public void GenerateInitalPopulation()
{
population = new List <GeneticPlayer>();
aliveCount = populationCount;
for (int i = 0; i < populationCount; i++)
{
Vector3 pos = GetPos(i);
GeneticPlayer geneticPlayer = Instantiate(geneticPlayerPrefab, pos, Quaternion.Euler(spawnRotation));
Genom genom;
if (geneticPlayerPrefab.mode == Mode.LoadAndTrain)
{
genom = Genom.LoadFromFile(geneticPlayerPrefab.GetSavePath());
if (i > 0)
{
genom = Genom.MutateAll(genom, 0.01f);
}
}
else
{
genom = geneticPlayer.InitGenom();
genom.RandomizeAll(); //случайные гены
}
geneticPlayer.SetGenom(genom);
population.Add(geneticPlayer);
}
}
//public Genom(Dictionary<string, Gen> gens_dict)
//{
// this.gens_dict = new Dictionary<string, Gen>(gens_dict);
//}
public Genom(Genom parent)
{
for (int j = 0; j < parent.Size(); j++)
{
Gen pGen = parent.GetGen(j);
AddGen(new Gen(pGen)); //copy
}
//this.gens_dict = new Dictionary<string, Gen>(copy.gens_dict);
}
public override GeneticGame.Genom InitGenom()
{
GeneticGame.Genom genom = new GeneticGame.Genom();
genom.AddGen(new Gen("max_degree_x", 0, 180));
//genom.AddGen(new Gen("force_power", 1000, 1));
genom.AddGen(new Gen("force_power_left", 1000, 1));
genom.AddGen(new Gen("force_power_right", 1000, 1));
//genom.AddGen(new Gen("wheel_radius", 1, 10));
return(genom);
}
//возвращает mutation-% мутации от parent;
public static List <Genom> GetChilds(Genom parent, int childsCount, float mutation)
{
List <Genom> childs = new List <Genom>();
for (int i = 0; i < childsCount; i++)
{
Genom c = MutateAll(parent, mutation);
childs.Add(c);
}
return(childs);
}
//
public static Genom MutateAll(Genom parent, float f)
{
Genom newGenes = new Genom(parent);
foreach (var item in newGenes.gens_dict)
{
Gen g = item.Value;
g.Mutate(f);
}
return(new Genom(newGenes));
}
public static void SaveToFile(Genom genom, string path)
{
string json = JsonUtility.ToJson(genom);
string directoryName = Path.GetDirectoryName(path);
if (!Directory.Exists(directoryName))
{
Directory.CreateDirectory(directoryName);
}
File.WriteAllText(path, json);
}
protected override void ApplyGenom(GeneticGame.Genom genom)
{
maxDegreeX = genom.GetGen("max_degree_x").value;
forcePowerLeft = genom.GetGen("force_power_left").value;
forcePowerRight = genom.GetGen("force_power_right").value;
rig = GetComponent <Rigidbody>();
forcePoint = transform.Find("ForcePoint");
forcePointMat = forcePoint.gameObject.GetComponent <Renderer>().material;
StartCoroutine(AddRandomForce(genom.GetGen("force_power_left").maxVal));
}
// Update is called once per frame
void Update()
{
if (aliveCount <= 0 && generation < maxGenerations)
{
//сортровка по score
population.Sort((x, y) => (y.score.CompareTo(x.score)));
GeneticPlayer best = population[0];
Debug.Log("generation " + generation + " best \np1: " + best.score);
if (bestScore < best.score)
{
bestScore = best.score;
bestGenom = best.GetGenom();
Genom.SaveToFile(bestGenom, geneticPlayerPrefab.GetSavePath());
}
Debug.Log("global best score: " + bestScore);
/*
* передавая отсортированный список генов всех особей можно всегда надеятся,
* что гены лучшей особи передадутся самому большому кол-ву детей.
* но если разнится между 1 и 2 коосальная, есть ли смысл оставлять гены второго в популяции?
* (возможно, стоит переделать сам алгорим скрещевания)
* ((но делать я этого, конечно же, не буду))
*/
List <Genom> populationGenom = new List <Genom>();
foreach (GeneticPlayer p in population)
{
// коосальная разница = 50%
if (p.score >= best.score * 0.5f)
{
populationGenom.Add(p.GetGenom());
}
}
/*
* в список генов родителей 100% попадет хотя бы 1 ген - лучший.
* если попадет только он - поколение сгенерируется на основе полных случайных мутаций лучшего
*/
GenerateNextPopulation(populationGenom);
generation++;
}
}
//возвращает случайную популящию;
public static List <Genom> GetChilds(Genom parent, int childsCount)
{
List <Genom> childs = new List <Genom>();
for (int i = 0; i < childsCount; i++)
{
Genom g = new Genom(parent); //copy
g.RandomizeAll();
childs.Add(g);
}
return(childs);
}
public static Genom LoadFromFile(string path)
{
string json = "";
if (File.Exists(path))
{
json = File.ReadAllText(path);
}
else
{
Debug.LogError("path: " + path + "\nfile not exists.");
}
Genom loaded = JsonUtility.FromJson <Genom>(json);
foreach (Gen gen in loaded.gens_list)
{
loaded.gens_dict.Add(gen.name, gen);
}
return(loaded);
}
protected override void ApplyGenom(GeneticGame.Genom genom)
{
maxDegreeXLeft = genom.GetGen("max_degree_x_left").value;
maxDegreeXRight = genom.GetGen("max_degree_x_right").value;
forcePowerLeft = genom.GetGen("force_power_left").value;
forcePowerRight = genom.GetGen("force_power_right").value;
wheelRadius = genom.GetGen("wheel_radius").value;
rig = GetComponent <Rigidbody>();
forcePoint = transform.Find("ForcePoint");
forcePointMat = forcePoint.gameObject.GetComponent <Renderer>().material;
wheel = transform.Find("wheels/Wheel").gameObject;
wheel.transform.localScale *= wheelRadius;
wheel.transform.localPosition *= wheelRadius / 2;
StartCoroutine(AddRandomForce(genom.GetGen("force_power_left").maxVal));
}
//генерирует популяцию того же размера, что и предедущая
public void GenerateNextPopulation(List <Genom> parents)
{
aliveCount = populationCount;
for (int i = 0; i < populationCount; i++)
{
Destroy(population[i].gameObject);
}
List <Genom> childsGenes = Genom.GetChilds(parents, populationCount, true);
for (int i = 0; i < populationCount; i++)
{
Vector3 pos = GetPos(i);
GeneticPlayer geneticPlayer = Instantiate(geneticPlayerPrefab, pos, Quaternion.Euler(spawnRotation));
geneticPlayer.SetGenom(childsGenes[i]);
geneticPlayer.name += " #" + i;
population[i] = geneticPlayer;
}
}
private void Start()
{
//sensors = InitSensors();
//Debug.Log("ApplyGenom");
if (mode == Mode.Train || mode == Mode.LoadAndTrain)
{
if (!genomInistalized)
{
Debug.LogWarning("Genom is not inistalized.\n Maybe you forgot add GeneticGame.cs on scene?");
Genom newgenom = InitGenom();
newgenom.RandomizeAll();
SetGenom(newgenom);
}
}
else if (mode == Mode.LoadAndTest)
{
SetGenom(Genom.LoadFromFile(GetSavePath()));
}
//Debug.Log(genom);
ApplyGenom(genom);
}
//protected abstract void UpdateSensors(Sensors sensors);
//врозващает очки, заработанные за шаг
protected abstract float ProcessStep(Genom genom);
//public abstract Sensors InitSensors();
protected abstract void ApplyGenom(Genom genom);
public void SetGenom(Genom Genom)
{
this.genom = Genom;
genomInistalized = true;
}
