trunk/src/sistemaautonomo.cpp

   1
   2 #include "sistemaautonomo.h"
   3 #include <sstream>
   4
   5 #ifdef DEBUG
   6 #include <iostream>
   7 #endif // DEBUG
   8
   9
  10 //--------------------------------------------------------------------------------------------
  11 //-- Funciones Auxiliares
  12 bool incluye_a (CIndiceMagico<t_dato>& a, CIndiceMagico<t_dato>& b)
  13 {
  14         bool result = true ;
  15         unsigned i ;
  16
  17         // Todas las variables de la condicion b deben estar en la condicion a
  18         for (i=0; i<b.count() && result; i++)
  19                 result=a.exist(b.keys(i)) ;
  20
  21         // Todas las variables de la condicion a deben tener el mismo valor que en la condicion b
  22         for (i=0; i<b.count() && result; i++)
  23                 result = b[i] == a.find(b.keys(i)) || b[i] == ANY || a.find(b.keys(i)) == ANY  ;
  24         //
  25         return result ;
  26 }
  27
  28 //--------------------------------------------------------------------------------------------
  29 //--
  30 void CSistemaAutonomo::plan()
  31 {
  32         double p = 1.0;
  33         m_plan.clear();
  34         if (teorias.count() > max_teorias) purgar_teorias();
  35 #ifdef DEBUG
  36         std::cout << "SA: Planificando...\n";
  37         std::cout << "SA: \tentorno:\n" << p_entorno->datos << "\n";
  38         std::cout << "SA: \tteorias:\n" << teorias << "\n";
  39         std::cout << "SA: \tdatos finales:\n" << m_datos_finales << "\n";
  40 #endif // DEBUG
  41         planificar(p_entorno->datos, m_datos_finales, m_plan, p);
  42 #ifdef DEBUG
  43         std::cout << "SA: \tplan:\n" << m_plan << "\n";
  44 #endif // DEBUG
  45         curr_theory = m_plan.begin();
  46 #ifdef DEBUG
  47         if (curr_theory == m_plan.end())
  48                 std::cout << "SA: No hay teorías\n";
  49         else
  50                 std::cout << "SA: curr teoria: " << **curr_theory << "\n";
  51 #endif // DEBUG
  52 }
  53
  54 //--------------------------------------------------------------------------------------------
  55 //--
  56 bool CSistemaAutonomo::has_next_theory()
  57 {
  58         return curr_theory != m_plan.end();
  59 }
  60
  61 //--------------------------------------------------------------------------------------------
  62 //--
  63 CTeoria* CSistemaAutonomo::get_next_theory()
  64 {
  65         if (curr_theory == m_plan.end())
  66         {
  67                 m_datos_finales.clear();
  68                 return 0;
  69         }
  70         else
  71         {
  72                 return *(curr_theory++);
  73         }
  74 }
  75
  76 //--------------------------------------------------------------------------------------------
  77 //--
  78 bool CSistemaAutonomo::validate_theory(CTeoria* t)
  79 {
  80         bool result ;
  81
  82         // Aumento k (cantidad de veces que se probó la teoría
  83         ++t->k;
  84
  85         // Verifico
  86         result = verificar_condicion(t->datos_finales) ;
  87
  88         // Si se ejecuto bien la teoria incremento el p
  89         if (result) t->p++ ;
  90
  91         // Si fallo la teoria
  92         if (!result)
  93         {
  94                 // Aplico heuristicas de observacion
  95 #ifdef DEBUG
  96                 std::cout << "SA: No verifica, aplicando heuristicas...\n";
  97                 std::cout << "SA: Aplicando heuristica de observacion\n";
  98 #endif // DEBUG
  99                 this->heuristca_observacion(*t) ;
 100 #ifdef DEBUG
 101                 std::cout << "SA: Aplicando heuristica de generalizacion\n";
 102 #endif // DEBUG
 103                 this->heuristca_generalizacion(*t);
 104 #ifdef DEBUG
 105                 std::cout << "SA: Aplicando heuristica de retraccion\n";
 106 #endif // DEBUG
 107                 // Aplico heuristicas de correccion
 108                 this->heuristca_retraccion(*t) ;
 109         }
 110
 111         return result;
 112 }
 113
 114
 115 //--------------------------------------------------------------------------------------------
 116 //--
 117 bool CSistemaAutonomo::verificar_condicion(CIndiceMagico<t_dato>&       datos)
 118 {
 119         bool result = true ;
 120         unsigned i ;
 121
 122         for (i = 0; i < datos.count() && result; i++)
 123                 result = (datos[i] == ANY || datos[i] == this->p_entorno->datos.find(datos.keys(i)));
 124
 125         return result ;
 126 }
 127
 128 std::string make_nombre(const std::string& n, char mod, unsigned i)
 129 {
 130         std::ostringstream oss;
 131         oss << n << "-" << mod << i;
 132         return oss.str();
 133 }
 134
 135 //--------------------------------------------------------------------------------------------
 136 //--
 137 void CSistemaAutonomo::heuristca_observacion(CTeoria& t)
 138 {
 139         CTeoria* pnt = new CTeoria ; //Nueva Teoria
 140         CTeoria& nt = *pnt;
 141
 142         // Le agrego los datos iniciales tal cual estaban antes
 143         nt.datos_iniciales = t.datos_iniciales;
 144
 145         // Le agrego todas las condiciones del entorno como condicion final
 146         nt.datos_finales = p_entorno->datos;
 147
 148         // Le cargo nombre y funcion (queda con k=1 y p=1)
 149         nt.nombre = make_nombre(t.nombre, 'o', teorias.count());
 150         nt.funcion = t.funcion;
 151
 152         // Agrego la teoria
 153         teorias.add (nt.nombre, pnt) ;
 154 #ifdef DEBUG
 155         std::cout << "SA: Se agrego una nueva teoria: " << nt << " basada en " << t << "\n";
 156         std::cout << "SA: \tdatos_iniciales:\n" << nt.datos_iniciales << "\n";
 157         std::cout << "SA: \tdatos_finales:\n" << nt.datos_finales << "\n";
 158 #endif // DEBUG
 159
 160 }
 161
 162 //--------------------------------------------------------------------------------------------
 163 //--
 164 // Si las condiciones finales del entorno son iguales a las condiciones finales de alguna teoria y
 165 // solo una condicion inicial es distinta => agrego una nueva teoría igual (a la q cumple los requisitos
 166 // anteriormente detallados) pero tomando ANY en el valor de entrada en el cual difieren.
 167 void CSistemaAutonomo::heuristca_generalizacion(CTeoria& t)
 168 {
 169         unsigned i ;
 170         int count = 0;
 171         unsigned k = 0;
 172         unsigned j = 0;
 173         int posicionCambio = -1;
 174         unsigned cantidadTeorias = 0;
 175         std::string nombreTeoria;
 176
 177         cantidadTeorias = this->teorias.count();
 178
 179         for (i = 0; i < cantidadTeorias; i++)
 180         {
 181                 for (k = 0; k < this->teorias[i]->datos_finales.count(); k++)
 182                 {
 183                         //me fijo si las condiciones finales de la teoria se corresponden con la del entorno.
 184                         if ((this->teorias[i]->datos_finales[k] != ANY) && (this->p_entorno->datos.find(t.datos_finales.keys(k)) != ANY))
 185                         {
 186                                 if (this->teorias[i]->datos_finales[k] != this->p_entorno->datos.find(t.datos_finales.keys(k)))
 187                                 {
 188                                         count++;
 189                                 }
 190                         }
 191                 }
 192                 if (count == 0)
 193                 {       // si se corresponden (las condiciones finales son iguales) => me fijo si hay alguna condicion inicial q cambia.
 194                         for (j = 0; j < this->teorias[i]->datos_iniciales.count(); j++)
 195                         {
 196                                 if ((this->teorias[i]->datos_iniciales[j] != ANY) && (this->p_entorno->datos.find(t.datos_iniciales.keys(j)) != ANY))
 197                                 {
 198                                         if (this->teorias[i]->datos_iniciales[j] != this->p_entorno->datos.find(t.datos_iniciales.keys(j)))
 199                                         {
 200                                                 posicionCambio = j;
 201                                                 count++;
 202                                         }
 203                                 }
 204                         }
 205                         if (count == 1)
 206                         {
 207                                 //si cambia solo una => creo una nueva teoria igual pero con ANY en la condicion q cambia.
 208                                 CTeoria* nt = new CTeoria ; //Nueva Teoria
 209                                 *nt = *this->teorias[i];
 210                                 nt->datos_iniciales[posicionCambio] = ANY;
 211
 212                                 // Agrego la teoria
 213                                 nt->nombre = make_nombre(t.nombre, 'g', teorias.count());
 214                                 teorias.add (nt->nombre, nt) ;
 215 #ifdef DEBUG
 216                                 std::cout << "SA: Se agrego una nueva teoria: " << *nt << " basada en " << *teorias[i] << "\n";
 217                                 std::cout << "SA: \tdatos_iniciales:\n" << nt->datos_iniciales << "\n";
 218                                 std::cout << "SA: \tdatos_finales:\n" << nt->datos_finales << "\n";
 219 #endif // DEBUG
 220                         }
 221                 }
 222                 posicionCambio = -1;
 223                 count = 0;
 224         }
 225 }
 226
 227 //--------------------------------------------------------------------------------------------
 228 //--
 229 void CSistemaAutonomo::heuristca_retraccion(CTeoria& t)
 230 {
 231         unsigned i ;
 232         unsigned modif = (unsigned)-1;
 233
 234         // Recorro la condicion final de la teoria
 235         for (i = 0; i < t.datos_finales.count(); i++)
 236         {
 237                 // Si el dato no coincidio con el del entorno, y no era ANY
 238                 if (t.datos_finales[i] != ANY &&
 239                                 t.datos_finales[i] != this->p_entorno->datos.find(t.datos_finales.keys(i)))
 240                 {
 241                         // Le asigno ANY
 242                         t.datos_finales[i] = ANY ;
 243                         modif = i;
 244                 }
 245         }
 246         if (modif != (unsigned)-1)
 247         {
 248                 // Le cambio el nombre para indicar que fue modificada
 249                 t.nombre += "-r";
 250 #ifdef DEBUG
 251                 std::cout << "SA: Se modifica la teoria: " << t << ", el dato final '"
 252                         << t.datos_finales.keys(modif) << "' puede tomar ahora cualquier valor\n";
 253 #endif // DEBUG
 254         }
 255 }
 256
 257
 258 //--------------------------------------------------------------------------------------------
 259 //--
 260 void CSistemaAutonomo::planificar (CIndiceMagico<t_dato>&       datos_iniciales,
 261                                 CIndiceMagico<t_dato>&          datos_finales,
 262                                 CIndiceMagico<CTeoria*>&        plan,
 263                                 double&                         p,
 264                                 unsigned long                   numero_de_llamada)
 265 {
 266         unsigned i;
 267         CIndiceMagico<CTeoria*> test_plan ;
 268         CIndiceMagico<CTeoria*> new_plan ;
 269         double test_p ;
 270         double max_p = 0 ;
 271
 272
 273         if ( incluye_a(datos_iniciales, datos_finales) ) return ;
 274
 275         if (numero_de_llamada > max_pasos) return ;
 276
 277         for (i = 0; i < teorias.count(); i++)
 278                 if ( incluye_a(teorias[i]->datos_iniciales, datos_iniciales) )
 279                 {
 280                         test_plan.clear() ;
 281                         test_plan.add (teorias[i]->nombre, teorias[i]) ;
 282
 283                         test_p = p * ((double)teorias[i]->p)/((double)teorias[i]->k) ;
 284
 285                         planificar(teorias[i]->datos_finales, datos_finales, test_plan, test_p, numero_de_llamada+1) ;
 286
 287                         if ( test_p>max_p )
 288                         if ( incluye_a(test_plan[test_plan.count()-1]->datos_finales, datos_finales) )
 289                         {
 290                                 max_p = test_p ;
 291                                 new_plan.clear() ;
 292                                 new_plan.add (test_plan) ;
 293                         }
 294                 }
 295
 296         if (max_p>0)
 297                 plan.add (new_plan) ;
 298 }
 299
 300 void CSistemaAutonomo::purgar_teorias()
 301 {
 302         unsigned size = teorias.count();
 303         unsigned pos = size - 1;
 304         double whorst_prob = 1.0;
 305         for (unsigned i = 0; i < size; ++i)
 306         {
 307                 double p = (double)teorias[i]->p / (double)teorias[i]->k;
 308                 if (p < whorst_prob)
 309                 {
 310                         whorst_prob = p;
 311                         pos = i;
 312                 }
 313         }
 314         teorias.remove(pos);
 315 #ifdef DEBUG
 316         std::cout << "SA: Se purgo la teoria " << *teorias[pos] << "\n";
 317 #endif // DEBUG
 318         if (size - 1 > max_teorias) purgar_teorias();
 319 }
 320