
 
     // King shelter and enemy pawns storm
-    Score score = ei.pe->king_safety<Us>(pos, ksq);
+    Score score = pe->king_safety<Us>(pos, ksq);
 
     // Main king safety evaluation
-    if (ei.kingAttackersCount[Them])
+    if (kingAttackersCount[Them] > (1 - pos.count<QUEEN>(Them)))
     {
         // Find the attacked squares which are defended only by our king...
-        undefended =   ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]
-                    &  ei.attackedBy[Us][KING]
-                    & ~ei.attackedBy2[Us];
+        kingOnlyDefended =   attackedBy[Them][ALL_PIECES]
+                          &  attackedBy[Us][KING]
+                          & ~attackedBy2[Us];
 
         // ... and those which are not defended at all in the larger king ring
-        b =  ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES] & ~ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES]
-           & ei.kingRing[Us] & ~pos.pieces(Them);
+        undefended =   attackedBy[Them][ALL_PIECES]
+                    & ~attackedBy[Us][ALL_PIECES]
+                    &  kingRing[Us]
+                    & ~pos.pieces(Them);
 
         // Initialize the 'kingDanger' variable, which will be transformed
         // later into a king danger score. 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).
-        kingDanger =  std::min(807, ei.kingAttackersCount[Them] * ei.kingAttackersWeight[Them])
-                    + 101 * ei.kingAdjacentZoneAttacksCount[Them]
-                    + 235 * popcount(undefended)
-                    + 134 * (popcount(b) + !!pos.pinned_pieces(Us))
-                    - 717 * !pos.count<QUEEN>(Them)
-                    -   7 * mg_value(score) / 5 - 5;
+        // attacked and weak squares around our king, the absence of queen and
+        // the quality of the pawn shelter (current 'score' value).
+        kingDanger =        kingAttackersCount[Them] * kingAttackersWeight[Them]
+                    + 102 * kingAdjacentZoneAttacksCount[Them]
+                    + 191 * popcount(kingOnlyDefended | undefended)
+                    + 143 * !!pos.pinned_pieces(Us)
+                    - 848 * !pos.count<QUEEN>(Them)
+                    -   9 * mg_value(score) / 8
+                    +  40;
 
         // Analyse the safe enemy's checks which are possible on next move
         safe  = ~pos.pieces(Them);
-        safe &= ~ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] | (undefended & ei.attackedBy2[Them]);
+        safe &= ~attackedBy[Us][ALL_PIECES] | (kingOnlyDefended & attackedBy2[Them]);
 
-        b1 = pos.attacks_from<ROOK  >(ksq);
+        b1 = pos.attacks_from<  ROOK>(ksq);
         b2 = pos.attacks_from<BISHOP>(ksq);
 
         // Enemy queen safe checks
-        if ((b1 | b2) & ei.attackedBy[Them][QUEEN] & safe)
+        if ((b1 | b2) & attackedBy[Them][QUEEN] & safe)
             kingDanger += QueenCheck;
 
         // For minors and rooks, also consider the square safe if attacked twice,
         // and only defended by our queen.
-        safe |=  ei.attackedBy2[Them]
-               & ~(ei.attackedBy2[Us] | pos.pieces(Them))
-               & ei.attackedBy[Us][QUEEN];
+        safe |=  attackedBy2[Them]
+               & ~(attackedBy2[Us] | pos.pieces(Them))
+               & attackedBy[Us][QUEEN];
 
         // Some other potential checks are also analysed, even from squares
         // currently occupied by the opponent own pieces, as long as the square
         // is not attacked by our pawns, and is not occupied by a blocked pawn.
-        other = ~(   ei.attackedBy[Us][PAWN]
+        other = ~(   attackedBy[Us][PAWN]
                   | (pos.pieces(Them, PAWN) & shift<Up>(pos.pieces(PAWN))));
 
         // Enemy rooks safe and other checks
-        if (b1 & ei.attackedBy[Them][ROOK] & safe)
+        if (b1 & attackedBy[Them][ROOK] & safe)
             kingDanger += RookCheck;
 
-        else if (b1 & ei.attackedBy[Them][ROOK] & other)
+        else if (b1 & attackedBy[Them][ROOK] & other)
             score -= OtherCheck;
 
         // Enemy bishops safe and other checks
-        if (b2 & ei.attackedBy[Them][BISHOP] & safe)
+        if (b2 & attackedBy[Them][BISHOP] & safe)
             kingDanger += BishopCheck;
 
-        else if (b2 & ei.attackedBy[Them][BISHOP] & other)
+        else if (b2 & attackedBy[Them][BISHOP] & other)
             score -= OtherCheck;
 
         // Enemy knights safe and other checks
-        b = pos.attacks_from<KNIGHT>(ksq) & ei.attackedBy[Them][KNIGHT];
+        b = pos.attacks_from<KNIGHT>(ksq) & attackedBy[Them][KNIGHT];
         if (b & safe)
             kingDanger += KnightCheck;
 
@@ -477,12 +501,12 @@ namespace {
 
         // Transform the kingDanger units into a Score, and substract it from the evaluation
         if (kingDanger > 0)
-            score -= make_score(kingDanger * kingDanger / 4096, 0);
+            score -= make_score(kingDanger * kingDanger / 4096, kingDanger / 16);
     }
 
     // King tropism: firstly, find squares that opponent attacks in our king flank
     File kf = file_of(ksq);
-    b = ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES] & KingFlank[kf] & Camp;
+    b = attackedBy[Them][ALL_PIECES] & KingFlank[kf] & Camp;
 
     assert(((Us == WHITE ? b << 4 : b >> 4) & b) == 0);
     assert(popcount(Us == WHITE ? b << 4 : b >> 4) == popcount(b));
@@ -490,7 +514,7 @@ namespace {
     // Secondly, add the squares which are attacked twice in that flank and
     // which are not defended by our pawns.
     b =  (Us == WHITE ? b << 4 : b >> 4)
-       | (b & ei.attackedBy2[Them] & ~ei.attackedBy[Us][PAWN]);
+       | (b & attackedBy2[Them] & ~attackedBy[Us][PAWN]);
 
     score -= CloseEnemies * popcount(b);
 
@@ -498,7 +522,7 @@ namespace {
     if (!(pos.pieces(PAWN) & KingFlank[kf]))
         score -= PawnlessFlank;
 
-    if (DoTrace)
+    if (T)
         Trace::add(KING, Us, score);
 
     return score;
@@ -508,39 +532,38 @@ namespace {
   // evaluate_threats() assigns bonuses according to the types of the attacking
   // and the attacked pieces.
 
-  template<Color Us, bool DoTrace>
-  Score evaluate_threats(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
+  template<Tracing T>  template<Color Us>
+  Score Evaluation<T>::evaluate_threats() {
 
     const Color Them        = (Us == WHITE ? BLACK      : WHITE);
     const Square Up         = (Us == WHITE ? NORTH      : SOUTH);
     const Square Left       = (Us == WHITE ? NORTH_WEST : SOUTH_EAST);
     const Square Right      = (Us == WHITE ? NORTH_EAST : SOUTH_WEST);
-    const Bitboard TRank2BB = (Us == WHITE ? Rank2BB    : Rank7BB);
-    const Bitboard TRank7BB = (Us == WHITE ? Rank7BB    : Rank2BB);
+    const Bitboard TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB    : Rank6BB);
 
     Bitboard b, weak, defended, stronglyProtected, safeThreats;
     Score score = SCORE_ZERO;
 
     // Non-pawn enemies attacked by a pawn
-    weak = (pos.pieces(Them) ^ pos.pieces(Them, PAWN)) & ei.attackedBy[Us][PAWN];
+    weak = (pos.pieces(Them) ^ pos.pieces(Them, PAWN)) & attackedBy[Us][PAWN];
 
     if (weak)
     {
-        b = pos.pieces(Us, PAWN) & ( ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]
-                                    | ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES]);
+        b = pos.pieces(Us, PAWN) & ( ~attackedBy[Them][ALL_PIECES]
+                                    | attackedBy[Us][ALL_PIECES]);
 
         safeThreats = (shift<Right>(b) | shift<Left>(b)) & weak;
 
+        score += ThreatBySafePawn * popcount(safeThreats);
+
         if (weak ^ safeThreats)
             score += ThreatByHangingPawn;
-
-        score += ThreatBySafePawn * popcount(safeThreats);
     }
 
     // Squares strongly protected by the opponent, either because they attack the
     // square with a pawn, or because they attack the square twice and we don't.
-    stronglyProtected =  ei.attackedBy[Them][PAWN]
-                       | (ei.attackedBy2[Them] & ~ei.attackedBy2[Us]);
+    stronglyProtected =  attackedBy[Them][PAWN]
+                       | (attackedBy2[Them] & ~attackedBy2[Us]);
 
     // Non-pawn enemies, strongly protected
     defended =  (pos.pieces(Them) ^ pos.pieces(Them, PAWN))
@@ -549,12 +572,12 @@ namespace {
     // Enemies not strongly protected and under our attack
     weak =   pos.pieces(Them)
           & ~stronglyProtected
-          &  ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES];
+          &  attackedBy[Us][ALL_PIECES];
 
     // Add a bonus according to the kind of attacking pieces
     if (defended | weak)
     {
-        b = (defended | weak) & (ei.attackedBy[Us][KNIGHT] | ei.attackedBy[Us][BISHOP]);
+        b = (defended | weak) & (attackedBy[Us][KNIGHT] | attackedBy[Us][BISHOP]);
         while (b)
         {
             Square s = pop_lsb(&b);
@@ -563,7 +586,7 @@ namespace {
                 score += ThreatByRank * (int)relative_rank(Them, s);
         }
 
-        b = (pos.pieces(Them, QUEEN) | weak) & ei.attackedBy[Us][ROOK];
+        b = (pos.pieces(Them, QUEEN) | weak) & attackedBy[Us][ROOK];
         while (b)
         {
             Square s = pop_lsb(&b);
@@ -572,54 +595,60 @@ namespace {
                 score += ThreatByRank * (int)relative_rank(Them, s);
         }
 
-        score += Hanging * popcount(weak & ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]);
+        score += Hanging * popcount(weak & ~attackedBy[Them][ALL_PIECES]);
 
-        b = weak & ei.attackedBy[Us][KING];
+        b = weak & attackedBy[Us][KING];
         if (b)
             score += ThreatByKing[more_than_one(b)];
     }
 
-    // Bonus if some pawns can safely push and attack an enemy piece
-    b = pos.pieces(Us, PAWN) & ~TRank7BB;
-    b = shift<Up>(b | (shift<Up>(b & TRank2BB) & ~pos.pieces()));
+    // Bonus for opponent unopposed weak pawns
+    if (pos.pieces(Us, ROOK, QUEEN))
+        score += WeakUnopposedPawn * pe->weak_unopposed(Them);
 
-    b &=  ~pos.pieces()
-        & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
-        & (ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] | ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]);
+    // Find squares where our pawns can push on the next move
+    b  = shift<Up>(pos.pieces(Us, PAWN)) & ~pos.pieces();
+    b |= shift<Up>(b & TRank3BB) & ~pos.pieces();
 
+    // Keep only the squares which are not completely unsafe
+    b &= ~attackedBy[Them][PAWN]
+        & (attackedBy[Us][ALL_PIECES] | ~attackedBy[Them][ALL_PIECES]);
+
+    // Add a bonus for each new pawn threats from those squares
     b =  (shift<Left>(b) | shift<Right>(b))
        &  pos.pieces(Them)
-       & ~ei.attackedBy[Us][PAWN];
+       & ~attackedBy[Us][PAWN];
 
     score += ThreatByPawnPush * popcount(b);
 
-    if (DoTrace)
+    if (T)
         Trace::add(THREAT, Us, score);
 
     return score;
   }
 
 
-  // evaluate_passer_pawns() evaluates the passed pawns and candidate passed
+  // evaluate_passed_pawns() evaluates the passed pawns and candidate passed
   // pawns of the given color.
 
-  template<Color Us, bool DoTrace>
-  Score evaluate_passer_pawns(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
+  template<Tracing T>  template<Color Us>
+  Score Evaluation<T>::evaluate_passed_pawns() {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    const Square Up  = (Us == WHITE ? NORTH : SOUTH);
 
     Bitboard b, bb, squaresToQueen, defendedSquares, unsafeSquares;
     Score score = SCORE_ZERO;
 
-    b = ei.pe->passed_pawns(Us);
+    b = pe->passed_pawns(Us);
 
     while (b)
     {
         Square s = pop_lsb(&b);
 
-        assert(!(pos.pieces(PAWN) & forward_bb(Us, s)));
+        assert(!(pos.pieces(Them, PAWN) & forward_file_bb(Us, s + Up)));
 
-        bb = forward_bb(Us, s) & (ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES] | pos.pieces(Them));
+        bb = forward_file_bb(Us, s) & (attackedBy[Them][ALL_PIECES] | pos.pieces(Them));
         score -= HinderPassedPawn * popcount(bb);
 
         int r = relative_rank(Us, s) - RANK_2;
@@ -629,15 +658,15 @@ namespace {
 
         if (rr)
         {
-            Square blockSq = s + pawn_push(Us);
+            Square blockSq = s + Up;
 
             // Adjust bonus based on the king's proximity
             ebonus +=  distance(pos.square<KING>(Them), blockSq) * 5 * rr
-                     - distance(pos.square<KING>(Us  ), blockSq) * 2 * rr;
+                     - distance(pos.square<KING>(  Us), blockSq) * 2 * rr;
 
             // If blockSq is not the queening square then consider also a second push
             if (relative_rank(Us, blockSq) != RANK_8)
-                ebonus -= distance(pos.square<KING>(Us), blockSq + pawn_push(Us)) * rr;
+                ebonus -= distance(pos.square<KING>(Us), blockSq + Up) * rr;
 
             // If the pawn is free to advance, then increase the bonus
             if (pos.empty(blockSq))
@@ -645,15 +674,15 @@ namespace {
                 // If there is a rook or queen attacking/defending the pawn from behind,
                 // consider all the squaresToQueen. Otherwise consider only the squares
                 // in the pawn's path attacked or occupied by the enemy.
-                defendedSquares = unsafeSquares = squaresToQueen = forward_bb(Us, s);
+                defendedSquares = unsafeSquares = squaresToQueen = forward_file_bb(Us, s);
 
-                bb = forward_bb(Them, s) & pos.pieces(ROOK, QUEEN) & pos.attacks_from<ROOK>(s);
+                bb = forward_file_bb(Them, s) & pos.pieces(ROOK, QUEEN) & pos.attacks_from<ROOK>(s);
 
                 if (!(pos.pieces(Us) & bb))
-                    defendedSquares &= ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES];
+                    defendedSquares &= attackedBy[Us][ALL_PIECES];
 
                 if (!(pos.pieces(Them) & bb))
-                    unsafeSquares &= ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES] | pos.pieces(Them);
+                    unsafeSquares &= attackedBy[Them][ALL_PIECES] | pos.pieces(Them);
 
                 // If there aren't any enemy attacks, assign a big bonus. Otherwise
                 // assign a smaller bonus if the block square isn't attacked.
@@ -674,14 +703,14 @@ namespace {
         } // rr != 0
 
         // Scale down bonus for candidate passers which need more than one
-        // pawn push to become passed.
-        if (!pos.pawn_passed(Us, s + pawn_push(Us)))
+        // pawn push to become passed or have a pawn in front of them.
+        if (!pos.pawn_passed(Us, s + Up) || (pos.pieces(PAWN) & forward_file_bb(Us, s)))
             mbonus /= 2, ebonus /= 2;
 
         score += make_score(mbonus, ebonus) + PassedFile[file_of(s)];
     }
 
-    if (DoTrace)
+    if (T)
         Trace::add(PASSED, Us, score);
 
     return score;
@@ -694,8 +723,9 @@ namespace {
   // squares one, two or three squares behind a friendly pawn are counted
   // twice. Finally, the space bonus is multiplied by a weight. The aim is to
   // improve play on game opening.
-  template<Color Us>
-  Score evaluate_space(const Position& pos, const EvalInfo& ei) {
+
+  template<Tracing T>  template<Color Us>
+  Score Evaluation<T>::evaluate_space() {
 
     const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
     const Bitboard SpaceMask =
@@ -707,8 +737,8 @@ namespace {
     // pawn, or if it is undefended and attacked by an enemy piece.
     Bitboard safe =   SpaceMask
                    & ~pos.pieces(Us, PAWN)
-                   & ~ei.attackedBy[Them][PAWN]
-                   & (ei.attackedBy[Us][ALL_PIECES] | ~ei.attackedBy[Them][ALL_PIECES]);
+                   & ~attackedBy[Them][PAWN]
+                   & (attackedBy[Us][ALL_PIECES] | ~attackedBy[Them][ALL_PIECES]);
 
     // Find all squares which are at most three squares behind some friendly pawn
     Bitboard behind = pos.pieces(Us, PAWN);
@@ -720,39 +750,42 @@ namespace {
 
     // ...count safe + (behind & safe) with a single popcount.
     int bonus = popcount((Us == WHITE ? safe << 32 : safe >> 32) | (behind & safe));
-    bonus = std::min(16, bonus);
-    int weight = pos.count<ALL_PIECES>(Us) - 2 * ei.pe->open_files();
+    int weight = pos.count<ALL_PIECES>(Us) - 2 * pe->open_files();
 
-    return make_score(bonus * weight * weight / 18, 0);
+    return make_score(bonus * weight * weight / 16, 0);
   }
 
 
   // evaluate_initiative() computes the initiative correction value for the
   // position, i.e., second order bonus/malus based on the known attacking/defending
   // status of the players.
-  Score evaluate_initiative(const Position& pos, int asymmetry, Value eg) {
+
+  template<Tracing T>
+  Score Evaluation<T>::evaluate_initiative(Value eg) {
 
     int kingDistance =  distance<File>(pos.square<KING>(WHITE), pos.square<KING>(BLACK))
                       - distance<Rank>(pos.square<KING>(WHITE), pos.square<KING>(BLACK));
     bool bothFlanks = (pos.pieces(PAWN) & QueenSide) && (pos.pieces(PAWN) & KingSide);
 
     // Compute the initiative bonus for the attacking side
-    int initiative = 8 * (asymmetry + kingDistance - 17) + 12 * pos.count<PAWN>() + 16 * bothFlanks;
+    int initiative = 8 * (pe->pawn_asymmetry() + kingDistance - 17) + 12 * pos.count<PAWN>() + 16 * bothFlanks;
 
     // Now apply the bonus: note that we find the attacking side by extracting
     // the sign of the endgame value, and that we carefully cap the bonus so
     // that the endgame score will never change sign after the bonus.
-    int value = ((eg > 0) - (eg < 0)) * std::max(initiative, -abs(eg));
+    int v = ((eg > 0) - (eg < 0)) * std::max(initiative, -abs(eg));
 
-    return make_score(0, value);
+    return make_score(0, v);
   }
 
 
   // evaluate_scale_factor() computes the scale factor for the winning side
-  ScaleFactor evaluate_scale_factor(const Position& pos, const EvalInfo& ei, Value eg) {
+
+  template<Tracing T>
+  ScaleFactor Evaluation<T>::evaluate_scale_factor(Value eg) {
 
     Color strongSide = eg > VALUE_DRAW ? WHITE : BLACK;
-    ScaleFactor sf = ei.me->scale_factor(pos, strongSide);
+    ScaleFactor sf = me->scale_factor(pos, strongSide);
 
     // If we don't already have an unusual scale factor, check for certain
     // types of endgames, and use a lower scale for those.
@@ -781,101 +814,98 @@ namespace {
     return sf;
   }
 
-} // namespace
 
+  // value() is the main function of the class. It computes the various parts of
+  // the evaluation and returns the value of the position from the point of view
+  // of the side to move.
 
-/// evaluate() is the main evaluation function. It returns a static evaluation
-/// of the position from the point of view of the side to move.
+  template<Tracing T>
+  Value Evaluation<T>::value() {
+
+    assert(!pos.checkers());
+
+    // Probe the material hash table
+    me = Material::probe(pos);
+
+    // If we have a specialized evaluation function for the current material
+    // configuration, call it and return.
+    if (me->specialized_eval_exists())
+        return me->evaluate(pos);
+
+    // Initialize score by reading the incrementally updated scores included in
+    // the position object (material + piece square tables) and the material
+    // imbalance. Score is computed internally from the white point of view.
+    Score score = pos.psq_score() + me->imbalance();
+
+    // Probe the pawn hash table
+    pe = Pawns::probe(pos);
+    score += pe->pawns_score();
+
+    // Early exit if score is high
+    Value v = (mg_value(score) + eg_value(score)) / 2;
+    if (abs(v) > LazyThreshold)
+       return pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v;
+
+    // Main evaluation begins here
+
+    initialize<WHITE>();
+    initialize<BLACK>();
+
+    score += evaluate_pieces<WHITE, KNIGHT>() - evaluate_pieces<BLACK, KNIGHT>();
+    score += evaluate_pieces<WHITE, BISHOP>() - evaluate_pieces<BLACK, BISHOP>();
+    score += evaluate_pieces<WHITE, ROOK  >() - evaluate_pieces<BLACK, ROOK  >();
+    score += evaluate_pieces<WHITE, QUEEN >() - evaluate_pieces<BLACK, QUEEN >();
+
+    score += mobility[WHITE] - mobility[BLACK];
 
-template<bool DoTrace>
-Value Eval::evaluate(const Position& pos) {
-
-  assert(!pos.checkers());
-
-  Score mobility[COLOR_NB] = { SCORE_ZERO, SCORE_ZERO };
-  Value v;
-  EvalInfo ei;
-
-  // Probe the material hash table
-  ei.me = Material::probe(pos);
-
-  // If we have a specialized evaluation function for the current material
-  // configuration, call it and return.
-  if (ei.me->specialized_eval_exists())
-      return ei.me->evaluate(pos);
-
-  // Initialize score by reading the incrementally updated scores included in
-  // the position object (material + piece square tables) and the material
-  // imbalance. Score is computed internally from the white point of view.
-  Score score = pos.psq_score() + ei.me->imbalance();
-
-  // Probe the pawn hash table
-  ei.pe = Pawns::probe(pos);
-  score += ei.pe->pawns_score();
-
-  // Early exit if score is high
-  v = (mg_value(score) + eg_value(score)) / 2;
-  if (abs(v) > LazyThreshold)
-     return pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v;
-
-  // Initialize attack and king safety bitboards
-  eval_init<WHITE>(pos, ei);
-  eval_init<BLACK>(pos, ei);
-
-  // Evaluate all pieces but king and pawns
-  score += evaluate_pieces<DoTrace>(pos, ei, mobility);
-  score += mobility[WHITE] - mobility[BLACK];
-
-  // Evaluate kings after all other pieces because we need full attack
-  // information when computing the king safety evaluation.
-  score +=  evaluate_king<WHITE, DoTrace>(pos, ei)
-          - evaluate_king<BLACK, DoTrace>(pos, ei);
-
-  // Evaluate tactical threats, we need full attack information including king
-  score +=  evaluate_threats<WHITE, DoTrace>(pos, ei)
-          - evaluate_threats<BLACK, DoTrace>(pos, ei);
-
-  // Evaluate passed pawns, we need full attack information including king
-  score +=  evaluate_passer_pawns<WHITE, DoTrace>(pos, ei)
-          - evaluate_passer_pawns<BLACK, DoTrace>(pos, ei);
-
-  // Evaluate space for both sides, only during opening
-  if (pos.non_pawn_material() >= 12222)
-      score +=  evaluate_space<WHITE>(pos, ei)
-              - evaluate_space<BLACK>(pos, ei);
-
-  // Evaluate position potential for the winning side
-  score += evaluate_initiative(pos, ei.pe->pawn_asymmetry(), eg_value(score));
-
-  // Evaluate scale factor for the winning side
-  ScaleFactor sf = evaluate_scale_factor(pos, ei, eg_value(score));
-
-  // Interpolate between a middlegame and a (scaled by 'sf') endgame score
-  v =  mg_value(score) * int(ei.me->game_phase())
-     + eg_value(score) * int(PHASE_MIDGAME - ei.me->game_phase()) * sf / SCALE_FACTOR_NORMAL;
-
-  v /= int(PHASE_MIDGAME);
-
-  // In case of tracing add all remaining individual evaluation terms
-  if (DoTrace)
-  {
-      Trace::add(MATERIAL, pos.psq_score());
-      Trace::add(IMBALANCE, ei.me->imbalance());
-      Trace::add(PAWN, ei.pe->pawns_score());
-      Trace::add(MOBILITY, mobility[WHITE], mobility[BLACK]);
-      if (pos.non_pawn_material() >= 12222)
-          Trace::add(SPACE, evaluate_space<WHITE>(pos, ei)
-                          , evaluate_space<BLACK>(pos, ei));
-      Trace::add(TOTAL, score);
+    score +=  evaluate_king<WHITE>()
+            - evaluate_king<BLACK>();
+
+    score +=  evaluate_threats<WHITE>()
+            - evaluate_threats<BLACK>();
+
+    score +=  evaluate_passed_pawns<WHITE>()
+            - evaluate_passed_pawns<BLACK>();
+
+    if (pos.non_pawn_material() >= SpaceThreshold)
+        score +=  evaluate_space<WHITE>()
+                - evaluate_space<BLACK>();
+
+    score += evaluate_initiative(eg_value(score));
+
+    // Interpolate between a middlegame and a (scaled by 'sf') endgame score
+    ScaleFactor sf = evaluate_scale_factor(eg_value(score));
+    v =  mg_value(score) * int(me->game_phase())
+       + eg_value(score) * int(PHASE_MIDGAME - me->game_phase()) * sf / SCALE_FACTOR_NORMAL;
+
+    v /= int(PHASE_MIDGAME);
+
+    // In case of tracing add all remaining individual evaluation terms
+    if (T)
+    {
+        Trace::add(MATERIAL, pos.psq_score());
+        Trace::add(IMBALANCE, me->imbalance());
+        Trace::add(PAWN, pe->pawns_score());
+        Trace::add(MOBILITY, mobility[WHITE], mobility[BLACK]);
+        if (pos.non_pawn_material() >= SpaceThreshold)
+            Trace::add(SPACE, evaluate_space<WHITE>()
+                            , evaluate_space<BLACK>());
+        Trace::add(TOTAL, score);
+    }
+
+    return (pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v) + Eval::Tempo; // Side to move point of view
   }
 
-  return (pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v) + Eval::Tempo; // Side to move point of view
-}
+} // namespace
 
-// Explicit template instantiations
-template Value Eval::evaluate<true >(const Position&);
-template Value Eval::evaluate<false>(const Position&);
 
+/// evaluate() is the evaluator for the outer world. It returns a static evaluation
+/// of the position from the point of view of the side to move.
+
+Value Eval::evaluate(const Position& pos)
+{
+   return Evaluation<>(pos).value();
+}
 
 /// trace() is like evaluate(), but instead of returning a value, it returns
 /// a string (suitable for outputting to stdout) that contains the detailed
@@ -885,7 +915,7 @@ std::string Eval::trace(const Position& pos) {
 
   std::memset(scores, 0, sizeof(scores));
 
-  Value v = evaluate<true>(pos);
+  Value v = Evaluation<TRACE>(pos).value();
   v = pos.side_to_move() == WHITE ? v : -v; // White's point of view
 
   std::stringstream ss;
@@ -897,7 +927,7 @@ std::string Eval::trace(const Position& pos) {
      << "      Imbalance | " << Term(IMBALANCE)
      << "          Pawns | " << Term(PAWN)
      << "        Knights | " << Term(KNIGHT)
-     << "         Bishop | " << Term(BISHOP)
+     << "        Bishops | " << Term(BISHOP)
      << "          Rooks | " << Term(ROOK)
      << "         Queens | " << Term(QUEEN)
      << "       Mobility | " << Term(MOBILITY)