예제 #1
0
        Point3[,] pts = new Point3[20, 20]; //задание матрицы точек с тремя координатами для построения графика

        #endregion Fields

        #region Constructors

        //конструктор формы
        public FunctionGraph(Functions.FunctionVyb Fun, double minX, double maxX, double minY, double maxY)
        {
            InitializeComponent();
            FunctionGraphik.C3DrawChart.ChartType = DrawChart.ChartTypeEnum.SurfaceFillContour; //определяем вид графика - контурный и объемный
            Azimuth.Text = PovorotAzimuth.Value.ToString(); //для поворота по горизонтали выводим в соответсвующую метку
            Elevation.Text = PovorotElevation.Value.ToString(); //для поворота по вертикали выводим в соответсвующую метку
            this.Fun = Fun; //присваиваем функцию переданную в конструктор полю
            if (minX == maxX) //присваиваем границы переданные - полям, если границы одинаковые - расширяем, чтобы график не выродился в точку
            {
                this.minX = minX-1;
                this.maxX = maxX+1;
            }
            else
            {
                this.minX = minX;
                this.maxX = maxX;
            }
            if (minY == maxY)
            {
                this.minY = minY-1;
                this.maxY = maxY+1;
            }
            else
            {
                this.minY = minY;
                this.maxY = maxY;
            }
            AddData(); //вызываем метод для построения
        }
 //выполнение алгоритма полностью - минимум функции
 public static double[] FunctionMinimum(int kol, double MinIntX, double MaxIntX, double MinIntY, double MaxIntY, Functions.FunctionVyb Fun)
 {
     double[,] newpop = NewPopulation(MinIntX, MaxIntX, MinIntY, MaxIntY); //массив популяции
     int n = MemeplexNumber(newpop.GetLength(0));
     for (int i = 0; i < kol; i++)
     {
         PopulationBadModernization(newpop, MinIntX, MaxIntX, MinIntY, MaxIntY, newpop.GetLength(0), n, Fun); //улучшение
         newpop = PopulationShuffle(newpop); //перемешиваем популяцию
     }
     return Minimum(newpop,Fun);
 }
 //минимум в популяции
 public static double[] Minimum(double[,] newpop, Functions.FunctionVyb Fun)
 {
     double[] min = new double[2];
     min[0] = newpop[0, 0];
     min[1] = newpop[0, 1];
     for (int i = 0; i < newpop.GetLength(0); i++)
     {
         if (Fun(min[0], min[1]) > Fun(newpop[i, 0], newpop[i, 1]))
         { //присваиваем, если значение меньше промежуточного минимума
             min[0] = newpop[i, 0];
             min[1] = newpop[i, 1];
         }
     }
     return min;
 }
 //максимум в популяции
 public static double[] Maximum(double[,] newpop, Functions.FunctionVyb Fun)
 {
     double[] max = new double[2];
     max[0] = newpop[0, 0];
     max[1] = newpop[0, 1];
     for (int i = 0; i < newpop.GetLength(0); i++)
     {
         if (Fun(max[0], max[1]) < Fun(newpop[i, 0], newpop[i, 1]))
         { //присваиваем, если значение больше промежуточного максимума
             max[0] = newpop[i, 0];
             max[1] = newpop[i, 1];
         }
     }
     return max;
 }
예제 #5
0
        double[,] newpop; //популяция

        #endregion Fields

        #region Constructors

        //конструктор формы
        public Graphiks(int KolIt, double MiX, double MaX, double MiY, double MaY, bool MaxF, bool MinF, Functions.FunctionVyb x)
        {
            Kol = KolIt;//присваиваем переданные значения из другой формы
            MaxX = MaX;
            MinX = MiX;
            MaxY = MaY;
            MinY = MiY;
            Max = MaxF;
            Min = MinF;
            Fun = x;
            InitializeComponent();
            Timer.Interval = 1000; //интервал для таймера
            lastiteration.Enabled = false; //начальные параметры доступа некоторых объектов
            Stop_button.Enabled = false;
            newpop = OptimizationAlgorithms.NewPopulation(MinX, MaxX, MinY, MaxY); //формируем новую популяцию
            lastmassiv = new double[newpop.GetLength(0), 2]; //инициализируем массив для предыдущей итерации
            Postroenye(); //строим график без точек
            zedGraph.IsShowPointValues = true;// включаем показ всплывающих подсказок при наведении курсора на график
            // для изменения формата представления координат обрабатываем событие для графика
            zedGraph.PointValueEvent += new ZedGraphControl.PointValueHandler(zedGraph_PointValueEvent);
            GraphSupport.SetToolTip(zedGraph, "Красным цветом обозначается лучший агент, желтым - худший агент, зеленым - остальные агенты"); //подсказка для графика
        }
예제 #6
0
        double[,] newpop; //переменные для возможности использовать вне конструктора

        #endregion Fields

        #region Constructors

        public PopulationShow(int Kol, double[,] newpop, Functions.FunctionVyb Fun)
        {
            //конструктор формы
            InitializeComponent();
            this.newpop = newpop;
            this.Fun = Fun; //присваивание внешним переменным
            Iteration.Text = Kol.ToString(); //задание количества итераций
            Population.RowCount = newpop.GetLength(0);
            Population.ColumnCount = 3;
            Population.Columns[0].HeaderText = "Координата Х"; //именуем столбцы
            Population.Columns[1].HeaderText = "Координата Y";
            Population.Columns[2].HeaderText = "Значение функции";
            for (int i = 0; i < newpop.GetLength(0); i++)
            { //заполняем таблицу
                switch ((int)KolZnakov.Value)
                { //в зависимости от выбранного количества знаков, заполняем таблицу
                    case 0:
                        Population[0, i].Value = string.Format("{0:f0}",newpop[i, 0]);
                        Population[1, i].Value = string.Format("{0:f0}", newpop[i, 1]);
                        Population[2, i].Value = string.Format("{0:f0}",Fun(newpop[i, 0], newpop[i, 1]));
                        Population.Rows[i].HeaderCell.Value = String.Format("{0}", i + 1);
                        break;
                    case 1:
                        Population[0, i].Value = string.Format("{0:f1}",newpop[i, 0]);
                        Population[1, i].Value = string.Format("{0:f1}", newpop[i, 1]);
                        Population[2, i].Value = string.Format("{0:f1}", Fun(newpop[i, 0], newpop[i, 1]));
                        Population.Rows[i].HeaderCell.Value = String.Format("{0}", i + 1);
                        break;
                    case 2:
                        Population[0, i].Value = string.Format("{0:f2}",newpop[i, 0]);
                        Population[1, i].Value = string.Format("{0:f2}", newpop[i, 1]);
                        Population[2, i].Value = string.Format("{0:f2}", Fun(newpop[i, 0], newpop[i, 1]));
                        Population.Rows[i].HeaderCell.Value = String.Format("{0}", i + 1);
                        break;
                    case 3:
                        Population[0, i].Value = string.Format("{0:f3}",newpop[i, 0]);
                        Population[1, i].Value = string.Format("{0:f3}", newpop[i, 1]);
                        Population[2, i].Value = string.Format("{0:f3}", Fun(newpop[i, 0], newpop[i, 1]));
                        Population.Rows[i].HeaderCell.Value = String.Format("{0}", i + 1);
                        break;
                    case 4:
                        Population[0, i].Value = string.Format("{0:f4}",newpop[i, 0]);
                        Population[1, i].Value = string.Format("{0:f4}", newpop[i, 1]);
                        Population[2, i].Value = string.Format("{0:f4}", Fun(newpop[i, 0], newpop[i, 1]));
                        Population.Rows[i].HeaderCell.Value = String.Format("{0}", i + 1);
                        break;
                    case 5:
                        Population[0, i].Value = string.Format("{0:f5}",newpop[i, 0]);
                        Population[1, i].Value = string.Format("{0:f5}", newpop[i, 1]);
                        Population[2, i].Value = string.Format("{0:f5}",Fun(newpop[i, 0], newpop[i, 1]));
                        Population.Rows[i].HeaderCell.Value = String.Format("{0}", i + 1);
                        break;
                    case 6:
                        Population[0, i].Value = string.Format("{0:f6}",newpop[i, 0]);
                        Population[1, i].Value = string.Format("{0:f6}", newpop[i, 1]);
                        Population[2, i].Value = string.Format("{0:f6}",Fun(newpop[i, 0], newpop[i, 1]));
                        Population.Rows[i].HeaderCell.Value = String.Format("{0}", i + 1);
                        break;
                    case 7:
                        Population[0, i].Value = string.Format("{0:f7}",newpop[i, 0]);
                        Population[1, i].Value = string.Format("{0:f7}", newpop[i, 1]);
                        Population[2, i].Value = string.Format("{0:f7}",Fun(newpop[i, 0], newpop[i, 1]));
                        Population.Rows[i].HeaderCell.Value = String.Format("{0}", i + 1);
                        break;
                    case 8:
                        Population[0, i].Value = string.Format("{0:f8}",newpop[i, 0]);
                        Population[1, i].Value = string.Format("{0:f8}", newpop[i, 1]);
                        Population[2, i].Value = string.Format("{0:f8}", Fun(newpop[i, 0], newpop[i, 1]));
                        Population.Rows[i].HeaderCell.Value = String.Format("{0}", i + 1);
                        break;
                    case 9:
                        Population[0, i].Value = string.Format("{0:f9}",newpop[i, 0]);
                        Population[1, i].Value = string.Format("{0:f9}", newpop[i, 1]);
                        Population[2, i].Value = string.Format("{0:f9}", Fun(newpop[i, 0], newpop[i, 1]));
                        Population.Rows[i].HeaderCell.Value = String.Format("{0}", i + 1);
                        break;
                    case 10:
                        Population[0, i].Value = string.Format("{0:f10}",newpop[i, 0]);
                        Population[1, i].Value = string.Format("{0:f10}", newpop[i, 1]);
                        Population[2, i].Value = string.Format("{0:f10}", Fun(newpop[i, 0], newpop[i, 1]));
                        Population.Rows[i].HeaderCell.Value = String.Format("{0}", i + 1);
                        break;
                    case 11:
                        Population[0, i].Value = string.Format("{0:f11}",newpop[i, 0]);
                        Population[1, i].Value = string.Format("{0:f11}", newpop[i, 1]);
                        Population[2, i].Value = string.Format("{0:f11}", Fun(newpop[i, 0], newpop[i, 1]));
                        Population.Rows[i].HeaderCell.Value = String.Format("{0}", i + 1);
                        break;
                    case 12:
                        Population[0, i].Value = string.Format("{0:f12}",newpop[i, 0]);
                        Population[1, i].Value = string.Format("{0:f12}", newpop[i, 1]);
                        Population[2, i].Value = string.Format("{0:f12}", Fun(newpop[i, 0], newpop[i, 1]));
                        Population.Rows[i].HeaderCell.Value = String.Format("{0}", i + 1);
                        break;
                    case 13:
                        Population[0, i].Value = string.Format("{0:f13}",newpop[i, 0]);
                        Population[1, i].Value = string.Format("{0:f13}", newpop[i, 1]);
                        Population[2, i].Value = string.Format("{0:f13}", Fun(newpop[i, 0], newpop[i, 1]));
                        Population.Rows[i].HeaderCell.Value = String.Format("{0}", i + 1);
                        break;
                    case 14:
                        Population[0, i].Value = string.Format("{0:f14}",newpop[i, 0]);
                        Population[1, i].Value = string.Format("{0:f14}", newpop[i, 1]);
                        Population[2, i].Value = string.Format("{0:f14}", Fun(newpop[i, 0], newpop[i, 1]));
                        Population.Rows[i].HeaderCell.Value = String.Format("{0}", i + 1);
                        break;
                    case 15:
                        Population[0, i].Value = string.Format("{0:f15}",newpop[i, 0]);
                        Population[1, i].Value = string.Format("{0:f15}", newpop[i, 1]);
                        Population[2, i].Value = string.Format("{0:f15}", Fun(newpop[i, 0], newpop[i, 1]));
                        Population.Rows[i].HeaderCell.Value = String.Format("{0}", i + 1);
                        break;
                }
            }
        }
 //улучшения в мемеплексах для поиска минимума
 public static double[,] PopulationBadModernization(double[,] newpop, double MinIntX, double MaxIntX, double MinIntY, double MaxIntY, int populationsize, int n, Functions.FunctionVyb Fun)
 {
     double[, ,] memeplexes = new double[(int)populationsize / n, n, 2]; //создаем матрицу-мемеплексов
     Random gen = new Random();
     double[] max = new double[2];
     max[0] = newpop[0, 0];
     max[1] = newpop[0, 1]; //глобальный максимум (минимальное значение)
     for (int i = 0; i < populationsize; i++)
         if (Fun(max[0], max[1]) > Fun(newpop[i, 0], newpop[i, 1]))
         {
             max[0] = newpop[i, 0]; //поиск агента с минимальным значением фитнесс функции
             max[1] = newpop[i, 1];
         }
     for (int i = 0; i < memeplexes.GetLength(0); i++)
         for (int j = 0; j < n; j++)
         {
             memeplexes[i, j, 0] = newpop[i + j, 0];
             memeplexes[i, j, 1] = newpop[i + j, 1]; //задание мемеплексов
         }
     for (int i = 0; i < memeplexes.GetLength(0); i++) //модернизируем популяцию
     {
         double[] Sbest = new double[2];
         Sbest[0] = memeplexes[i, 0, 0];
         Sbest[1] = memeplexes[i, 0, 1];
         double[] Sworst = new double[2]; //задание лучшего и худшего агентов
         Sworst[0] = memeplexes[i, 0, 0];
         Sworst[1] = memeplexes[i, 0, 1];
         int SWind = 0; //индекс худшего агента
         for (int k = 0; k < n; k++) //проходим по мемеплексу и ищем лучшего и худшего агентов в мемеплексе
         {
             if (Fun(Sbest[0], Sworst[1]) > Fun(memeplexes[i, k, 0], memeplexes[i, k, 1]))
             {
                 Sbest[0] = memeplexes[i, k, 0];         //ищем лучшего агента в мемеплексе
                 Sbest[1] = memeplexes[i, k, 1];
             }
             else
                 if (Fun(Sworst[0], Sworst[1]) < Fun(memeplexes[i, k, 0], memeplexes[i, k, 1]))
                 {
                     Sworst[0] = memeplexes[i, k, 0];     //ищем худшего агента
                     Sworst[1] = memeplexes[i, k, 1];
                     SWind = k; //задаем индекс худшего агента
                 }
         }
         //начинаем улучшать позицию худшего агента в мемеплексе
         double[] Sworsttry = new double[2];
         Sworsttry[0] = MinIntX;
         Sworsttry[1] = MinIntY;
         Sworsttry[0] = Sworst[0] + gen.NextDouble() * (Sbest[0] - Sworst[0]); //улучшение на локальном максимуме
         Sworsttry[1] = Sworst[1] + gen.NextDouble() * (Sbest[1] - Sworst[1]);
         if (Sworsttry[0] < MinIntX)
             Sworsttry[0] = MinIntX; //если агент выходит за рамки присваиваем граничные значения
         if (Sworsttry[1] < MinIntY)
             Sworsttry[1] = MinIntY;
         if (Sworsttry[0] > MaxIntX)
             Sworsttry[0] = MaxIntX;
         if (Sworsttry[1] > MaxIntY)
             Sworsttry[1] = MaxIntY;
         if (Fun(Sworsttry[0], Sworsttry[1]) < Fun(Sworst[0], Sworst[1]))
         {
             memeplexes[i, SWind, 0] = Sworsttry[0];      //если улучшение прошло успешно, то фиксируем улучшение
             memeplexes[i, SWind, 1] = Sworsttry[1];
         }
         else  //если улучшение неудачно, пробуем улучшить на глобальном максимуме
         {
             Sworsttry[0] = MinIntX;
             Sworsttry[1] = MinIntY; //задаем начальное значение
             Sworsttry[0] = Sworst[0] + gen.NextDouble() * (max[0] - Sworst[0]); //улучшение на глобальном максимуме
             Sworsttry[1] = Sworst[1] + gen.NextDouble() * (max[1] - Sworst[1]);
             if (Sworsttry[0] < MinIntX)
                 Sworsttry[0] = MinIntX; //если агент выходит за рамки присваиваем граничные значения
             if (Sworsttry[1] < MinIntY)
                 Sworsttry[1] = MinIntY;
             if (Sworsttry[0] > MaxIntX)
                 Sworsttry[0] = MaxIntX;
             if (Sworsttry[1] > MaxIntY)
                 Sworsttry[1] = MaxIntY;
             if (Fun(Sworsttry[0], Sworsttry[1]) < Fun(Sworst[0], Sworst[1])) //если улучшение помогло, фиксируем
             {
                 memeplexes[i, SWind, 0] = Sworsttry[0];
                 memeplexes[i, SWind, 1] = Sworsttry[1];
             }
             else //если и это улучшение не прошло, то генерируем агента по новой
             {
                 memeplexes[i, SWind, 0] = MinIntX + gen.NextDouble() * (MaxIntX - MinIntX);  //задаем случайно популяцию - в промежутке искомом
                 memeplexes[i, SWind, 1] = MinIntY + gen.NextDouble() * (MaxIntY - MinIntY);
             }
         }
     }
     for (int i = 0; i < memeplexes.GetLength(0); i++)
     {
         for (int j = 0; j < n; j++)
         {
             newpop[i + j, 0] = memeplexes[i, j, 0];          //собираем популяцию воедино заново из измененного мемеплекса
             newpop[i + j, 1] = memeplexes[i, j, 1];
         }
     }
     return newpop;
 }