]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/material.cpp
Reformat piece values arrays
[stockfish] / src / material.cpp
index 885140c06ceda9266184f88521dcc96945f60aae..323611779963de5f62baf564e8ae98e920a9160b 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) 2008-2009 Marco Costalba
+  Copyright (C) 2008-2012 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
   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
 
-
-////
-//// Includes
-////
-
+#include <algorithm>
 #include <cassert>
-#include <sstream>
-#include <map>
+#include <cstring>
 
 #include "material.h"
 
 using namespace std;
 
-////
-//// Local definitions
-////
-
 namespace {
 
   // Values modified by Joona Kiiski
-  const Value BishopPairMidgameBonus = Value(109);
-  const Value BishopPairEndgameBonus = Value(97);
+  const Value MidgameLimit = Value(15581);
+  const Value EndgameLimit = Value(3998);
+
+  // Scale factors used when one side has no more pawns
+  const int NoPawnsSF[4] = { 6, 12, 32 };
 
   // Polynomial material balance parameters
   const Value RedundantQueenPenalty = Value(320);
   const Value RedundantRookPenalty  = Value(554);
-  const int LinearCoefficients[6]   = { 1709, -137, -1185, -166, 141, 59 };
-
-  const int QuadraticCoefficientsSameColor[][6] = {
-  { 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 33, -6, 0, 0, 0, 0 }, { 29, 269, -12, 0, 0, 0 },
-  { 0, 19, -4, 0, 0, 0 }, { -35, -10, 40, 95, 50, 0 }, { 52, 23, 78, 144, -11, -33 } };
-
-  const int QuadraticCoefficientsOppositeColor[][6] = {
-  { 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { -5, 0, 0, 0, 0, 0 }, { -33, 23, 0, 0, 0, 0 },
-  { 17, 25, -3, 0, 0, 0 }, { 10, -2, -19, -67, 0, 0 }, { 69, 64, -41, 116, 137, 0 } };
-
-  // Unmapped endgame evaluation and scaling functions, these
-  // are accessed direcly and not through the function maps.
-  EvaluationFunction<KmmKm> EvaluateKmmKm(WHITE);
-  EvaluationFunction<KXK>   EvaluateKXK(WHITE), EvaluateKKX(BLACK);
-  ScalingFunction<KBPK>     ScaleKBPK(WHITE),   ScaleKKBP(BLACK);
-  ScalingFunction<KQKRP>    ScaleKQKRP(WHITE),  ScaleKRPKQ(BLACK);
-  ScalingFunction<KPsK>     ScaleKPsK(WHITE),   ScaleKKPs(BLACK);
-  ScalingFunction<KPKP>     ScaleKPKPw(WHITE),  ScaleKPKPb(BLACK);
-
-  Key KNNKMaterialKey, KKNNMaterialKey;
-}
-
-
-////
-//// Classes
-////
-
-typedef EndgameEvaluationFunctionBase EF;
-typedef EndgameScalingFunctionBase SF;
-
-/// See header for a class description. It is declared here to avoid
-/// to include <map> in the header file.
-
-class EndgameFunctions {
-public:
-  EndgameFunctions();
-  ~EndgameFunctions();
-  template<class T> T* get(Key key) const;
-
-private:
-  template<class T> void add(const string& keyCode);
-
-  static Key buildKey(const string& keyCode);
-  static const string swapColors(const string& keyCode);
 
-  // Here we store two maps, one for evaluate and one for scaling
-  pair<map<Key, EF*>, map<Key, SF*> > maps;
+  const int LinearCoefficients[6] = { 1617, -162, -1172, -190, 105, 26 };
 
-  // Maps accessing functions for const and non-const references
-  template<typename T> const map<Key, T*>& get() const { return maps.first; }
-  template<typename T> map<Key, T*>& get() { return maps.first; }
-};
+  const int QuadraticCoefficientsSameColor[][8] = {
+  { 7, 7, 7, 7, 7, 7 }, { 39, 2, 7, 7, 7, 7 }, { 35, 271, -4, 7, 7, 7 },
+  { 7, 25, 4, 7, 7, 7 }, { -27, -2, 46, 100, 56, 7 }, { 58, 29, 83, 148, -3, -25 } };
 
-// Explicit specializations of a member function shall be declared in
-// the namespace of which the class template is a member.
-template<> const map<Key, SF*>&
-EndgameFunctions::get<SF>() const { return maps.second; }
+  const int QuadraticCoefficientsOppositeColor[][8] = {
+  { 41, 41, 41, 41, 41, 41 }, { 37, 41, 41, 41, 41, 41 }, { 10, 62, 41, 41, 41, 41 },
+  { 57, 64, 39, 41, 41, 41 }, { 50, 40, 23, -22, 41, 41 }, { 106, 101, 3, 151, 171, 41 } };
 
-template<> map<Key, SF*>&
-EndgameFunctions::get<SF>() { return maps.second; }
+  // Endgame evaluation and scaling functions accessed direcly and not through
+  // the function maps because correspond to more then one material hash key.
+  Endgame<KmmKm> EvaluateKmmKm[] = { Endgame<KmmKm>(WHITE), Endgame<KmmKm>(BLACK) };
+  Endgame<KXK>   EvaluateKXK[]   = { Endgame<KXK>(WHITE),   Endgame<KXK>(BLACK) };
 
+  Endgame<KBPsK>  ScaleKBPsK[]  = { Endgame<KBPsK>(WHITE),  Endgame<KBPsK>(BLACK) };
+  Endgame<KQKRPs> ScaleKQKRPs[] = { Endgame<KQKRPs>(WHITE), Endgame<KQKRPs>(BLACK) };
+  Endgame<KPsK>   ScaleKPsK[]   = { Endgame<KPsK>(WHITE),   Endgame<KPsK>(BLACK) };
+  Endgame<KPKP>   ScaleKPKP[]   = { Endgame<KPKP>(WHITE),   Endgame<KPKP>(BLACK) };
 
-////
-//// Functions
-////
-
-
-/// Constructor for the MaterialInfoTable class
-
-MaterialInfoTable::MaterialInfoTable(unsigned int numOfEntries) {
-
-  size = numOfEntries;
-  entries = new MaterialInfo[size];
-  funcs = new EndgameFunctions();
-  if (!entries || !funcs)
-  {
-      cerr << "Failed to allocate " << (numOfEntries * sizeof(MaterialInfo))
-           << " bytes for material hash table." << endl;
-      Application::exit_with_failure();
+  // Helper templates used to detect a given material distribution
+  template<Color Us> bool is_KXK(const Position& pos) {
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    return   pos.non_pawn_material(Them) == VALUE_ZERO
+          && pos.piece_count(Them, PAWN) == 0
+          && pos.non_pawn_material(Us)   >= RookValueMg;
   }
-}
 
+  template<Color Us> bool is_KBPsKs(const Position& pos) {
+    return   pos.non_pawn_material(Us)   == BishopValueMg
+          && pos.piece_count(Us, BISHOP) == 1
+          && pos.piece_count(Us, PAWN)   >= 1;
+  }
 
-/// Destructor for the MaterialInfoTable class
+  template<Color Us> bool is_KQKRPs(const Position& pos) {
+    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    return   pos.piece_count(Us, PAWN)    == 0
+          && pos.non_pawn_material(Us)    == QueenValueMg
+          && pos.piece_count(Us, QUEEN)   == 1
+          && pos.piece_count(Them, ROOK)  == 1
+          && pos.piece_count(Them, PAWN)  >= 1;
+  }
 
-MaterialInfoTable::~MaterialInfoTable() {
+} // namespace
 
-  delete funcs;
-  delete [] entries;
-}
 
+/// MaterialTable::probe() takes a position object as input, looks up a MaterialEntry
+/// object, and returns a pointer to it. If the material configuration is not
+/// already present in the table, it is computed and stored there, so we don't
+/// have to recompute everything when the same material configuration occurs again.
 
-/// MaterialInfoTable::get_material_info() takes a position object as input,
-/// computes or looks up a MaterialInfo object, and returns a pointer to it.
-/// If the material configuration is not already present in the table, it
-/// is stored there, so we don't have to recompute everything when the
-/// same material configuration occurs again.
+MaterialEntry* MaterialTable::probe(const Position& pos) {
 
-MaterialInfo* MaterialInfoTable::get_material_info(const Position& pos) {
+  Key key = pos.material_key();
+  MaterialEntry* e = entries[key];
 
-  Key key = pos.get_material_key();
-  int index = key & (size - 1);
-  MaterialInfo* mi = entries + index;
-
-  // If mi->key matches the position's material hash key, it means that we
+  // If e->key matches the position's material hash key, it means that we
   // have analysed this material configuration before, and we can simply
   // return the information we found the last time instead of recomputing it.
-  if (mi->key == key)
-      return mi;
+  if (e->key == key)
+      return e;
 
-  // Clear the MaterialInfo object, and set its key
-  mi->clear();
-  mi->key = key;
-
-  // A special case before looking for a specialized evaluation function
-  // KNN vs K is a draw.
-  if (key == KNNKMaterialKey || key == KKNNMaterialKey)
-  {
-      mi->factor[WHITE] = mi->factor[BLACK] = 0;
-      return mi;
-  }
+  memset(e, 0, sizeof(MaterialEntry));
+  e->key = key;
+  e->factor[WHITE] = e->factor[BLACK] = (uint8_t)SCALE_FACTOR_NORMAL;
+  e->gamePhase = MaterialTable::game_phase(pos);
 
   // Let's look if we have a specialized evaluation function for this
   // particular material configuration. First we look for a fixed
   // configuration one, then a generic one if previous search failed.
-  if ((mi->evaluationFunction = funcs->get<EF>(key)) != NULL)
-      return mi;
+  if (endgames.probe(key, e->evaluationFunction))
+      return e;
 
-  else if (   pos.non_pawn_material(BLACK) == Value(0)
-           && pos.piece_count(BLACK, PAWN) == 0
-           && pos.non_pawn_material(WHITE) >= RookValueMidgame)
+  if (is_KXK<WHITE>(pos))
   {
-      mi->evaluationFunction = &EvaluateKXK;
-      return mi;
+      e->evaluationFunction = &EvaluateKXK[WHITE];
+      return e;
   }
-  else if (   pos.non_pawn_material(WHITE) == Value(0)
-           && pos.piece_count(WHITE, PAWN) == 0
-           && pos.non_pawn_material(BLACK) >= RookValueMidgame)
+
+  if (is_KXK<BLACK>(pos))
   {
-      mi->evaluationFunction = &EvaluateKKX;
-      return mi;
+      e->evaluationFunction = &EvaluateKXK[BLACK];
+      return e;
   }
-  else if (   pos.pawns() == EmptyBoardBB
-           && pos.rooks() == EmptyBoardBB
-           && pos.queens() == EmptyBoardBB)
+
+  if (!pos.pieces(PAWN) && !pos.pieces(ROOK) && !pos.pieces(QUEEN))
   {
-      // Minor piece endgame with at least one minor piece per side,
-      // and no pawns.
-      assert(pos.knights(WHITE) | pos.bishops(WHITE));
-      assert(pos.knights(BLACK) | pos.bishops(BLACK));
+      // Minor piece endgame with at least one minor piece per side and
+      // no pawns. Note that the case KmmK is already handled by KXK.
+      assert((pos.pieces(WHITE, KNIGHT) | pos.pieces(WHITE, BISHOP)));
+      assert((pos.pieces(BLACK, KNIGHT) | pos.pieces(BLACK, BISHOP)));
 
       if (   pos.piece_count(WHITE, BISHOP) + pos.piece_count(WHITE, KNIGHT) <= 2
           && pos.piece_count(BLACK, BISHOP) + pos.piece_count(BLACK, KNIGHT) <= 2)
       {
-          mi->evaluationFunction = &EvaluateKmmKm;
-          return mi;
+          e->evaluationFunction = &EvaluateKmmKm[pos.side_to_move()];
+          return e;
       }
   }
 
   // OK, we didn't find any special evaluation function for the current
   // material configuration. Is there a suitable scaling function?
   //
-  // The code below is rather messy, and it could easily get worse later,
-  // if we decide to add more special cases. We face problems when there
-  // are several conflicting applicable scaling functions and we need to
-  // decide which one to use.
-  SF* sf;
+  // We face problems when there are several conflicting applicable
+  // scaling functions and we need to decide which one to use.
+  EndgameBase<ScaleFactor>* sf;
 
-  if ((sf = funcs->get<SF>(key)) != NULL)
+  if (endgames.probe(key, sf))
   {
-      mi->scalingFunction[sf->color()] = sf;
-      return mi;
+      e->scalingFunction[sf->color()] = sf;
+      return e;
   }
 
-  if (   pos.non_pawn_material(WHITE) == BishopValueMidgame
-      && pos.piece_count(WHITE, BISHOP) == 1
-      && pos.piece_count(WHITE, PAWN) >= 1)
-      mi->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKBPK;
-
-  if (   pos.non_pawn_material(BLACK) == BishopValueMidgame
-      && pos.piece_count(BLACK, BISHOP) == 1
-      && pos.piece_count(BLACK, PAWN) >= 1)
-      mi->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKKBP;
-
-  if (   pos.piece_count(WHITE, PAWN) == 0
-      && pos.non_pawn_material(WHITE) == QueenValueMidgame
-      && pos.piece_count(WHITE, QUEEN) == 1
-      && pos.piece_count(BLACK, ROOK) == 1
-      && pos.piece_count(BLACK, PAWN) >= 1)
-      mi->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKQKRP;
-
-  else if (   pos.piece_count(BLACK, PAWN) == 0
-           && pos.non_pawn_material(BLACK) == QueenValueMidgame
-           && pos.piece_count(BLACK, QUEEN) == 1
-           && pos.piece_count(WHITE, ROOK) == 1
-           && pos.piece_count(WHITE, PAWN) >= 1)
-      mi->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKRPKQ;
-
-  if (pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK) == Value(0))
+  // Generic scaling functions that refer to more then one material
+  // distribution. Should be probed after the specialized ones.
+  // Note that these ones don't return after setting the function.
+  if (is_KBPsKs<WHITE>(pos))
+      e->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKBPsK[WHITE];
+
+  if (is_KBPsKs<BLACK>(pos))
+      e->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKBPsK[BLACK];
+
+  if (is_KQKRPs<WHITE>(pos))
+      e->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKQKRPs[WHITE];
+
+  else if (is_KQKRPs<BLACK>(pos))
+      e->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKQKRPs[BLACK];
+
+  Value npm_w = pos.non_pawn_material(WHITE);
+  Value npm_b = pos.non_pawn_material(BLACK);
+
+  if (npm_w + npm_b == VALUE_ZERO)
   {
       if (pos.piece_count(BLACK, PAWN) == 0)
       {
           assert(pos.piece_count(WHITE, PAWN) >= 2);
-          mi->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKPsK;
+          e->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKPsK[WHITE];
       }
       else if (pos.piece_count(WHITE, PAWN) == 0)
       {
           assert(pos.piece_count(BLACK, PAWN) >= 2);
-          mi->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKKPs;
+          e->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKPsK[BLACK];
       }
       else if (pos.piece_count(WHITE, PAWN) == 1 && pos.piece_count(BLACK, PAWN) == 1)
       {
-          mi->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKPKPw;
-          mi->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKPKPb;
+          // This is a special case because we set scaling functions
+          // for both colors instead of only one.
+          e->scalingFunction[WHITE] = &ScaleKPKP[WHITE];
+          e->scalingFunction[BLACK] = &ScaleKPKP[BLACK];
       }
   }
 
-  // Compute the space weight
-  if (pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK) >=
-      2*QueenValueMidgame + 4*RookValueMidgame + 2*KnightValueMidgame)
+  // No pawns makes it difficult to win, even with a material advantage
+  if (pos.piece_count(WHITE, PAWN) == 0 && npm_w - npm_b <= BishopValueMg)
   {
-      int minorPieceCount =  pos.piece_count(WHITE, KNIGHT)
-                           + pos.piece_count(BLACK, KNIGHT)
-                           + pos.piece_count(WHITE, BISHOP)
-                           + pos.piece_count(BLACK, BISHOP);
-
-      mi->spaceWeight = minorPieceCount * minorPieceCount;
+      e->factor[WHITE] = (uint8_t)
+      (npm_w == npm_b || npm_w < RookValueMg ? 0 : NoPawnsSF[std::min(pos.piece_count(WHITE, BISHOP), 2)]);
   }
 
-  // Evaluate the material balance
-
-  const int bishopsPair_count[2] = { pos.piece_count(WHITE, BISHOP) > 1, pos.piece_count(BLACK, BISHOP) > 1 };
-  Color c, them;
-  int sign;
-  int matValue = 0;
-
-  for (c = WHITE, sign = 1; c <= BLACK; c++, sign = -sign)
+  if (pos.piece_count(BLACK, PAWN) == 0 && npm_b - npm_w <= BishopValueMg)
   {
-    // No pawns makes it difficult to win, even with a material advantage
-    if (   pos.piece_count(c, PAWN) == 0
-        && pos.non_pawn_material(c) - pos.non_pawn_material(opposite_color(c)) <= BishopValueMidgame)
-    {
-        if (   pos.non_pawn_material(c) == pos.non_pawn_material(opposite_color(c))
-            || pos.non_pawn_material(c) < RookValueMidgame)
-            mi->factor[c] = 0;
-        else
-        {
-            switch (pos.piece_count(c, BISHOP)) {
-            case 2:
-                mi->factor[c] = 32;
-                break;
-            case 1:
-                mi->factor[c] = 12;
-                break;
-            case 0:
-                mi->factor[c] = 6;
-                break;
-            }
-        }
-    }
-
-    // Redundancy of major pieces, formula based on Kaufman's paper
-    // "The Evaluation of Material Imbalances in Chess"
-    // http://mywebpages.comcast.net/danheisman/Articles/evaluation_of_material_imbalance.htm
-    if (pos.piece_count(c, ROOK) >= 1)
-        matValue -= sign * ((pos.piece_count(c, ROOK) - 1) * RedundantRookPenalty + pos.piece_count(c, QUEEN) * RedundantQueenPenalty);
-
-    // Second-degree polynomial material imbalance by Tord Romstad
-    //
-    // We use NO_PIECE_TYPE as a place holder for the bishop pair "extended piece",
-    // this allow us to be more flexible in defining bishop pair bonuses.
-    them = opposite_color(c);
-    for (PieceType pt1 = NO_PIECE_TYPE; pt1 <= QUEEN; pt1++)
-    {
-        int c1, c2, c3;
-        c1 = sign * (pt1 != NO_PIECE_TYPE ? pos.piece_count(c, pt1) : bishopsPair_count[c]);
-        if (!c1)
-            continue;
-
-        matValue += c1 * LinearCoefficients[pt1];
-
-        for (PieceType pt2 = NO_PIECE_TYPE; pt2 <= pt1; pt2++)
-        {
-            c2 = (pt2 != NO_PIECE_TYPE ? pos.piece_count(c,    pt2) : bishopsPair_count[c]);
-            c3 = (pt2 != NO_PIECE_TYPE ? pos.piece_count(them, pt2) : bishopsPair_count[them]);
-            matValue += c1 * c2 * QuadraticCoefficientsSameColor[pt1][pt2];
-            matValue += c1 * c3 * QuadraticCoefficientsOppositeColor[pt1][pt2];
-        }
-    }
+      e->factor[BLACK] = (uint8_t)
+      (npm_w == npm_b || npm_b < RookValueMg ? 0 : NoPawnsSF[std::min(pos.piece_count(BLACK, BISHOP), 2)]);
   }
 
-  mi->value = int16_t(matValue / 16);
-  return mi;
-}
+  // Compute the space weight
+  if (npm_w + npm_b >= 2 * QueenValueMg + 4 * RookValueMg + 2 * KnightValueMg)
+  {
+      int minorPieceCount =  pos.piece_count(WHITE, KNIGHT) + pos.piece_count(WHITE, BISHOP)
+                           + pos.piece_count(BLACK, KNIGHT) + pos.piece_count(BLACK, BISHOP);
 
+      e->spaceWeight = minorPieceCount * minorPieceCount;
+  }
 
-/// EndgameFunctions member definitions. This class is used to store the maps
-/// of end game and scaling functions that MaterialInfoTable will query for
-/// each key. The maps are constant and are populated only at construction,
-/// but are per-thread instead of globals to avoid expensive locks needed
-/// because std::map is not guaranteed to be thread-safe even if accessed
-/// only for a lookup.
-
-EndgameFunctions::EndgameFunctions() {
-
-  KNNKMaterialKey = buildKey("KNNK");
-  KKNNMaterialKey = buildKey("KKNN");
-
-  add<EvaluationFunction<KPK>   >("KPK");
-  add<EvaluationFunction<KBNK>  >("KBNK");
-  add<EvaluationFunction<KRKP>  >("KRKP");
-  add<EvaluationFunction<KRKB>  >("KRKB");
-  add<EvaluationFunction<KRKN>  >("KRKN");
-  add<EvaluationFunction<KQKR>  >("KQKR");
-  add<EvaluationFunction<KBBKN> >("KBBKN");
-
-  add<ScalingFunction<KNPK>    >("KNPK");
-  add<ScalingFunction<KRPKR>   >("KRPKR");
-  add<ScalingFunction<KBPKB>   >("KBPKB");
-  add<ScalingFunction<KBPPKB>  >("KBPPKB");
-  add<ScalingFunction<KBPKN>   >("KBPKN");
-  add<ScalingFunction<KRPPKRP> >("KRPPKRP");
-  add<ScalingFunction<KRPPKRP> >("KRPPKRP");
+  // Evaluate the material imbalance. We use PIECE_TYPE_NONE as a place holder
+  // for the bishop pair "extended piece", this allow us to be more flexible
+  // in defining bishop pair bonuses.
+  const int pieceCount[2][8] = {
+  { pos.piece_count(WHITE, BISHOP) > 1, pos.piece_count(WHITE, PAWN), pos.piece_count(WHITE, KNIGHT),
+    pos.piece_count(WHITE, BISHOP)    , pos.piece_count(WHITE, ROOK), pos.piece_count(WHITE, QUEEN) },
+  { pos.piece_count(BLACK, BISHOP) > 1, pos.piece_count(BLACK, PAWN), pos.piece_count(BLACK, KNIGHT),
+    pos.piece_count(BLACK, BISHOP)    , pos.piece_count(BLACK, ROOK), pos.piece_count(BLACK, QUEEN) } };
+
+  e->value = (int16_t)((imbalance<WHITE>(pieceCount) - imbalance<BLACK>(pieceCount)) / 16);
+  return e;
 }
 
-EndgameFunctions::~EndgameFunctions() {
 
-    for (map<Key, EF*>::iterator it = maps.first.begin(); it != maps.first.end(); ++it)
-        delete (*it).second;
+/// MaterialTable::imbalance() calculates imbalance comparing piece count of each
+/// piece type for both colors.
 
-    for (map<Key, SF*>::iterator it = maps.second.begin(); it != maps.second.end(); ++it)
-        delete (*it).second;
-}
+template<Color Us>
+int MaterialTable::imbalance(const int pieceCount[][8]) {
 
-Key EndgameFunctions::buildKey(const string& keyCode) {
+  const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
 
-    assert(keyCode.length() > 0 && keyCode[0] == 'K');
-    assert(keyCode.length() < 8);
+  int pt1, pt2, pc, v;
+  int value = 0;
 
-    stringstream s;
-    bool upcase = false;
+  // Redundancy of major pieces, formula based on Kaufman's paper
+  // "The Evaluation of Material Imbalances in Chess"
+  if (pieceCount[Us][ROOK] > 0)
+      value -=  RedundantRookPenalty * (pieceCount[Us][ROOK] - 1)
+              + RedundantQueenPenalty * pieceCount[Us][QUEEN];
 
-    // Build up a fen substring with the given pieces, note
-    // that the fen string could be of an illegal position.
-    for (size_t i = 0; i < keyCode.length(); i++)
-    {
-        if (keyCode[i] == 'K')
-            upcase = !upcase;
+  // Second-degree polynomial material imbalance by Tord Romstad
+  for (pt1 = NO_PIECE_TYPE; pt1 <= QUEEN; pt1++)
+  {
+      pc = pieceCount[Us][pt1];
+      if (!pc)
+          continue;
 
-        s << char(upcase? toupper(keyCode[i]) : tolower(keyCode[i]));
-    }
-    s << 8 - keyCode.length() << "/8/8/8/8/8/8/8 w -";
-    return Position(s.str()).get_material_key();
-}
+      v = LinearCoefficients[pt1];
 
-const string EndgameFunctions::swapColors(const string& keyCode) {
+      for (pt2 = NO_PIECE_TYPE; pt2 <= pt1; pt2++)
+          v +=  QuadraticCoefficientsSameColor[pt1][pt2] * pieceCount[Us][pt2]
+              + QuadraticCoefficientsOppositeColor[pt1][pt2] * pieceCount[Them][pt2];
 
-    // Build corresponding key for the opposite color: "KBPKN" -> "KNKBP"
-    size_t idx = keyCode.find("K", 1);
-    return keyCode.substr(idx) + keyCode.substr(0, idx);
+      value += pc * v;
+  }
+  return value;
 }
 
-template<class T>
-void EndgameFunctions::add(const string& keyCode) {
 
-  typedef typename T::Base F;
+/// MaterialTable::game_phase() calculates the phase given the current
+/// position. Because the phase is strictly a function of the material, it
+/// is stored in MaterialEntry.
 
-  get<F>().insert(pair<Key, F*>(buildKey(keyCode), new T(WHITE)));
-  get<F>().insert(pair<Key, F*>(buildKey(swapColors(keyCode)), new T(BLACK)));
-}
+Phase MaterialTable::game_phase(const Position& pos) {
 
-template<class T>
-T* EndgameFunctions::get(Key key) const {
+  Value npm = pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK);
 
-  typename map<Key, T*>::const_iterator it(get<T>().find(key));
-  return (it != get<T>().end() ? it->second : NULL);
+  return  npm >= MidgameLimit ? PHASE_MIDGAME
+        : npm <= EndgameLimit ? PHASE_ENDGAME
+        : Phase(((npm - EndgameLimit) * 128) / (MidgameLimit - EndgameLimit));
 }