Список литературы

1. Гагарина Л. Г., Зубов Н. Н., Стрижков А. В., Федотова Е. Л. Методические указания для подготовки дипломного проекта по специальности 220400 / Под ред. д.т.н. Нестерова. А. Э. –М.:МИЭТ, 2005. – 65 с.

2. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++, 2-е изд. / Пер. с англ.– М.: «Издательство Бином», СПб: «Невский диалект», 1998. – 560 с., ил.

3. Ахо А., Хопкрофт Д., Ульман Д. Структуры данных и алгоритмы. / Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. – 384 с.: ил.

4. Страуструп Б. Язык программирования СИ++ – М.: «Издательство Бином», СПб: «Невский диалект», 1999. – 991 с.

5. Паппас К. Х., Мюррей У. Х. Отладка в С++ – М.: «Издательство Бином», McGraw-Hill Companies, 2001. – 512 с.

6. Согомонян А. Статья STL - Standard Template Library – http://infocity.com.ua/

7. Nicolai M. Josuttis C++ Standard Library, The: A Tutorial and Reference – Addison Wesley, 1999 – 832 p.

8. Статья Уроки программирования на Visual C++ с помощью MFC – http://click.ipc.ru/~vc/html/Lessons

9. Гамма Э., Хелм Р. Джонсон Р., Влиссидес Дж. Приёмы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования – Спб: Питер, 2004. – 366 с.: ил.

10. Валиков  А. Технология XSLT – СПб: БХВ-Петербург, 2002. – 544 с.: ил.

11. Ахо А., Сети Р., Ульман Д. Компиляторы: принципы, технологии и инструменты.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. – 768 с.: ил.

12. Брилюк Д. Статья Обучение, самоорганизация и эволюция как методы в искусственном интеллекте – http://msk.nestor.minsk.by/kg/2000/kg0011/kg04712.html

13. Батищев Д. И., Исаев С. А. Оптимизация многоэкстремальных функций с помощью генетических алгоритмов – http://bspu.secna.ru/Docs/~saisa/ga/summer97.html

14. Составитель Burger Y. Эволюционные вычисления – http://tz.ints.ru/?prog_ev

15. Конева К.К., Терехова Л.М. Появление эволюционных алгоритмов – Московский институт электроники и математики – http://nit.miem.edu.ru/cgi-bin/article?id=49

16. Статья Генетические алгоритмы: стратегии отбора – http://qai.narod.ru/GA/strategies.html

17. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. М.: Радио и связь, 1993.

18. Хостинг обзор Статья Метод анализа иерархий – http://www.hostobzor.ru/manual/mai.php

19. Статья Технологии принятия решений: метод анализа иерархий – http://www.citforum.ru/consulting/BI/resolution/

20. Каракеян В.И. Безопасность жизнедеятельности – М. – 1999.

21. СанПиН 2.2.2.542-96. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Исходный текст программы

Программная реализация комплекса состоит из 71 файла и в общей сумме составляет около 6 тысяч строк кода. Ниже приведена лишь часть исходных текстов программы.

Заголовочные файлы

//header4.h

#pragma once

#include <afx.h>

#include <vector>

#include <list>

using namespace std;

typedef struct tagSValueListEntry{

CString sDescription;

CString sExpression;

} SValueListEntry;

typedef vector<SValueListEntry> TValuesList;

//--------------------------------- состояния мыши ---------------------------------------------

enum EMOUSESTATE { MS_NONTOOL, MS_LINK,MS_COMPONENT, MS_SUBSYSTEM, MS_SYSTEM};

//--------------------------------- тип активного объекта ---------------------------------------------

enum EACTIVE{ME_NOTHING,ME_COMPONENT,ME_SUBSYSTEM,ME_SYSTEM};

//------------------------------синглтоны---------------------------------------------------------

#include <map>

typedef map<CString,CString> VARVALUES;

#include "concretelexer.h"

extern CConcreteLexer GLOBLexer;

#include "syntax.h"

extern CSyntax GLOBSyntax;

#include "params.h"

extern CParams GLOBParamStorage;

#include "target.h"

extern CTarget GLOBTarget;

extern VARVALUES GLOBVarValues;

//component.h

#pragma once

#include "modelelement.h"

#include "componentdialog.h"

#define I_AM_COMPONENT 35

enum{VLIST = 0xf03,VRANGE};

class CComponent:public CModelElement {// элемент модели "Компонента, критерий"

public:

CComponent() : CModelElement(), _type(VRANGE), _left(0.0), _right(0.0), _vl(9) {

_objType = I_AM_COMPONENT;

}

~CComponent();

// границы диапазона значений

void getBounds(double & left,double & right) const{

left = _left; right = _right;

}

void setBounds(double left,double right){

_left = left; _right = right;

}

TValuesList* getValues(); // получить список дискретов

int getType() const{ return _type; } // получить тип (диапазон или набор дискретов)

void setType(int type){ _type = (type == VLIST) ? VLIST : VRANGE; }

void addValue(SValueListEntry vle){ _vl.push_back(vle); }

void EraseValues(){ _vl.erase(_vl.begin(), _vl.end()); }

public:

virtual void FillDialog();

private:

int _type;

double _left, _right;

TValuesList _vl;

};

//population.h

#pragma once

#include "personset.h"

#include "modelstorage.h"

#include <vector>

class CPopulation {// текущая популяция особей

public:

typedef std::vector<CPersonSet*> TPersons;

CPopulation(CModelStorage* _model);

~CPopulation(){ Destroy(); }

void Create(); // инициализировать все указатели и т.д.

void Destroy(); // удалить созданные объекты

void GenerateStartPopulation();

void Generate(int); // следующее поколение для i-ой подсистемы

CPersonSet* getPersones(int index) const{ return _generations[index]; }

void getValues(double& last,double& prelast) const{

last = _lastValue; prelast = _preLastValue;

};

void nextGeneration();

void ModifyVarValues(CPersonSet* P,int j,int i);

protected:

void Crossover(double[],double[],int);

void Mutation(double[],CHromoPrototype*);

void ProductGroup(int /*# хромосомы*/,int[] /*out - ## особей-родителей*/);

double ObtainResult();

private:

TPersons _generations;

double _lastValue, _preLastValue;

bool _hasCreated;

CModelStorage* model;

};

//modelelement.h

#pragma once

#include <afxwin.h>

#define I_AM_COMMON_OBJECT 21

class CmodelElement { // базовый класс для элемента модели

public:

CModelElement() : _editDialog(NULL), _parent(NULL), _hintString(""), _name(""), _objType(I_AM_COMMON_OBJECT) { _place.x = 20; _place.y = 20; }

void setHintString(CString & aStr){ _hintString = aStr; }

CString getHintString() const{ return _hintString; }

void setName(CString & aStr){ _name = aStr; }

CString getName() const{ return _name; }

void setEditDialog(CDialog* aDialog){ _editDialog = aDialog; }

void setParent(CModelElement* aParent){ _parent = aParent; }

CModelElement* getParent() const{ return _parent; }

void Edit();

const POINT & getPos() const{ return _place; }

void setPos(const POINT & pt){ _place = pt; }

public:

virtual void FillDialog() = 0; // заполнение и вывод диалога с параметрами

int type();

protected:

CString _hintString;

CString _name;

CDialog* _editDialog;

CModelElement* _parent;

POINT _place;

int _objType;

};

//modelstorage.h

#pragma once

#include "subsystem.h"

#include "system.h"

#include "component.h"

#include <vector>

class CModelStorage {// текущая модель. Хранит все элементы

public:

typedef std::vector<CSubSystem*> TSubSystems;

typedef std::vector<CComponent*> TComponents;

CSystem system;

CModelStorage(){}

~CModelStorage();

void addSubsystem(CSubSystem* aSubsystem);

CSubSystem* getSubsystem(int n) const;

void delSubsystem(int n);

int subsystemCount() const{ return _subsystems.size(); }

void addComponent(CComponent* aComponent);

CComponent* getComponent(int n) const;

void delComponent(int n);

int componentCount() const{ return _components.size(); }

CModelElement* Find(CString& name);

private:

TSubSystems _subsystems;

TComponents _components;

};

//subsystem.h

#pragma once

#include "modelelement.h"

#include "subsystemdialog.h"

#include <vector>

#define I_AM_SUBSYSTEM 46

class CSubSystem:public CmodelElement { // элемент модели "Подсистема"

public:

CSubSystem() : CModelElement(), _fitnessFunc("") { _objType = I_AM_SUBSYSTEM; }

~CSubSystem();

CModelElement* getChild(int n) const;

void addChild(CModelElement* aChild);

void delChild(int n);

int childrenCount() const{ return _children.size(); }

CString getFitnessFunc() const{ return _fitnessFunc; }

void setFitnessFunc(CString& str){ _fitnessFunc = str; }

public:

virtual void FillDialog();

protected:

CString _fitnessFunc;

std::vector<CModelElement*> _children;

};

Файлы реализации

//ModelWnd.cpp

#include "StdAfx.h"

#include "modelwnd.h"

#include "zeroStage.h"

#include "nameTable.h"

#include "fileStructures.h"

#include "population.h"

#include <math.h>

#define TRANSPARENT_COLOR 0xCCCCCC

#pragma comment(lib, "Msimg32.lib")

#pragma warning( disable : 4305 )

#pragma warning( disable : 4309 )

CModelWnd::CModelWnd(void) : _mouseState(MS_NONTOOL), _lastObject(NULL), _varKeeper(NULL), splash(NULL){

CColorGluedWnd::CColorGluedWnd();

btmActiveComponent = btmNactiveComponent = btmActiveSubsystem = btmNactiveSubsystem = btmActiveSystem = btmNactiveSystem = btmActive = NULL;

dlgEditComponent = new CComponentDialog();

dlgEditSubsystem = new CSubsystemDialog();

dlgEditSystem = new CSystemDialog();

POINT pt ={ 60, 60 };

_model.system.setPos(pt);

_model.system.setEditDialog(dlgEditSystem);

_lastObject = _activeObject = _linkedObject = NULL;

_objectToDelete = _objectToLinkWith = ME_NOTHING;

_mouseState = MS_NONTOOL;

_dotPen.CreatePen(PS_DOT, 1, RGB(255, 255, 255));

_solidPen.CreatePen(PS_SOLID, 2, RGB(255, 255, 255));

_fileName = "untitled";

}

CModelWnd::~CModelWnd(void){

delete dlgEditComponent;

delete dlgEditSubsystem;

delete dlgEditSystem;

}

void CModelWnd::CriteriyBitmap(CBitmap* ActiveComponent,CBitmap* NactiveComponent,CBitmap* ActiveSubsystem,CBitmap* NactiveSubsystem,CBitmap* ActiveSystem,CBitmap* NactiveSystem){

// заполнить графические представления элементов модели

btmActiveComponent = ActiveComponent;

btmNactiveComponent = NactiveComponent;

btmActiveSubsystem = ActiveSubsystem;

btmNactiveSubsystem = NactiveSubsystem;

btmActiveSystem = ActiveSystem;

btmNactiveSystem = NactiveSystem;

}

void CModelWnd::OnShowWindow(BOOL bShow,UINT nStatus){

SetWindowText(_fileName);

}

void CModelWnd::OnPaint(){

DrawModel();

ValidateRect(NULL);

}

void CModelWnd::OnMouseMove(UINT nFlags,CPoint point){

if ( MS_LINK == _mouseState ){ // связывание элементов модели

if ( ME_NOTHING != _objectToLinkWith ){ // рисовать пунктирную линию

DrawModel();

CClientDC ClientDC(this);

ClientDC.SelectObject(&_dotPen);

ClientDC.SetBkMode(TRANSPARENT);

ClientDC.SelectStockObject(NULL_BRUSH);

ClientDC.MoveTo(_linkedObject->getPos());

ClientDC.LineTo(point);

}

}else{

if ( nFlags == MK_LBUTTON ){

if ( _lastObject ){ // перемещается объект

_lastObject->setPos((POINT) point);

DrawModel();

return;

}

// иначе выбрать перемещаемый объект

BITMAP bmpInfo;

btmNactiveSystem->GetBitmap(&bmpInfo);

POINT pt = _model.system.getPos();

if ( point.x > pt.x - (bmpInfo.bmWidth / 2) && point.x <pt.x + bmpInfo.bmWidth / 2 && point.y> pt.y - (bmpInfo.bmHeight / 2) && point.y < pt.y + bmpInfo.bmHeight / 2 ){

_lastObject = &_model.system;

return;

}

btmNactiveSubsystem->GetBitmap(&bmpInfo);

for ( int i = 0; i < _model.subsystemCount(); i++ ){

POINT pt = _model.getSubsystem(i)->getPos();

if ( point.x > pt.x - (bmpInfo.bmWidth / 2) && point.x <pt.x + bmpInfo.bmWidth / 2 && point.y> pt.y - (bmpInfo.bmHeight / 2) && point.y < pt.y + bmpInfo.bmHeight / 2 ){

_lastObject = _model.getSubsystem(i);

return;

}

}

btmNactiveComponent->GetBitmap(&bmpInfo);

for ( i = 0; i < _model.componentCount(); i++ ){

POINT pt = _model.getComponent(i)->getPos();

if ( point.x > pt.x - (bmpInfo.bmWidth / 2) && point.x <pt.x + bmpInfo.bmWidth / 2 && point.y> pt.y - (bmpInfo.bmHeight / 2) && point.y < pt.y + bmpInfo.bmHeight / 2 ){

_lastObject = _model.getComponent(i);

return;

}

}

} else{

// рисовать текущий элемент (ещё не добавленный в модель)

if ( _mouseState == MS_COMPONENT || _mouseState == MS_SUBSYSTEM || _mouseState == MS_SYSTEM ){

CDC dcBitmap, * screenDC = GetDC();

CBitmap* pOldPictureBitmap = NULL, * pDrawBitmap;

BITMAP bmpInfo;

switch ( _mouseState ){

case MS_COMPONENT:

pDrawBitmap = btmNactiveComponent;

break;

case MS_SUBSYSTEM:

pDrawBitmap = btmNactiveSubsystem;

break;

case MS_SYSTEM:

pDrawBitmap = btmNactiveSystem;

break;

}

DrawModel();

dcBitmap.CreateCompatibleDC(screenDC);

pOldPictureBitmap = dcBitmap.SelectObject(pDrawBitmap);

pDrawBitmap->GetBitmap(&bmpInfo);

TransparentBlt(screenDC->GetSafeHdc(), point.x - bmpInfo.bmWidth / 2, point.y - bmpInfo.bmHeight / 2, bmpInfo.bmWidth, bmpInfo.bmHeight, dcBitmap.GetSafeHdc(), 0, 0, bmpInfo.bmWidth, bmpInfo.bmHeight, TRANSPARENT_COLOR);

ReleaseDC(screenDC);

if ( pOldPictureBitmap ) dcBitmap.SelectObject(pOldPictureBitmap);

dcBitmap.DeleteDC();

}

}

}

}

void CModelWnd::OnRButtonUp(UINT nFlags,CPoint point) {

// вывести диалог с параметрами элемента

BITMAP bmpInfo;

btmNactiveSystem->GetBitmap(&bmpInfo);

POINT pt = _model.system.getPos();

if ( point.x > pt.x - (bmpInfo.bmWidth / 2) && point.x <pt.x + bmpInfo.bmWidth / 2 && point.y> pt.y - (bmpInfo.bmHeight / 2) && point.y < pt.y + bmpInfo.bmHeight / 2 )

_model.system.FillDialog(); // для системы

btmNactiveSubsystem->GetBitmap(&bmpInfo);

for ( int i = 0; i < _model.subsystemCount(); i++ ){

POINT pt = _model.getSubsystem(i)->getPos();

if ( point.x > pt.x - (bmpInfo.bmWidth / 2) && point.x <pt.x + bmpInfo.bmWidth / 2 && point.y> pt.y - (bmpInfo.bmHeight / 2) && point.y < pt.y + bmpInfo.bmHeight / 2 ){

_model.getSubsystem(i)->FillDialog(); // для подсистемы

return;

}

}

btmNactiveComponent->GetBitmap(&bmpInfo);

for ( i = 0; i < _model.componentCount(); i++ ){

POINT pt = _model.getComponent(i)->getPos();

if ( point.x > pt.x - (bmpInfo.bmWidth / 2) && point.x <pt.x + bmpInfo.bmWidth / 2 && point.y> pt.y - (bmpInfo.bmHeight / 2) && point.y < pt.y + bmpInfo.bmHeight / 2 ){

_model.getComponent(i)->FillDialog(); // для компоненты

return;

}

}

}

void CModelWnd::OnLButtonUp(UINT nFlags,CPoint point){

_lastObject = NULL;

if ( MS_LINK == _mouseState ) return;

// найти и выделить активный элемент

_objectToDelete = Intersect(point, &_activeObject);

if ( _objectToDelete == ME_NOTHING ) btmActive = NULL;

else

switch ( _objectToDelete ){

case ME_COMPONENT: {

btmActive = btmActiveComponent;

break;

}

case ME_SUBSYSTEM: {

btmActive = btmActiveSubsystem;

break;

}

case ME_SYSTEM: {

btmActive = btmActiveSystem;

break;

}

}

DrawModel();

}

DWORD CModelWnd::ThreadFunc(void* args){

CModelWnd* mw = (CModelWnd*) args;

double last, prelast;

CTime start = CTime::GetCurrentTime();

// создать первое поколение особей

CPopulation GApopulation(&(mw->_model));

GApopulation.Create();

GApopulation.GenerateStartPopulation();

double division = 0.0;

DWORD cnt = 0;

bool DO = true;

do{

// основной цикл ГА

GApopulation.nextGeneration();

GApopulation.getValues(last, prelast);

division = fabs(last - prelast);

cnt++;

}

while (cnt <GLOBParamStorage.populationCnt && division> GLOBParamStorage.funcDiv);

mw->splash->EndDialog(IDCANCEL);

CTime end = CTime::GetCurrentTime();

// сохранить отчёт

mw->SaveReport(last, start, end, cnt);

return 1;

}

void CModelWnd::Evolute(){

// проверить корректность модели

if ( !CheckForCorrect() )

MessageBox("Модель некорректна", "Ошибка", MB_ICONSTOP | MB_OK);

else{

// и запустить поиск решения

splash = new CSplash(this);

HANDLE h = CreateThread(NULL, 0, ThreadFunc, (void*)this, 0, NULL);

splash->DoModal();

WaitForSingleObject(h, INFINITE);

delete splash;

splash = NULL;

MessageBox("Поиск решения завершён", "Конец", MB_ICONINFORMATION | MB_OK);

}

DrawModel();

}

void CModelWnd::SaveModel(){

CFileDialog fileDlg(false, "gml", _fileName, OFN_HIDEREADONLY | OFN_OVERWRITEPROMPT, "Файлы с описанием моделей|*.mdl|Все файлы|*.*||", this);

if ( fileDlg.DoModal() == IDOK ){

_fileName = fileDlg.GetFileName();

_filePath = fileDlg.GetPathName();

_filePath.Replace(_fileName, "");

if ( fileDlg.GetFileExt() != "" )

_fileName.Delete(_fileName.GetLength() - fileDlg.GetFileExt().GetLength() - 1, fileDlg.GetFileExt().GetLength() + 1);

SetWindowText(_fileName);

CFile fileToSave(fileDlg.GetPathName(), CFile::modeCreate | CFile::modeWrite);

// формирование заголовка файла

SFileHeader fh;

fh.magic = 0x4F6A;

strncpy((char *) fh.productName, "ГЕНератор", 10);

XORString((char *) fh.productName, MASK, 10);

fh.version = 1 << 8;

fh.systemsCount = 1;

fh.subsystemsCount = _model.subsystemCount();

fh.componentsCount = _model.componentCount();

fh.systemInfoOffset = sizeof(SFileHeader);

fh.subSystemsInfoOffset = 0;

fh.componentsInfoOffset = 0;//fh.subSystemsInfoOffset + fh.subsystemsCount * sizeof(SComponentInfo);

ZeroMemory(&fh.reserved, 256);

fileToSave.Write(&fh, sizeof(SFileHeader));

// записать сведение о системе

SSubSystemInfo sys;

strncpy((char *) sys.hintString, XORString((char *) _model.system.getHintString().operator LPCTSTR(), MASK, MAX_LEN + 1), MAX_LEN);

strncpy((char *) sys.funcString, XORString((char *) _model.system.getFitnessFunc().operator LPCTSTR(), MASK, MAX_LEN + 1), MAX_LEN);

sys.parentName[0] = MASK;

sys.position = _model.system.getPos();

sys.childrenCount = _model.system.childrenCount();

fileToSave.Write(&sys, sizeof(SSubSystemInfo) - sizeof(unsigned char * *));

char names[MAX_LEN + 1];

for ( int i = 0; i < sys.childrenCount; i++ ){

strncpy((char *) names, XORString((char *) _model.system.getChild(i)-> getName().operator LPCTSTR(), MASK, MAX_LEN + 1), MAX_LEN);

fileToSave.Write(names, MAX_LEN + 1);

}

fh.subSystemsInfoOffset = fh.systemInfoOffset + sizeof(SSubSystemInfo) - sizeof(unsigned char * *) + (MAX_LEN + 1) * sys.childrenCount;

// записать сведения о всех подсистемах

SSubSystemInfo subSys;

fh.componentsInfoOffset = fh.subSystemsInfoOffset;

for ( i = 0; i < fh.subsystemsCount; i++ ){

strncpy((char *) subSys.hintString, XORString((char *) _model.getSubsystem(i)-> getHintString().operator LPCTSTR(), MASK, MAX_LEN + 1), MAX_LEN);

strncpy((char *) subSys.nameString, XORString((char *) _model.getSubsystem(i)-> getName().operator LPCTSTR(), MASK, MAX_LEN + 1), MAX_LEN);

strncpy((char *) subSys.funcString, XORString((char *) _model.getSubsystem(i)-> getFitnessFunc().operator LPCTSTR(), MASK, MAX_LEN + 1), MAX_LEN);

if ( _model.getSubsystem(i)->getParent() == NULL )

subSys.parentName[0] = MASK;

else

strncpy((char *) subSys.parentName, XORString((char *) _model.getSubsystem(i)-> getParent()->getName().operator LPCTSTR(), MASK, MAX_LEN + 1), MAX_LEN);

subSys.position = _model.getSubsystem(i)->getPos();

subSys.childrenCount = _model.getSubsystem(i)->childrenCount();

fileToSave.Write(&subSys, sizeof(SSubSystemInfo) - sizeof(unsigned char * *));

for ( int j = 0; j < subSys.childrenCount; j++ ){

strncpy((char *) names, XORString((char *) _model.getSubsystem(i)->getChild(j)-> getName().operator LPCTSTR(), MASK, MAX_LEN + 1), MAX_LEN);

fileToSave.Write(names, MAX_LEN + 1);

}

fh.componentsInfoOffset += sizeof(SSubSystemInfo) - sizeof(unsigned char * *) + (MAX_LEN + 1) * subSys.childrenCount;

}

// записать сведения о всех компонентах

SComponentInfo comp;

for ( i = 0; i < fh.componentsCount; i++ ){

strncpy((char *) comp.hintString, XORString((char *) _model.getComponent(i)-> getHintString().operator LPCTSTR(), MASK, MAX_LEN + 1), MAX_LEN);

strncpy((char *) comp.nameString, XORString((char *) _model.getComponent(i)-> getName().operator LPCTSTR(), MASK, MAX_LEN + 1), MAX_LEN);

comp.position = _model.getComponent(i)->getPos();

comp.type = _model.getComponent(i)->getType();

if ( comp.type == VRANGE ) _model.getComponent(i)->getBounds(comp.left, comp.right);

else {

comp.left = 2.718281828;

comp.right = 3.14159265;

}

if ( _model.getComponent(i)->getParent() == NULL ) comp.parentName[0] = MASK;

else strncpy((char *) comp.parentName, XORString((char *) _model.getComponent(i)-> getParent()->getName().operator LPCTSTR(), MASK, MAX_LEN + 1), MAX_LEN);

if ( comp.type == VRANGE ) comp.listValuesCount = 299792458;

else comp.listValuesCount = ((_model.getComponent(i)->getValues() == NULL) ? 0 : _model.getComponent(i)->getValues()->size());

fileToSave.Write(&comp, sizeof(SComponentInfo) - 2 * sizeof(unsigned char * *));

if ( comp.type == VLIST ){

for ( int j = 0; j < comp.listValuesCount; j++ ){

strncpy((char *) names, XORString((char *) (*(_model.getComponent(i)-> getValues()))[j].sExpression.operator LPCTSTR(), MASK, MAX_LEN + 1), MAX_LEN);

fileToSave.Write(names, MAX_LEN + 1);

}

for ( j = 0; j < comp.listValuesCount; j++ ){

strncpy((char *) names, XORString((char *) (*(_model.getComponent(i)-> getValues()))[j].sDescription.operator LPCTSTR(), MASK, MAX_LEN + 1), MAX_LEN);

fileToSave.Write(names, MAX_LEN + 1);

}

}

}

fileToSave.SeekToBegin();

fileToSave.Write(&fh, sizeof(SFileHeader)); // сохранить в файл

}

}

//syntax.cpp

#include "stdafx.h"

#include "syntax.h"

int CSyntax::syntax(const CString & sExpression){

if ( !sExpression.GetLength() ) return ERR_BLANK;

CString sTmp = sExpression;

sTmp.Replace(" ", "");

sTmp.Replace("(+", "(");

sTmp.Replace("(-", "(0-");

if ( sTmp[0] == '+' ) sTmp.Delete(0);

if ( sTmp[0] == '-' ) sTmp.Insert(0, "0");

//"системные" переменные

int iFCount = -1; //число вложенных ф-ий - 1

#define MAX_F_COUNT 11

int iFArgCount[MAX_F_COUNT]; //число аргументов у функции

int iFBrCount[MAX_F_COUNT]; //число открывающих скобок внутри ф-ии

//(если есть вложенная ф-ия, переходим к ней)

int iExprBrCount = 0;

int t;

int iLastToken = RET_COMPONENT_NAME - 1;

CString lexemma;

int p1 = 0;

while ( p1 >= 0 ){

t = GLOBLexer.lex(sTmp, lexemma, p1);

if ( p1 == -1 ) break;

if ( t < RET_COMPONENT_NAME ) return t;

// есть очередная лексемма

switch ( t ){

// реализуем конечный автомат для проверки выражения по таблице переходов

case RET_COMPONENT_NAME: case RET_SUBSYSTEM_NAME:

case RET_DIGIT: case RET_FUNCTION_NAME: {

if ( iLastToken == RET_COMPONENT_NAME - 1 ){

iLastToken = t;

break;

}

if ( t == RET_FUNCTION_NAME ){

if ( ++iFCount == MAX_F_COUNT ) return ERR_FUNC_COUNT;

iFArgCount[iFCount] = 1; // функция может принимать только один параметр

}

if ( (iLastToken != RET_OPERATION) && (iLastToken != RET_OPEN_BR) && (iLastToken != RET_SEPARATOR) )

return ERR_SEQ;

iLastToken = t;

break;

}

case RET_OPERATION: {

if ( iLastToken == RET_COMPONENT_NAME - 1 ){

iLastToken = t;

break;

}

if ( (iLastToken != RET_COMPONENT_NAME) && (iLastToken != RET_SUBSYSTEM_NAME) && (iLastToken != RET_DIGIT) && (iLastToken != RET_CLOSE_BR) )

return ERR_SEQ;

iLastToken = t;

break;

}

case RET_OPEN_BR: {

if ( iLastToken == RET_COMPONENT_NAME - 1 ){

iLastToken = t;

iExprBrCount++;

break;

}

if ( (iLastToken != RET_OPERATION) && (iLastToken != RET_FUNCTION_NAME) && (iLastToken != RET_SEPARATOR) && (iLastToken != RET_OPEN_BR) )

return ERR_SEQ;

if ( iFCount > -1 ) iFBrCount[iFCount]++;

else iExprBrCount++;

iLastToken = t;

break;

}

case RET_CLOSE_BR: {

if ( iLastToken == RET_COMPONENT_NAME - 1 ){

iLastToken = t;

iExprBrCount--;

break;

}

if ( (iLastToken != RET_COMPONENT_NAME) && (iLastToken != RET_SUBSYSTEM_NAME) && (iLastToken != RET_DIGIT) && (iLastToken != RET_CLOSE_BR) ) return ERR_SEQ;

if ( iFCount > -1 ){

iFBrCount[iFCount]--;

if ( !iFBrCount[iFCount] ){

if ( iFArgCount[iFCount] > 1 ) return ERR_PARAM_COUNT;

iFCount--;

}

}

else iExprBrCount--;

iLastToken = t;

break;

}

case RET_SEPARATOR: {

if ( iLastToken == RET_COMPONENT_NAME - 1 ){

iLastToken = t;

break;

}

if ( (iLastToken != RET_COMPONENT_NAME) && (iLastToken != RET_SUBSYSTEM_NAME) && (iLastToken != RET_DIGIT) && (iLastToken != RET_CLOSE_BR) ) return ERR_SEQ;

if ( iFCount == -1 ) return ERR_SEP_MISPLASED;

iFArgCount[iFCount]--;

iLastToken = t;

break;

}

default: return ERR_UNKNOWN_TOKEN;

}

}

if ( iLastToken == RET_SEPARATOR || iLastToken == RET_OPEN_BR || iLastToken == RET_OPERATION ) return ERR_SEQ;

return ERR_OK;

}

CSyntax GLOBSyntax; // синглтон

//population.cpp

#include "stdafx.h"

#include "population.h"

#include <time.h>

#include <math.h>

#include <stdlib.h>

#include <search.h>

VARVALUES GLOBVarValues;

struct SIndexInfo{

double val;

int index;

};

int compare(const void* arg1,const void* arg2){ // функция для быстрой сортировки

if ( ((SIndexInfo *) arg1)->val > ((SIndexInfo *) arg2)->val ) return -1;

if ( ((SIndexInfo *) arg1)->val < ((SIndexInfo *) arg2)->val ) return 1;

return 0;

}

CPopulation::CPopulation(CModelStorage* _model) : _lastValue(0.0), _preLastValue(0.0), _hasCreated(false), model(_model){

srand(time(NULL));

GLOBTarget.AttachToModel(_model);

}

void CPopulation::ModifyVarValues(CPersonSet* P,int j,int i){

// поставить в соответствие имени переменной строку, содержащую её значение

if ( P->locuses[j]->getType() == VRANGE ){

char str[37];

sprintf(str, "%g", P->getAccess()[j][i]);

GLOBVarValues[P->locuses[j]->getName()] = str;

} else

GLOBVarValues[P->locuses[j]->getName()] = ((*(P->locuses[j]->getValues()))[int(P-> getAccess()[j][i])]).sExpression; }

void CPopulation::Crossover(double first[],double second[],int size){

double v = double(rand()) / double(RAND_MAX);

if ( v > GLOBParamStorage.crossoverP ) return;

// определить число точек кроссовера в соответствии с настройками

int realNumOfPoints = GLOBParamStorage.numOfCrossoverPts;

while ( realNumOfPoints >= size ) realNumOfPoints--;

int left = 0, right = size - realNumOfPoints + 1;

for ( int i = 0; i <= realNumOfPoints; i++ ){ // разбить хромосому на участки

double delta = 1.0 / (right - left);

int x = int (double(rand()) / double(RAND_MAX) / delta);

if ( i % 2 ){

// и поменять их местами

for ( int j = left; j < left + x; j++ ){

double t = first[j];

first[j] = second[j];

second[j] = t;

}

}

left += (x + 1);

right ++;

}

}

#define DELTA 9.76

void CPopulation::Mutation(double gen[],CHromoPrototype* hp){

if ( (double(rand()) / double(RAND_MAX)) > GLOBParamStorage.mutationP ) return;

int locusNum = hp->locuses.size() * rand() / (RAND_MAX + 1); // номер мутируемого гена

if ( hp->locuses[locusNum]->getType() == VRANGE ){

double left, right;

hp->locuses[locusNum]->getBounds(left, right);

double delta = __min(gen[locusNum] - left, right - gen[locusNum]) / DELTA;

double add = 2 * delta * double(rand()) / (RAND_MAX + 1);

gen[locusNum] = gen[locusNum] - delta + add; // мутация

}else{

int cnt = hp->locuses[locusNum]->getValues()->size();

gen[locusNum] = int(double(rand()) / (RAND_MAX + 1) * cnt); // мутация

}

}

void CPopulation::GenerateStartPopulation(){

if ( !_hasCreated ) return;

// создать начальную популяцию из случайных значений

for ( int i = 0; i < _generations.size(); i++ )

for ( int j = 0; j < _generations[i]->locuses.size(); j++ )

for ( int k = 0; k < _generations[i]->getPersonesCount(); k++ ){

if ( _generations[i]->locuses[j]->getType() == VRANGE ){

double left, right;

_generations[i]->locuses[j]->getBounds(left, right);

double** dbg1 = _generations[i]->getAccess();

dbg1[j][k] = left + (right - left) * double(rand()) / RAND_MAX;

}

else (_generations[i]->getAccess())[j][k] = int(double(rand()) * _generations[i]-> locuses[j]->getValues()->size() / (RAND_MAX + 1));

}

}

void CPopulation::Generate(int index){

if ( !_hasCreated || index >= _generations.size() || index < 0 ) return;

int* genIndex = new int[(_generations[index]->getPersonesCount() + 1) / 2];

ProductGroup(index, genIndex);

double* pers1 = new double [_generations[index]->locuses.size()];

double* pers2 = new double [_generations[index]->locuses.size()];

double** tempPop;

tempPop = new double * [_generations[index]->getPersonesCount()];

for ( int k = 0; k < _generations[index]->getPersonesCount(); k++ )

tempPop[k] = new double [_generations[index]->locuses.size()];

if ( GLOBParamStorage.crossoverType == CParams::TYPE_BEST_WITH_WORST ){

int fromTop = 1, fromBottom = 0;

while ( 2 * fromTop * fromBottom < _generations[index]->getPersonesCount() ){

if ( fromBottom < fromTop ) fromBottom++;

else fromTop++;

}

// скрестить особи и сохранить потомков

int osobCnt = 0;

for ( int i = (_generations[index]->getPersonesCount() + 1) / 2 - fromBottom; i < (_generations[index]->getPersonesCount() + 1) / 2; i++ ){

if ( osobCnt >= _generations[index]->getPersonesCount() ) break;

for ( int j = 0; j < fromTop; j++ ){

if ( osobCnt >= _generations[index]->getPersonesCount() ) break;

for ( int k = 0; k < _generations[index]->locuses.size(); k++ ){

pers1[k] = (_generations[index]->getAccess())[k][genIndex[j]];

pers2[k] = (_generations[index]->getAccess())[k][genIndex[i]];

}

Crossover(pers1, pers2, _generations[index]->locuses.size());

for ( k = 0; k < _generations[index]->locuses.size(); k++ ){

tempPop[osobCnt][k] = pers1[k];

tempPop[osobCnt + 1][k] = pers2[k];

};

osobCnt += 2;

if ( osobCnt >= _generations[index]->getPersonesCount() )

break;

}

}

}else{

for ( int k = 0; k < _generations[index]->locuses.size(); k++ )

tempPop[0][k] = (_generations[index]->getAccess())[k][genIndex[0]];

int osobCnt = (_generations[index]->getPersonesCount() + 1) / 2;

for ( int i = 1; i < osobCnt; i++ ){

for ( int k = 0; k < _generations[index]->locuses.size(); k++ ){

pers1[k] = (_generations[index]->getAccess())[k][genIndex[0]];

pers2[k] = (_generations[index]->getAccess())[k][genIndex[i]];

}

Crossover(pers1, pers2, _generations[index]->locuses.size());

bool first = rand() <= RAND_MAX / 2;

for ( k = 0; k < _generations[index]->locuses.size(); k++ )

tempPop[i][k] = first ? pers1[k] : pers2[k];

}

}

for ( int i = 0; i < _generations[index]->getPersonesCount(); i++ )

Mutation(tempPop[i], _generations[index]);

for ( i = 0; i < _generations[index]->getPersonesCount(); i++ )

for ( int j = 0; j < _generations[index]->locuses.size(); j++ )

(_generations[index]->getAccess())[j][i] = tempPop[i][j];

ProductGroup(index, genIndex);

CPersonSet* tmpP = getPersones(index);

int ln = tmpP->locuses.size();

for ( int j = 0; j < ln; j++ ) ModifyVarValues(tmpP, j, genIndex[0]);

for ( k = 0; k < _generations[index]->getPersonesCount(); k++ ) delete[] tempPop[k];

delete tempPop;

delete[] pers2;

delete[] pers1;

delete[] genIndex;

}

void CPopulation::nextGeneration(){

// слежующее поколение для всех хромосом

for ( int i = 0; i < _generations.size(); i++ ) Generate(i);

_preLastValue = _lastValue;

_lastValue = ObtainResult();

}

double CPopulation::ObtainResult(){

return GLOBTarget.Calculate(); // значение функции приспособленности системы

}

void CPopulation::Create() {// создание из модели системы мультихромосомной модели

if ( _hasCreated ) return;

for ( int i = 0; i < model->subsystemCount(); i++ ){

CPersonSet* tmpPS = new CPersonSet(model->getSubsystem(i), GLOBParamStorage.generationSize);

for ( int j = 0; j < model->getSubsystem(i)->childrenCount(); j++ ){

if ( model->getSubsystem(i)->getChild(j)->getName()[0] == '$' )

tmpPS->locuses.push_back((CComponent *) model->getSubsystem(i)->getChild(j));

}

if ( tmpPS->locuses.size() != 0 ){

tmpPS->Init();

_generations.push_back(tmpPS);

} else delete tmpPS;

}

CPersonSet* tmpPS = new CPersonSet(&(model->system), GLOBParamStorage.generationSize);

for ( int j = 0; j < model->system.childrenCount(); j++ ){

if ( model->system.getChild(j)->getName()[0] == '$' )

tmpPS->locuses.push_back((CComponent *) model->system.getChild(j));

}

if ( tmpPS->locuses.size() != 0 ){

tmpPS->Init();

_generations.push_back(tmpPS);

} else delete tmpPS;

_hasCreated = true;

}

void CPopulation::Destroy(){

if ( !_hasCreated ) return;

int sz = _generations.size();

for ( int i = 0; i < sz; i++ )

delete _generations[i];

_hasCreated = false;

}

//variableskeeper.cpp

#include "stdafx.h"

#include "variablesKeeper.h"

#include <math.h>

int CVariablesKeeper::isCorrect() {// проверка отсутствия циклов в зависимостях переменных

const int size = getCount();

if ( size <= 1 ) return ERR_ALLOK;

const int sign = 0x029A;

int* mtr = new int[size* size];

// подготовка матрицы --------------------------┐

for ( int i = 0; i < size; i++ ){

int ptr = 0;

int index = 0;

for ( ; ; ){

CString tS("");

tS = NextVarName(i, ptr, index);

if ( tS.GetLength() ){

int t;

if ( (t = VariableIndex(tS)) < 0 ){

delete[] mtr;

return ERR_NONEXIST;

}

mtr[i * size + t] = sign;

} else break;

}

}

// подготовка матрицы ---------------------------|

// проверка на зависимость переменной от самой себя

for ( i = 0; i < size; i++ )

if ( mtr[i * size + i] == sign ){

delete[] mtr;

return ERR_ISCYCLES;

}

char* indexes = new char[size];

for ( i = 0; i < size - 1; i++ ){

memset(indexes, '0', size);

indexes[i] = '1';

for ( int j = 0; j < int(pow(2, size - i - 1)) - 1; j++ ){

int curInd = size - 1;

while ( curInd != i ){

if ( indexes[curInd] == '0' ){

indexes[curInd]++;

break;

}

--indexes[curInd--];

}

// в этом месте есть сформированный для очередного прохода

// массив индексов

int submtrSize = 0; // размер очередной подматрицы

for ( int k = 0; k < size; k++ )

if ( indexes[k] == '1' ) submtrSize++;

// к-во '+' в строках и столбцах очередной подматрицы --------┐

int* row = new int[submtrSize];

int* column = new int[submtrSize];

memset(row, 0, sizeof(int) * submtrSize);

memset(column, 0, sizeof(int) * submtrSize);

int rowIndex = 0;

for ( int l = 0; l < size; l++ ){

if ( indexes[l] == '0' ) continue;

int columnIndex = 0;

for ( int m = 0; m < size; m++ ){

if ( indexes[m] == '1' ){

if ( mtr[l * size + m] == sign ){

row[rowIndex]++;

column[columnIndex]++;

}

columnIndex++;

}

}

rowIndex++;

}

// к-во '+' в строках и столбцах очередной подматрицы --------|

bool exist = true;

for ( int n = 0; n < submtrSize; n++ ){

if ( row[n] != 1 || column[n] != 1 ){

exist = false;

break;

}

}

delete[] column;

delete[] row;

if ( exist ){

delete[] mtr;

delete[] indexes;

return ERR_ISCYCLES;

}

}

}

delete[] mtr;

delete[] indexes;

return ERR_ALLOK;

}

bool CVariablesKeeper::checkExpression(int var_ind){

if ( var_ind < 0 || var_ind >= _vl.size() || _vl[var_ind]->getType() == VRANGE ) return true;

int sz = (_vl[var_ind]->getValues() == NULL) ? 0 : _vl[var_ind]->getValues()->size();

for ( int i = 0; i < sz; i++ ){

if ( ERR_OK != GLOBSyntax.syntax((*_vl[var_ind]->getValues())[i].sExpression) )

return false;

}

return true;

}

ПРИЛОЖЕНИЕ 2