Pente AlphaZero Implementation

C++ implementation of AlphaZero for the game of Pente.

TODOS

• Review Virtual loss/mean for parallezation of search [x] Add logic for solved wins/losses, Minimax Backprop
• Enable other game modes, gomoku...
• Refactor that time constraint concept
• Review early solved stopping

./compete "1  K10     J8
2       K7      L11
3       K11     K9
4       H7      K12
5       J7      G7
6       L10     J13
7       M10     H14
8       G15     K10
9       N10     M12
10      J9      K11
11      K9      J8
12      L7      M7
13      K8      K13
14      K14     N13
15      O14     M13"

10:38:33 noah-local build (cpp-simple *)$ ./compete "1  K10     L9
2       K14     N11
3       K12     M10
4       K11     K13
5       K8      K9
6       M9      J9
7       H13     J12
8       H11     L14
9       H12     H14
10      H9" 300000
Playing Pente...
Parsed moves:
1 K10 L9 2 K14 N11 3 K12 M10 4 K11 K13 5 K8 K9 6 M9 J9 7 H13 J12 8 H11 L14 9 H12 H14 10 H9
   A B C D E F G H J K L M N O P Q R S T
19 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 19
18 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 18
17 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 17
16 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 16
15 · · · · · ·             · · · · · · · 15
14 · · · · · ·   ●   ○ ●   · · · · · · · 14
13 · · · · · ·   ○   ●     · · · · · · · 13
12 · · · · · ·   ○ ● ○         · · · · · 12
11 · · · · · ·   ○   ○     ●   · · · · · 11
10 · · · · · ·       ○   ●     · · · · · 10
 9 · · · · · ·   ○ ● ● ● ○   · · · · · · 9
 8 · · · · · ·       ○       · · · · · · 8
 7 · · · · · · · ·       · · · · · · · · 7
 6 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6
 5 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5
 4 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4
 3 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3
 2 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2
 1 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1
   A B C D E F G H J K L M N O P Q R S T
0 Black ○, 0 White ●
Current player: White
Segmentation fault (core dumped)


./compete "1. K10 L9 2. K14 N11 3. K12 M10 4. K11 K13 5. K8 K9 6. M9 J9 7. H13 J12 8. H11 L14 9. H12 H14 10. H9"

Project Structure

AlphaPente/
├── include/           # Header files (.h or .hpp)
│   ├── BitBoard.hpp
│   ├── PenteGame.hpp
│   └── MCTS.hpp
├── src/              # Implementation files (.cpp)
│   ├── BitBoard.cpp
│   ├── PenteGame.cpp
│   └── MCTS.cpp
├── apps/             # Main programs/executables
│   ├── Compete.cpp
│   ├── Train.cpp
│   ├── Play.cpp
│   └── Test.cpp
├── build/            # Build output (created by build system)
├── CMakeLists.txt    # Build configuration
└── README.md

Build Instructions

Initial Setup

cd build
cmake ..
make

Rebuild After Changes

cd build
make

Clean Rebuild

cd build
rm -rf *
cmake ..
make

Running the Executables

From the build/ directory:

./train   # Training AlphaPente
./play    # Playing Pente
./test    # Testing AlphaPente

gdb -ex run -ex bt -ex quit --args ./pente "1  K10 ..."

Unit Tests

Run all unit tests:

cd build
make unit_tests && ./unit_tests

Useful flags:

./unit_tests -s              # Show successful assertions (verbose)
./unit_tests -tc="BitBoard*" # Run only tests matching pattern
./unit_tests -sf="*PenteGame*" # Run only tests from matching files
./unit_tests -ltc            # List all test cases

See tests/README.md for more details.

PenteGame

Pente is an amusing two-player strategy board game where the objective is to get five of your pieces in a row or capture five pairs of your opponent's pieces. The game is played on a 19x19 grid.