public static Neuron[] KopiujSiec(Neuron[] si)
{
Neuron[] siec = new Neuron[IloscNeuronow];
for (int i = 0; i < IloscNeuronow; i++)
{
siec[i].impuls = si[i].impuls;
siec[i].stan = si[i].stan;
siec[i].wierzch1 = si[i].wierzch1;
siec[i].wierzch2 = si[i].wierzch2;
}
return siec;
}
public static Neuron[] ZbudujSiec()
{
Neuron[] Siec = new Neuron[IloscNeuronow];
Random imp = new Random();
int n = 0;
for (int i = 0; i < (BokSzachownicy - 1); i++)
for (int j = 0; j < (BokSzachownicy); j++)
{
if (((i + 1) <= BokSzachownicy - 1) && ((j - 2) >= 0))
{
Siec[n].wierzch1.x = i;
Siec[n].wierzch1.y = j;
Siec[n].wierzch2.x = i + 1;
Siec[n].wierzch2.y = j - 2;
Siec[n].stan = imp.Next(4);
Siec[n].impuls = 0;
n++;
}
if (((i + 2) <= BokSzachownicy - 1) && ((j - 1) >= 0))
{
Siec[n].wierzch1.x = i;
Siec[n].wierzch1.y = j;
Siec[n].wierzch2.x = i + 2;
Siec[n].wierzch2.y = j - 1;
Siec[n].stan = imp.Next(4);
Siec[n].impuls = 0;
n++;
}
if (((i + 2) <= BokSzachownicy - 1) && ((j + 1) <= BokSzachownicy - 1) && ((j + 1) >= 0))
{
Siec[n].wierzch1.x = i;
Siec[n].wierzch1.y = j;
Siec[n].wierzch2.x = i + 2;
Siec[n].wierzch2.y = j + 1;
Siec[n].stan = imp.Next(4);
Siec[n].impuls = 0;
n++;
}
if (((i + 1) <= BokSzachownicy - 1) && ((j + 2) <= BokSzachownicy - 1) && ((j + 2) >= 0))
{
Siec[n].wierzch1.x = i;
Siec[n].wierzch1.y = j;
Siec[n].wierzch2.x = i + 1;
Siec[n].wierzch2.y = j + 2;
Siec[n].stan = imp.Next(4);
Siec[n].impuls = 0;
n++;
}
}
return Siec;
}
// sprawdza, czy udało się zamknąć sieć ruchów
public bool SprawdzSiec(Neuron[] Siec)
{
bool Wszystkie = false;
bool Wierzcholki = true;
int n = 0;
for (int i = 0; i < IloscNeuronow; i++)
{
n = n + Siec[i].impuls; // sprawdzamy ilość aktywnych neuronów
if (Siec[i].impuls == 1) // sprawdzamy czy nie ma trzech neuronów połączonych w jednym wierzchołku
{
if ((ImpulsySasiadow(Siec[i].wierzch1, ref Siec) + ImpulsySasiadow(Siec[i].wierzch2, ref Siec) - 2 * Siec[i].impuls) > 2) Wierzcholki = false;
}
}
if ((n >= BokSzachownicy * BokSzachownicy - 1)&&(Wierzcholki)) Wszystkie = true;
return Wszystkie;
}
// oblicza sumę impulsów pochodzących od neuronów stykających się w danym polu
private static int ImpulsySasiadow(Pole w, ref Neuron[] Siec)
{
int suma = 0;
for (int j = 0; j < IloscNeuronow; j++)
{
if (((Siec[j].wierzch1.x) == w.x) && ((Siec[j].wierzch1.y) == w.y)) suma = suma + Siec[j].impuls;
if (((Siec[j].wierzch2.x) == w.x) && ((Siec[j].wierzch2.y) == w.y)) suma = suma + Siec[j].impuls;
}
return suma;
}
// sprawdza, czy udało się zamknąć sieć ruchów
public int SprawdzSciezkeH(Neuron[] Siec)
{
bool jest;
int start = 0;
Pole p = new Pole();
Pole ps = new Pole();
Pole pb = new Pole();
int n = 0;
int liczba = 1;
// szukamy pustej końcówki
for (int i = 0; i < IloscNeuronow; i++)
{
if (Siec[i].impuls == 1) // znajdujemy pierwszy neuron z jednej strony nie podłączony
if ((ImpulsySasiadow(Siec[i].wierzch1, ref Siec) == 1)||(ImpulsySasiadow(Siec[i].wierzch2, ref Siec) == 1))
{
start = i;
if (ImpulsySasiadow(Siec[i].wierzch1, ref Siec) == 1) p = Siec[i].wierzch2;
else p = Siec[i].wierzch1;
break;
}
}
if (start == -1) { n = 0; p.x = 0; p.y = 0; }
n = start;
ps = p;
// this.textBox1.AppendText("Pierwszy neuron: " + p.x + "," + p.y + "\n");
do
{
jest = false;
for (int i = 0; i < IloscNeuronow; i++)
{
if ((Siec[i].impuls == 1)&& (i != start) && (i != n) &&(((Siec[i].wierzch1.x==p.x)&&(Siec[i].wierzch1.y==p.y))||((Siec[i].wierzch2.x==p.x)&&(Siec[i].wierzch2.y==p.y))))
{
if ((Siec[i].wierzch1.x==p.x)&&(Siec[i].wierzch1.x==p.x))
{
pb.x=Siec[i].wierzch2.x;
pb.y=Siec[i].wierzch2.y;
}
else
{
pb.x=Siec[i].wierzch1.x;
pb.y=Siec[i].wierzch1.y;
}
jest = true;
p.x = pb.x;
p.y = pb.y;
n = i;
liczba++;
break;
}
}
// do // pauza po każdym kroku
// {
// Thread.Sleep(Convert.ToInt16(kontrPauza.Value));
// Application.DoEvents();
//}
// while (!pauza);
// pauza = true;
// if (jest) this.textBox1.AppendText("Kolejny neuron: " + p.x + "," + p.y + "\n");
}
while (jest == true);
return liczba;
}
// rysuje sieć
public void PokazSiec(Neuron[] SiecNeuronowa)
{
Graphics obraz = this.panel.CreateGraphics();
for (int i = 0; i < IloscNeuronow; i++)
{
if (this.checkStany.Checked == true) this.textBox1.AppendText((i + ": " + SiecNeuronowa[i].wierzch1.x + "," + SiecNeuronowa[i].wierzch1.y + "-" + SiecNeuronowa[i].wierzch2.x + "," + SiecNeuronowa[i].wierzch2.y + " " + SiecNeuronowa[i].impuls + "/" + SiecNeuronowa[i].stan + "\n"));
int pWidth = panel.ClientRectangle.Width;
int pHeight = panel.ClientRectangle.Height;
if (SiecNeuronowa[i].impuls == 1) obraz.DrawLine(Pens.Red, SiecNeuronowa[i].wierzch1.x * (pWidth / BokSzachownicy) + (pWidth / BokSzachownicy / 2), SiecNeuronowa[i].wierzch1.y * (pHeight / BokSzachownicy) + (pHeight / BokSzachownicy / 2), SiecNeuronowa[i].wierzch2.x * (pWidth / BokSzachownicy) + (pWidth / BokSzachownicy / 2), SiecNeuronowa[i].wierzch2.y * (pHeight / BokSzachownicy) + (pHeight / BokSzachownicy / 2));
else obraz.DrawLine(Pens.White, SiecNeuronowa[i].wierzch1.x * (pWidth / BokSzachownicy) + (pWidth / BokSzachownicy / 2), SiecNeuronowa[i].wierzch1.y * (pHeight / BokSzachownicy) + (pHeight / BokSzachownicy / 2), SiecNeuronowa[i].wierzch2.x * (pWidth / BokSzachownicy) + (pWidth / BokSzachownicy / 2), SiecNeuronowa[i].wierzch2.y * (pHeight / BokSzachownicy) + (pHeight / BokSzachownicy / 2));
}
}
public void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
textBox1.Text = "";
StatusBarText1.Text = "Obliczam...";
StatusBarTextCzas.Text = ("");
DateTime Czas = DateTime.Now;
DateTime Czas2;
button1.Visible = false;
butStop.Enabled = true;
butStop.Visible = true;
kontrBok.Enabled = false;
int Prob = 0;
Neuron[] SiecNeuronowa = new Neuron[IloscNeuronow]; // Deklarowanie pustej tablicy sieci neuronowej
Neuron[] BufSieci = new Neuron[IloscNeuronow]; // Deklarowanie bufora sieci neuronowej
Neuron[] BufSieci2 = new Neuron[IloscNeuronow]; // Deklarowanie 2. bufora sieci neuronowej
Graphics obraz = this.panel.CreateGraphics();
int pWidth = panel.ClientRectangle.Width;
int pHeight = panel.ClientRectangle.Height;
int RoznGodz, RoznMin, RoznSek;
obraz.Clear(Color.White);
obraz.DrawRectangle(Pens.Black, 0, 0, pWidth-1, pHeight-1); // rysuje obwódkę
for (int i = 1; i < BokSzachownicy; i++) // rysuje nową szachownicę
{
obraz.DrawLine(Pens.DimGray, pWidth / BokSzachownicy * i, 0, pWidth / BokSzachownicy * i, pHeight);
obraz.DrawLine(Pens.DimGray, 0, pWidth / BokSzachownicy * i, pHeight, pWidth / BokSzachownicy * i);
}
do
{
do
{
SiecNeuronowa = ZbudujSiec();
BufSieci = KopiujSiec(SiecNeuronowa);
BufSieci2 = KopiujSiec(SiecNeuronowa);
PokazSiec(SiecNeuronowa); // stan początkowy
Thread.Sleep(Convert.ToInt16(kontrPauza.Value));
Application.DoEvents();
int t = 0;
bool zmi = false;
zatrzymaj = false;
pauza = true;
do
{
do // pauza po każdym kroku
{
Thread.Sleep(Convert.ToInt16(kontrPauza.Value));
Application.DoEvents();
}
while ((pauza) && (!zatrzymaj) && (checkKlik.Checked == true));
zmi = ZmienStan(SiecNeuronowa, ref BufSieci);
SiecNeuronowa = KopiujSiec(BufSieci);
ZmienImpulsy(SiecNeuronowa, ref BufSieci);
SiecNeuronowa = KopiujSiec(BufSieci);
if (this.checkRuchy.Checked == true) PokazSiec(SiecNeuronowa);
// textBox1.AppendText ("Próba" + t + "\n");
pauza = true;
t++;
}
while ((zmi) && (!zatrzymaj) && (t < 100));
Prob++;
}
while ((!SprawdzSiec(SiecNeuronowa)) && (!zatrzymaj));
Czas2 = DateTime.Now;
RoznGodz = (Czas2.Hour - Czas.Hour);
RoznMin = (Czas2.Minute - Czas.Minute);
RoznSek = (Czas2.Second - Czas.Second);
StatusBarTextCzas.Text = ("Czas obliczeń: " + RoznGodz + ":" + RoznMin + ":" + RoznSek);
this.textBox1.AppendText("Sieć neuronowa ustabilizowana po " + Prob + " próbach.\n");
}
while ((!zatrzymaj)&&(((this.checkCyklH.Checked == false)&&(this.checkSciezkaH.Checked == true) && (SprawdzSciezkeH(SiecNeuronowa) < (BokSzachownicy * BokSzachownicy) - 1))||((this.checkCyklH.Checked == true) && (SprawdzSciezkeH(SiecNeuronowa) < (BokSzachownicy * BokSzachownicy)))));
if (SprawdzSciezkeH(SiecNeuronowa) >= (BokSzachownicy * BokSzachownicy) - 1)
{
this.textBox1.AppendText("Uzyskano ścieżkę Hamiltona\n");
if (SprawdzSciezkeH(SiecNeuronowa) == (BokSzachownicy * BokSzachownicy)) this.textBox1.AppendText("Uzyskano zamknięty cykl Hamiltona\n");
}
else this.textBox1.AppendText("Nie uzyskano ścieżki Hamiltona\n");
PokazSiec(SiecNeuronowa); // stan końcowy
Czas2 = DateTime.Now;
RoznGodz = (Czas2.Hour - Czas.Hour);
RoznMin = (Czas2.Minute - Czas.Minute);
RoznSek = (Czas2.Second - Czas.Second);
StatusBarTextCzas.Text = ("Czas obliczeń: " + RoznGodz + ":" + RoznMin + ":" + RoznSek);
this.textBox1.AppendText("Czas obliczeń: " + RoznGodz + ":" + RoznMin + ":" + RoznSek + "\n");
button1.Enabled = true;
button1.Visible = true;
butStop.Enabled = false;
butStop.Visible = false;
kontrBok.Enabled = true;
StatusBarText1.Text = "Gotowy";
}
// zmienia stan neuronu w zależności od impulsów sąsiadów
public static bool ZmienStan(Neuron[] Siec, ref Neuron[] Buf)
{
bool zmiana = false;
for (int i = 0; i < IloscNeuronow; i++)
{
Buf[i].stan = Siec[i].stan + 3 - ImpulsySasiadow(Siec[i].wierzch1, ref Siec) - ImpulsySasiadow(Siec[i].wierzch2, ref Siec) + (1 * Siec[i].impuls); // to ostatnie to impulsy własne
if (Buf[i].stan > 10) Buf[i].stan = 10;
if (Buf[i].stan < -10) Buf[i].stan = -10;
if (Siec[i].stan != Buf[i].stan) zmiana = true;
}
return zmiana;
}
// zmienia impuls neuronu w zależności od jego stanu
public static void ZmienImpulsy(Neuron[] Siec, ref Neuron[] Buf)
{
for (int i = 0; i < IloscNeuronow; i++)
{
if (Siec[i].stan > 2) Buf[i].impuls = 1;
if (Siec[i].stan < 0) Buf[i].impuls = 0;
}
}