Ia algorithme génétique simple [visual c++ 6.0]
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Description
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Commentaires
#include
#include <windows.h>
#include <math.h>
#include <string>
#include <vector>
#include
#include <time.h>
// TAILLE DE LA POPULATION
#define PRGM_TAILLEPOPULATION 8192 // logiquement, plus il y a de membres, plus il y a de chances d'en trouver un de bon
// MAXIMUM DE POSSIBILITES (OU D'ESSAIS)
// -> il se peut qu'aucune solution ne soit trouvée alors pas la peine d'attendre
#define PRGM_MAXESSAIS 1250
// TAUX DE MUTATION
#define PRGM_TAUXMUTATION 4 // plus c'est grand, plus il y aura de chance d'avoir de "bons" membres dans chaque génération
#define PRGM_MUTATION RAND_MAX * PRGM_TAUXMUTATION
// TAUX D'ELITISME
#define PRGM_TAUXELITISME 0.10 // voir définition de "élitisme" -> le fait de ne s'occuper QUE des meilleurs : plus le chiffre
// est bas, et moins il y aura de "meilleurs" affichés (0.10 = un seul)
// LA CIBLE : la chaîne de caractère "Vive l'IA !" parmis la population (le nom d'un membre par exemple)
using namespace std;
struct prgm_structure
{
string nom;
unsigned int fitness;
// -> A chaque génération, les individus dont le fitness est le plus élevé seront sélectionnés afin de transmettre
// leur caractère génétique à leurs descendants (plus le fitness est élévé, plus les gènes correspondants sont pertinents)
};
typedef vector prgm_vecteur;
string prgm_cible;
// INITIALISATION DE LA POPULATION
void initialisation_population(prgm_vecteur &population, prgm_vecteur &buffer)
{
int taillecible = prgm_cible.size();
for (int i = 0; i < PRGM_TAILLEPOPULATION; i++)
{
prgm_structure individu;
individu.fitness = 0;
individu.nom.erase();
for (int j = 0; j < taillecible; j++)
{
individu.nom += (rand() % 90) + 32;
}
population.push_back(individu);
}
buffer.resize(PRGM_TAILLEPOPULATION);
}
// FITNESS
void calcul_fitness(prgm_vecteur &population)
{
string cible = prgm_cible;
int taillecible = cible.size();
unsigned int fitness;
for (int i = 0; i < PRGM_TAILLEPOPULATION; i++)
{
fitness = 0;
for (int j = 0; j < taillecible; j++)
{
fitness += abs(int(population[i].nom[j] - cible[j]));
}
population[i].fitness = fitness;
}
}
// TRI
bool trier_fitness(prgm_structure x, prgm_structure y)
{
return (x.fitness < y.fitness);
}
void trier_par_fitness(prgm_vecteur &population)
{
sort(population.begin(), population.end(), trier_fitness);
}
// ELITISME
void elitisme( prgm_vecteur &population, prgm_vecteur &buffer, int tailleelitisme )
{
for (int i = 0; i < tailleelitisme; i++)
{
buffer[i].nom = population[i].nom;
buffer[i].fitness = population[i].fitness;
}
}
// MUTATION
void mutation(prgm_structure &membre)
{
int taillecible = prgm_cible.size();
int c = rand() % taillecible;
int d = (rand() % 90) + 32;
membre.nom[c] = ((membre.nom[c] + d) % 122);
}
// JOINDRE
void joindre(prgm_vecteur &population, prgm_vecteur &buffer)
{
int tailleelitisme = PRGM_TAILLEPOPULATION * PRGM_TAUXELITISME;
int taillecible = prgm_cible.size(), e, iun, ideux;
elitisme(population, buffer, tailleelitisme);
for (int i = tailleelitisme; i < PRGM_TAILLEPOPULATION; i++)
{
iun = rand() % (PRGM_TAILLEPOPULATION / 2);
ideux = rand() % (PRGM_TAILLEPOPULATION / 2);
e = rand() % taillecible;
buffer[i].nom = population[iun].nom.substr(0, e) + population[ideux].nom.substr(e, tailleelitisme - e);
if (rand() < PRGM_MUTATION) mutation(buffer[i]);
}
}
// AFFICHAGE DU MEILLEUR INDIVIDU : SON NOM ET SON FITNESS
void affiche_meilleur(prgm_vecteur &vecalgogenetique)
{
CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO csbiInfo;
HANDLE HCmd = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
GetConsoleScreenBufferInfo(HCmd, &csbiInfo);
SetConsoleTextAttribute(HCmd, FOREGROUND_BLUE|FOREGROUND_INTENSITY);
cout << "Le meilleur : " << flush;
SetConsoleTextAttribute(HCmd, FOREGROUND_GREEN);
cout << vecalgogenetique[0].nom << flush;
SetConsoleTextAttribute(HCmd, FOREGROUND_RED|FOREGROUND_INTENSITY);
cout << " [" << vecalgogenetique[0].fitness << "]" << endl;
}
// CROSSOVER
// -> Echanger les gènes des individus deux à deux pour créer les enfants
// exemple :
// individu 5 : 1-1-0|-0-1-1-1-0
// individu 1 : 0-1-1|-1-0-0-1-1
//
// va donner :
//
// enfant 1 : 1-1-0|-1-0-0-1-1
// enfant 2 : 0-1-1|-0-1-1-1-0
void echange(prgm_vecteur *&population, prgm_vecteur *&buffer)
{
prgm_vecteur *temp population; population buffer; buffer = temp;
}
int main()
{
srand(unsigned(time(NULL)));
char strTmp[256];
scanf("%s",&strTmp);
prgm_cible = strTmp;
prgm_vecteur population_a, population_b;
prgm_vecteur *population, *buffer;
initialisation_population(population_a, population_b);
population = &population_a;
buffer = &population_b;
for (int i = 0; i < PRGM_MAXESSAIS; i++)// de 0 à 125 :
{
calcul_fitness(*population);
trier_par_fitness(*population);
affiche_meilleur(*population);
if ((*population)[0].fitness == 0) break;// si le fitness d'un membre = 0, c'est qu'il n'y a pas de meilleur individu et
// donc, que c'est la cible
joindre(*population, *buffer);// joindre la population ensemble
echange(population, buffer);
}
// PAS DE SOLUTION
if ( i >= PRGM_MAXESSAIS)
{
HANDLE HCmd = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
SetConsoleTextAttribute(HCmd, FOREGROUND_RED|FOREGROUND_INTENSITY);
cout << "Aucune solution trouv\202e, maximum d'essais d\202pass\202 ..." << endl;
SetConsoleTextAttribute(HCmd, FOREGROUND_GREEN);
system("pause");
return 0;
}
// SOLUTION TROUVEE !
HANDLE HCmd = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
SetConsoleTextAttribute(HCmd, FOREGROUND_GREEN|FOREGROUND_INTENSITY);
cout << "Cible trouv\202e !" << endl;
SetConsoleTextAttribute(HCmd, FOREGROUND_GREEN);
system("pause");
return 0;
}
Sauf que ça ne prend que le premier mot (ça s'arrête au premier signe espace ' ').... Je sais pas trop comment fonctionne la classe string
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