public Jedinka(Jedinka jedinka)
{
MAX_INT = (int)Math.Pow(2, MAXSTRING) - 1;
MIN_X = jedinka.MIN_X;
MAX_X = jedinka.MAX_X;
x = jedinka.x;
chromosome = int2bin((int)x);
}
void mutacija(Jedinka jedinka, double prag)
{
//TODO 4: Implementirati operaciju mutacije
for (int i = 0; i < jedinka.chromosome.Length; i++)
{
double a = rand.NextDouble();
if (a <= prag)
{
jedinka.chromosome[i] = 1 - jedinka.chromosome[i];
}
}
jedinka.x = jedinka.bin2double(jedinka.chromosome);
}
public Kodiranje()
{
InitializeComponent();
jedinka = new Jedinka(5, 0, 65535);
jedinkaPanel1.jedinka = jedinka;
jedinkaPanel1.Refresh();
tbMaxInt.Text = "" + jedinka.MAX_INT;
tbMaxString.Text = "" + Jedinka.MAXSTRING;
tbMaxX.Text = "" + jedinka.MAX_X;
tbMinX.Text = "" + jedinka.MIN_X;
tbX.Text = "" + jedinka.x;
kodiranjePanel1.jedinka = jedinka;
kodiranjePanel1.Refresh();
}
void ukrstanje(Jedinka jedinka1, Jedinka jedinka2, double prag)
{
//TODO 3: Implementirati operaciju ukrstanja
int N = rand.Next(0, Jedinka.MAXSTRING / 2); //slucajno se generise N
int M = Jedinka.MAXSTRING - 2 * N;
//menja se centralnih M hromozoma
for (int i = N; i < N + M; ++i)
{
int temp = jedinka1.chromosome[i];
jedinka1.chromosome[i] = jedinka2.chromosome[i];
jedinka2.chromosome[i] = temp;
}
}
//TODO 5: Mrzim konstruktore
public Jedinka(Jedinka jedinka)
{
MAX_INT = (int)Math.Pow(2, PRVA) - 1;
MAX_INT2 = (int)Math.Pow(2, MAXSTRING - PRVA) - 1;
MIN_X = jedinka.MIN_X;
MAX_X = jedinka.MAX_X;
MIN_X2 = jedinka.MIN_X2;
MAX_X2 = jedinka.MAX_X2;
x = jedinka.x;
x2 = jedinka.x2;
chromosome = int2bin((int)x, (int)x2);
}
void ukrstanje(Jedinka jedinka1, Jedinka jedinka2, double prag)
{
//TODO 3: Implementirati operaciju ukrstanja
for (int i = 0; i < jedinka1.chromosome.Length; i++)
{
double a = rand.NextDouble();
if (a <= prag)
{
int k = jedinka1.chromosome[i];
jedinka1.chromosome[i] = jedinka2.chromosome[i];
jedinka2.chromosome[i] = k;
}
}
jedinka1.x = jedinka1.bin2double(jedinka1.chromosome);
jedinka2.x = jedinka2.bin2double(jedinka2.chromosome);
}
void ukrstanje(Jedinka jedinka1, Jedinka jedinka2, double prag)
{
//TODO 3: Implementirati operaciju ukrstanja
for (int i = 0; i < Jedinka.MAXSTRING; i++)
{
double t = rand.NextDouble();
if (t < prag)
{
int tmp = jedinka1.chromosome[i];
jedinka1.chromosome[i] = jedinka2.chromosome[i];
jedinka2.chromosome[i] = tmp;
}
}
jedinka1.x = jedinka1.bin2double(jedinka1.chromosome);
jedinka2.x = jedinka2.bin2double(jedinka2.chromosome);
}
void mutacija(Jedinka jedinka, double prag)
{
//za svaki gen u hromozomu jednike se generise slucajni broj koji odlucuje da li se taj bit invertuje
for (int i = 0; i < Jedinka.MAXSTRING; ++i)
{
double slucajanBroj = rand.NextDouble();
if (slucajanBroj < prag)
{
jedinka.chromosome[i] = 1 - jedinka.chromosome[i];
}
}
jedinka.x = jedinka.bin2double(jedinka.chromosome);
//TODO 11: Ne zaboraviti promeniti double vrednost i druge promenljive
jedinka.x2 = jedinka.bin2double2(jedinka.chromosome);
}
private void btnPopulacija_Click(object sender, EventArgs e)
{
int brojVrsta = 10;
Jedinka[] populacija = new Jedinka[brojVrsta];
try
{
double maxX = Convert.ToDouble(tbMaxX.Text);
double minX = Convert.ToDouble(tbMinX.Text);
Random rnd = new Random();
for (int i = 0; i < brojVrsta; i++)
{
double x = minX + (maxX - minX) * rnd.NextDouble();
populacija[i] = new Jedinka(x, minX, maxX);
populacija[i].ocena = GenetskiAlgoritam.funkcija(x);
}
// odrediti ocenuP
double minOcena = populacija[0].ocena;
double maxOcena = populacija[0].ocena;
for (int i = 0; i < brojVrsta; i++)
{
minOcena = Math.Min(minOcena, populacija[i].ocena);
maxOcena = Math.Max(maxOcena, populacija[i].ocena);
}
// skaliranje minOcena = 0 maxOcena = 100
double a = 100 / (maxOcena - minOcena);
double b = -a * minOcena;
double ukupno = 0;
for (int i = 0; i < brojVrsta; i++)
{
double ocenaP = (float)(a * populacija[i].ocena + b);
ukupno += ocenaP;
populacija[i].ocenaP = ocenaP / 100.0;
//Debug.WriteLine("Za X : " + populacija[i].x + ", ocena je : " + populacija[i].ocena + " i ocenaP je " + populacija[i].ocenaP);
}
populacijaPanel1.populacija = populacija;
populacijaPanel1.Refresh();
}
catch (Exception ex)
{
statusBar.Text = "Greška!";
}
}
public PopulacijaPanel()
{
InitializeComponent();
int brojVrsta = 10;
populacija = new Jedinka[brojVrsta];
Random rnd = new Random();
double minX = 0;
double maxX = 100;
for (int i = 0; i < brojVrsta; i++)
{
double x = minX + (maxX - minX) * rnd.NextDouble();
populacija[i] = new Jedinka(x, minX, maxX);
populacija[i].ocena = GenetskiAlgoritam.funkcija(x);
}
// odrediti ocenuP
double minOcena = populacija[0].ocena;
double maxOcena = populacija[0].ocena;
for (int i = 0; i < brojVrsta; i++)
{
minOcena = Math.Min(minOcena, populacija[i].ocena);
maxOcena = Math.Max(maxOcena, populacija[i].ocena);
}
// skaliranje minOcena = 0 maxOcena = 100
double a = 100 / (maxOcena - minOcena);
double b = -a * minOcena;
double ukupno = 0;
for (int i = 0; i < brojVrsta; i++)
{
double ocenaP = (float)(a * populacija[i].ocena + b);
populacija[i].ocenaP = ocenaP / 100.0;
ukupno += populacija[i].ocenaP;
}
// procentualno
//for (int i = 0; i < brojVrsta; i++)
//{
// double ocenaP = populacija[i].ocenaP / ukupno ;
// populacija[i].ocenaP = ocenaP;
//}
}
void mutacija(Jedinka jedinka, double prag)
{
//TODO 4: Implementirati operaciju mutacije
for (int i = 0; i < Jedinka.MAXSTRING; i++)
{
double t = rand.NextDouble();
if (t < prag)
{
if (jedinka.chromosome[i] == 0)
{
jedinka.chromosome[i] = 1;
}
else
{
jedinka.chromosome[i] = 0;
}
}
}
jedinka.x = jedinka.bin2double(jedinka.chromosome);
}
void ukrstanje(Jedinka jedinka1, Jedinka jedinka2, double prag)
{
//za svaki gen se generise slucajan broj koji odlucuje da li ce se zameniti geni u dve jedinke
for (int i = 0; i < Jedinka.MAXSTRING; ++i)
{
double slucajanBroj = rand.NextDouble();
if (slucajanBroj < prag)
{
int temp = jedinka1.chromosome[i];
jedinka1.chromosome[i] = jedinka2.chromosome[i];
jedinka2.chromosome[i] = temp;
}
}
//Jedinka sadrzi i normalnu predstavu broja, mi smo menjali kodiranu predstavu, pa nju treba uskladiti
jedinka1.x = jedinka1.bin2double(jedinka1.chromosome);
jedinka2.x = jedinka2.bin2double(jedinka2.chromosome);
//TODO 9: Ne zaboraviti promeniti double vrednost i druge promenljive
jedinka1.x2 = jedinka1.bin2double2(jedinka1.chromosome);
jedinka2.x2 = jedinka2.bin2double2(jedinka2.chromosome);
}
private void btnKodiranje_Click(object sender, EventArgs e)
{
try
{
//TODO 1: Dopuniti metodu
double x = double.Parse(tbX.Text);
double minX = double.Parse(tbMinX.Text);
double maxX = double.Parse(tbMaxX.Text);
jedinka = new Jedinka(x, minX, maxX);
jedinkaPanel1.jedinka = jedinka;
jedinkaPanel1.Refresh();
double dekodiranoX = jedinka.bin2double(jedinka.chromosome);
tbDekodiranoX.Text = "" + dekodiranoX.ToString("#0.000");
kodiranjePanel1.jedinka = jedinka;
kodiranjePanel1.Refresh();
statusBar.Text = "";
}
catch (Exception ex) {
statusBar.Text = "Greška!";
}
}
void ukrstanje2(Jedinka jedinka1, Jedinka jedinka2)
{
//jedinka1 treba da bude N roditelj 1 - M roditelj 2 - N roditelj 1
//jedinka2 treba da bude N roditelj 2 - M roditelj 1 - N roditelj 2
int N = rand.Next(0, Jedinka.MAXSTRING / 2); //slucajno se generise N
int M = Jedinka.MAXSTRING - 2 * N;
//menja se centralnih M hromozoma
for (int i = N; i < N + M; ++i)
{
int temp = jedinka1.chromosome[i];
jedinka1.chromosome[i] = jedinka2.chromosome[i];
jedinka2.chromosome[i] = temp;
}
//Jedinka sadrzi i normalnu predstavu broja, mi smo menjali kodiranu predstavu, pa nju treba uskladiti
jedinka1.x = jedinka1.bin2double(jedinka1.chromosome);
jedinka2.x = jedinka2.bin2double(jedinka2.chromosome);
//TODO 10: Ne zaboraviti promeniti double vrednost i druge promenljive
jedinka1.x2 = jedinka1.bin2double2(jedinka1.chromosome);
jedinka2.x2 = jedinka2.bin2double2(jedinka2.chromosome);
}
void ukrstanje(Jedinka jedinka1, Jedinka jedinka2, double prag)
{
//TODO 3: Implementirati operaciju ukrstanja
}
public double algoritam()
{
// prva generacija
generacija = new Jedinka[broj_jedinki];
nova_generacija = new Jedinka[broj_jedinki];
for (int i = 0; i < broj_jedinki; i++)
{
double xx = rand.NextDouble() * (MAX_X - MIN_X) + MIN_X;
double xx2 = rand.NextDouble() * (MAX_X2 - MIN_X2) + MIN_X2;
generacija[i] = new Jedinka(xx, MIN_X, MAX_X, xx2, MIN_X2, MAX_X2); //TODO 12: Lepo pozvati novu metodu
}
//nove generacije
for (int j = 0; j < broj_iteracija; j++)
{ //TODO 16: Promeniti i pozive funkcije
max_ocena = funkcija(generacija[0].x, generacija[0].x2);
index_najboljeg = 0;
for (int i = 0; i < broj_jedinki; i++)
{
generacija[i].ocena = funkcija(generacija[i].x, generacija[i].x2);
if (max_ocena < generacija[i].ocena)
{
max_ocena = generacija[i].ocena;
index_najboljeg = i;
}
}
// odrediti ocenuP
double minOcena = generacija[0].ocena;
double maxOcena = generacija[0].ocena;
for (int i = 0; i < broj_jedinki; i++)
{
minOcena = Math.Min(minOcena, generacija[i].ocena);
maxOcena = Math.Max(maxOcena, generacija[i].ocena);
}
// skaliranje minOcena = 0 maxOcena = 100
double a = 100 / (maxOcena - minOcena);
double b = -a * minOcena;
double ukupno = 0;
for (int i = 0; i < broj_jedinki; i++)
{
double ocenaP = (float)(a * generacija[i].ocena + b);
generacija[i].ocenaP = ocenaP / 100.0;
ukupno += generacija[i].ocenaP;
}
suma_ocena = ukupno;
resenjeX = generacija[index_najboljeg].x;
resenjeX2 = generacija[index_najboljeg].x2; //TODO 13: Sacuvati i x2
int start = 0;
if (elitizam == 1)
{
nova_generacija[0] = new Jedinka(generacija[index_najboljeg]);
nova_generacija[1] = new Jedinka(generacija[index_najboljeg]);
start = 1;
}
for (int i = start; i < broj_jedinki / 2; i++) // sa elitizmom
{
int roditelj1 = selekcija(generacija);
int roditelj2 = selekcija(generacija);
Jedinka A = new Jedinka(generacija[roditelj1]);
Jedinka B = new Jedinka(generacija[roditelj2]);
ukrstanje(A, B, prag_ukrstanja);
mutacija(A, prag_mutacije);
mutacija(B, prag_mutacije);
nova_generacija[i * 2] = A;
nova_generacija[i * 2 + 1] = B;
}
for (int i = 0; i < broj_jedinki; i++)
{
generacija[i] = nova_generacija[i];
}
}
return(resenjeX);
}
protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)
{
int brojKolona = Jedinka.MAXSTRING;
int brojVrsta = populacija.Length;
base.OnPaint(e);
Graphics gr = e.Graphics;
Rectangle rec = this.ClientRectangle;
// nacrtaj grid
int width = rec.Width;
int height = rec.Height;
int ukupanBrojKolona = 2 + // redni broj
brojKolona +
3 + // za x
3 + // za f(x)
4; // za selekciju
int dx = (int)(width / ukupanBrojKolona);
int dy = (int)(height / brojVrsta);
Rectangle rPanel = new Rectangle(0, 0, dx * ukupanBrojKolona, dy * brojVrsta);
gr.FillRectangle(Brushes.White, rPanel);
for (int j = 0; j < brojKolona; j++)
{
Color c = Color.FromArgb(40, Color.Gray);
int xx = dx * (j + 2);
// pomeri sve za dve kolone
int y0 = 0;
int yH = dy * brojVrsta;
gr.DrawLine(new Pen(c), xx, y0, xx, yH);
}
for (int i = 0; i < brojVrsta + 1; i++)
{
Color c = Color.FromArgb(100, Color.Blue);
int yy = dy * i;
int x0 = 0;
int xH = dx * ukupanBrojKolona;
gr.DrawLine(new Pen(c), x0, yy, xH, yy);
if (i == mark1 || i == mark2)
{
gr.DrawLine(Pens.Red, x0, yy, xH, yy);
}
if (i - 1 == mark1 || i - 1 == mark2)
{
gr.DrawLine(Pens.Red, x0, yy, xH, yy);
}
}
for (int i = 0; i < brojVrsta; i++)
{
Jedinka jedinka = populacija[i];
// ispisi redni broj
int xx = (int)(dx / 2) + dx * 0;
int yy = (int)(dy / 2) + dy * i;
Font f = new Font(FontFamily.GenericSerif, 8);
SizeF sf = gr.MeasureString("" + i, f);
Brush br = Brushes.Blue;
if (i == mark1)
{
br = Brushes.Red;
}
else if (i == mark2)
{
br = Brushes.Yellow;
}
gr.DrawString("" + i, f, br, xx - sf.Width / 2, yy - sf.Height / 2);
for (int j = 0; j < brojKolona; j++)
{
Rectangle r = new Rectangle(dx * (j + 2) + 2, dy * i + 2, dx - 4, dy - 4);
Color cc1 = Color.FromArgb(40, Color.White);
int tt = jedinka.chromosome[j];
if (tt == 1)
{
cc1 = Color.FromArgb(100, Color.Black);
}
gr.FillRectangle(new SolidBrush(cc1), r);
xx = (int)(dx / 2) + dx * (j + 2);
yy = (int)(dy / 2) + dy * i;
sf = gr.MeasureString("" + tt, f);
if (i == mark1 || i == mark2)
{
gr.DrawString("" + tt, f, Brushes.Red, xx - sf.Width / 2, yy - sf.Height / 2);
}
else
{
gr.DrawString("" + tt, f, Brushes.Black, xx - sf.Width / 2, yy - sf.Height / 2);
}
}
// ispisi x
xx = (int)(dx / 2) + dx * (2 + brojKolona + 1);// + 1 je da bude u sredini grupe od 3 celije
yy = (int)(dy / 2) + dy * i;
f = new Font(FontFamily.GenericSerif, 8);
String xS = "" + jedinka.x.ToString("#0.00");
sf = gr.MeasureString(xS, f);
gr.DrawString(xS, f, Brushes.Red, xx - sf.Width / 2, yy - sf.Height / 2);
// ispisi ocenu
xx = (int)(dx / 2) + dx * (2 + brojKolona + 3);// + 3 je da bude u sredini grupe od 3 celije
yy = (int)(dy / 2) + dy * i;
f = new Font(FontFamily.GenericSerif, 8);
String yS = "" + jedinka.ocena.ToString("#0.00");
sf = gr.MeasureString(yS, f);
gr.DrawString(yS, f, Brushes.Red, xx - sf.Width / 2, yy - sf.Height / 2);
// nacrtaj ocenuP
xx = dx * (2 + brojKolona + 5);
yy = dy * i + 4;
int sirinaOcene = (int)((dx * 5.0 - 5) * populacija[i].ocenaP);
Rectangle ocenaPR = new Rectangle(xx, yy, sirinaOcene, dy - 8);
gr.FillRectangle(Brushes.Yellow, ocenaPR);
}
}
void mutacija(Jedinka jedinka, double prag)
{
//TODO 4: Implementirati operaciju mutacije
jedinka.x = jedinka.bin2double(jedinka.chromosome);
}
public JedinkaPanel()
{
InitializeComponent();
jedinka = new Jedinka(5, 0, 100);
}
private void kodiranjePanel1_JedinkaPromenjena(Jedinka jedinka, double xNovo)
{
tbX.Text = "" + xNovo.ToString("#0.00");
btnKodiranje_Click(null, null);
}
public KodiranjePanel()
{
InitializeComponent();
jedinka = new Jedinka(35, 0, 100);
}
