/// <summary>
/// Декодировать пути между элементами секций хромосомы.
/// </summary>
/// <param name="chromosome">Декодируемая хромосома.</param>
protected void DecodePathes(TopologyChromosome chromosome)
{
try
{
// Группируем секции по частям с УСПД и перебираем группы
foreach (var dadGroup in Sections.GroupBy(q => q.DADPart, new DataAcquisitionSectionPartComparer()))
{
var pathes = new List <TopologyPath>();
foreach (var channelGroup in dadGroup.GroupBy(w => w.Channel)) // Группы секций группируем по каналам передачи данных, которые связывают КУ и УСПД
{
// Находим путь между УСПД и всеми КУ по каждому каналу передачи в группе секций
var path = TopologyPathfinder.GetShortestPath(chromosome.CurrentProject.Graph, dadGroup.Key.Vertex, channelGroup.Select(q => q.MCDPart.Vertex), channelGroup.Key);
if (path != null)
{
pathes.AddRange(path);
}
}
Pathes.Add(dadGroup.Key, pathes);
}
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine("DecodePathes failed! {0}", ex.Message);
}
}
/// <summary>
/// Проверить, что КУ и УСПД могут связываться по данному КПД, найти путь от КПД до всех КУ и рассчитать его стоимость.
/// </summary>
/// <param name="project">Свойства текущего проекта.</param>
/// <param name="dadPart">Часть секции с УСПД.</param>
/// <param name="dataChannel">Канал, соединяющий УСПД и КУ.</param>
/// <param name="connectedMCDs">Соединяемые с УСПД КУ по КПД.</param>
/// <returns>Стоимость путей от УСПД до КУ по КПД.</returns>
protected double GetConnectionCost(Project project, DataAcquisitionSectionPart dadPart, MeasurementAndControlSectionPart[] connectedMCDs, DataChannel dataChannel)
{
try
{
if (connectedMCDs.Any(q => !q.MCD.SendingCommunications.Contains(dataChannel.Communication))) // Если есть хоть одно КУ, которое не поддерживает канал, то дальше можно не смотреть
{
return(3 * UNACCEPTABLE);
}
if (!dadPart.DAD.ReceivingCommunications.Keys.Contains(dataChannel.Communication)) // Если УСПД не поддерживает данный канал, дальше можно не смотреть
{
return(2 * UNACCEPTABLE);
}
var dadUsedCommunication = dadPart.DAD.ReceivingCommunications.Single(q => q.Key == dataChannel.Communication);
// Проверить, что УСПД поддерживает количество подключенных устройств по КПД
if (connectedMCDs.Length > dadUsedCommunication.Value)
{
return(VERY_BAD * (connectedMCDs.Length - dadUsedCommunication.Value));
}
// Найти все пути, соединяющие УСПД и все КУ, присоединённые по данному КПД
var pathes = TopologyPathfinder.GetShortestPath(project.Graph, dadPart.Vertex, connectedMCDs.Select(q => q.Vertex), dataChannel);
// Проверить длину пути и проходимость сквозь участки беспроводной связи
var distance = GetMinDistance(pathes, dataChannel);
if (distance > dataChannel.MaxRange)
{
return(distance * BAD); // Чем дальше, тем хуже значение фитнес-функции
}
return(pathes?.Sum(q => q.GetCost(project)) ?? UNACCEPTABLE); // Вернуть сумму стоимостей всех составных частей пути, если путь не найден, то плохо - высокая стоимость
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine("GetConnectionCost failed! {0}", ex.Message);
return(10 * UNACCEPTABLE);
}
}
/// <summary>
/// Сгруппировать УСПД одной модели, расположенные на одном участке.
/// </summary>
/// <param name="chromosome">Декодириуемая хромосома.</param>
protected void GroupDADs(TopologyChromosome chromosome)
{
try
{
var dadSectionPartGroups = Sections
.Select((section, Index) => new { Part = section.DADPart, Index }) // Запоминаем и индекс секции
.GroupBy(q => q.Part.DAD) // Группируем секции с одинаковым УСПД
.Where(q => q.Count() > 1); // Берём те группы, если хоть какие-то УСПД сгруппировали
foreach (var dadSectionPartGroup in dadSectionPartGroups)
{
// Далее группируем по участкам и берём те группы, где их больше 1 и где они ещё не на одной вершине
var regionSectionPartGroups = dadSectionPartGroup
.GroupBy(q => q.Part.Vertex.Region)
.Where(q => q.Count() > 1);
foreach (var regionSectionPartGroup in regionSectionPartGroups)
{
// Если все устройства и так уже в одной вершине, пропускаем эту группу
var firstVertex = dadSectionPartGroup.FirstOrDefault()?.Part.Vertex;
if (firstVertex == null || regionSectionPartGroup.All(q => q.Part.Vertex == firstVertex))
{
continue;
}
var dadsBus = TopologyPathfinder.GetShortestPath( // Находим кратчайший путь
chromosome.CurrentProject.Graph,
firstVertex, // Из первой вершины в группе
regionSectionPartGroup
.Select(q => q.Part.Vertex) // До остальных вершин в группе
.Distinct() // Без повторяющихся вершин и без исходной вершины
.Where(q => q != firstVertex), // По топологии шина и учитывая только расстояние
new DataChannel {
ConnectionType = ConnectionType.None, Topology = DataChannelTopology.Bus
});
// Берём все грани пути и выбираем из них целевые вершины
var pathVertices = dadsBus.Where(q => q.Path != null).SelectMany(q => q.Path).Select(q => q.Target).ToList();
pathVertices.Add(firstVertex); // И добавляем исходную вершину
var minVertexWeight = pathVertices.Min(q => q.LaboriousnessWeight); // Определяем самый малый вес у вершин пути
// Находим все вершины с наименьшим весом
var minWeightVertices = pathVertices.Where(q => q.LaboriousnessWeight == minVertexWeight);
// Выбираем случайно одну вершину из тех, что с наименьшим весом
var randomOptimalVertex = minWeightVertices.ElementAt(RandomizationProvider.Current.GetInt(0, minWeightVertices.Count()));
// Перемещаем все УСПД, которые ещё не в оптимальной вершине, в эту вершину, чтобы они стали одним УСПД
foreach (var sectionPart in regionSectionPartGroup.Where(q => q.Part.Vertex != randomOptimalVertex))
{
sectionPart.Part.Move(randomOptimalVertex);
// Определяем индекс вершины в упорядоченном массиве вершин
var index = Array.IndexOf(chromosome.CurrentProject.Graph.VerticesArray, randomOptimalVertex);
// Модифицируем хромосому тоже, находим ген позиции УСПД и обновляем индекс новой вершины
chromosome.ReplaceGene(sectionPart.Index * TopologyChromosome.GENES_IN_SECTION + 3, new GeneticSharp.Domain.Chromosomes.Gene(index));
}
}
}
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine("GroupDADs failed! {0}", ex.Message);
}
}