Free cookie consent management tool by TermsFeed Policy Generator

source: branches/HeuristicLab.MetaOptimization/HeuristicLab.Problems.MetaOptimization/3.3/Encodings/ValueConfigurations/ValueConfiguration.cs @ 5023

Last change on this file since 5023 was 5023, checked in by cneumuel, 13 years ago

#1215 worked on metaoptimization

File size: 11.6 KB
Line 
1using System;
2using System.Linq;
3using HeuristicLab.Common;
4using HeuristicLab.Core;
5using HeuristicLab.Persistence.Default.CompositeSerializers.Storable;
6using HeuristicLab.Data;
7using System.Drawing;
8using HeuristicLab.Encodings.RealVectorEncoding;
9using HeuristicLab.Encodings.IntegerVectorEncoding;
10
11namespace HeuristicLab.Problems.MetaOptimization {
12  // TODO: ItemName/Descr, storability
13  [StorableClass]
14  public class ValueConfiguration : Item, IValueConfiguration {
15    [Storable]
16    protected bool isOptimizable;
17    public bool IsOptimizable {
18      get { return isOptimizable; }
19      set {
20        if (this.isOptimizable != value) {
21          this.isOptimizable = value;
22          OnIsOptimizableChanged();
23        }
24      }
25    }
26
27    [Storable]
28    protected bool optimize;
29    public bool Optimize {
30      get { return optimize; }
31      set {
32        if (optimize != value) {
33          optimize = value;
34          if (optimize) {
35            ClearParameterConfigurations();
36            PopulateParameterConfigurations();
37          } else {
38            ClearParameterConfigurations();
39          }
40          OnOptimizeChanged();
41          OnToStringChanged();
42        }
43      }
44    }
45
46    [Storable]
47    protected IItemCollection<IParameterConfiguration> parameterConfigurations = new ItemCollection<IParameterConfiguration>();
48    public IItemCollection<IParameterConfiguration> ParameterConfigurations {
49      get { return new ReadOnlyItemCollection<IParameterConfiguration>(this.parameterConfigurations); }
50      protected set { this.parameterConfigurations = value; }
51    }
52
53    [Storable]
54    protected ConstrainedValue actualValue;
55    public ConstrainedValue ActualValue {
56      get { return actualValue; }
57      set {
58        if (this.actualValue != value) {
59          ClearParameterConfigurations();
60          this.actualValue = value;
61          PopulateParameterConfigurations();
62          OnValueChanged();
63          OnToStringChanged();
64        }
65      }
66    }
67
68    [Storable]
69    protected IRange rangeConstraint;
70    public IRange RangeConstraint {
71      get { return rangeConstraint; }
72    }
73
74    #region Constructors and Cloning
75    public ValueConfiguration(IItem value, Type valueDataType) {
76      this.ParameterConfigurations = new ItemList<IParameterConfiguration>();
77      this.ActualValue = new ConstrainedValue(value, valueDataType);
78      this.IsOptimizable = true;
79      if (actualValue.ValueDataType == typeof(IntValue)) {
80        rangeConstraint = new IntValueRange(new IntValue(0), (IntValue)value, new IntValue(1));
81      } else if (actualValue.ValueDataType == typeof(DoubleValue)) {
82        rangeConstraint = new DoubleValueRange(new DoubleValue(0), (DoubleValue)value, new DoubleValue(0.01));
83      } else if (actualValue.ValueDataType == typeof(PercentValue)) {
84        rangeConstraint = new PercentValueRange(new PercentValue(0), new PercentValue(1), new PercentValue(0.001));
85      } else if (actualValue.ValueDataType == typeof(BoolValue)) {
86        this.IsOptimizable = false; // there is nothing to configure for bools
87      } else {
88        rangeConstraint = null;
89      }
90      RegisterEvents();
91    }
92
93    public ValueConfiguration() { }
94    [StorableConstructor]
95    protected ValueConfiguration(bool deserializing) { }
96    protected ValueConfiguration(ValueConfiguration original, Cloner cloner)
97      : base(original, cloner) {
98      this.ParameterConfigurations = cloner.Clone(original.parameterConfigurations);
99      this.actualValue = cloner.Clone(original.ActualValue);
100      this.rangeConstraint = cloner.Clone(original.RangeConstraint);
101      this.isOptimizable = original.isOptimizable;
102      this.optimize = original.optimize;
103      RegisterEvents();
104    }
105    public override IDeepCloneable Clone(Cloner cloner) {
106      return new ValueConfiguration(this, cloner);
107    }
108    [StorableHook(HookType.AfterDeserialization)]
109    private void AfterDeserialization() {
110      RegisterEvents();
111    }
112    #endregion
113
114    protected virtual void PopulateParameterConfigurations() {
115      if (this.actualValue.Value is IParameterizedNamedItem) {
116        var parameterizedItem = this.actualValue.Value as IParameterizedNamedItem;
117        foreach (var childParameter in parameterizedItem.Parameters) {
118          var pc = ParameterConfiguration.Create(parameterizedItem, childParameter);
119          if (pc != null) this.parameterConfigurations.Add(pc);
120        }
121      }
122    }
123    protected virtual void ClearParameterConfigurations() {
124      parameterConfigurations.Clear();
125    }
126
127    private void RegisterEvents() {
128      if (this.RangeConstraint != null) this.RangeConstraint.ToStringChanged += new EventHandler(RangeConstraint_ToStringChanged);
129      if (this.ActualValue != null) this.ActualValue.ToStringChanged += new EventHandler(ConstrainedValue_ToStringChanged);
130    }
131    private void DeregisterEvents() {
132      if (this.RangeConstraint != null) this.RangeConstraint.ToStringChanged += new EventHandler(RangeConstraint_ToStringChanged);
133      if (this.ActualValue != null) this.ActualValue.ToStringChanged += new EventHandler(ConstrainedValue_ToStringChanged);
134    }
135
136    void ConstrainedValue_ToStringChanged(object sender, EventArgs e) {
137      OnToStringChanged();
138    }
139    void RangeConstraint_ToStringChanged(object sender, EventArgs e) {
140      OnToStringChanged();
141    }
142
143    #region IItem Members
144    public override string ItemDescription {
145      get { return (actualValue != null && actualValue.Value != null) ? actualValue.Value.ItemDescription : base.ItemDescription; }
146    }
147
148    public override Image ItemImage {
149      get { return (actualValue != null && actualValue.Value != null) ? actualValue.Value.ItemImage : base.ItemImage; }
150    }
151
152    public override string ItemName {
153      get { return (actualValue != null && actualValue.Value != null) ? actualValue.Value.ItemDescription : base.ItemName; }
154    }
155    #endregion
156
157    #region Event Handlers
158    public virtual event EventHandler ValueChanged;
159    protected virtual void OnValueChanged() {
160      var handler = ValueChanged;
161      if (handler != null) handler(this, EventArgs.Empty);
162    }
163
164    public virtual event EventHandler IsOptimizableChanged;
165    private void OnIsOptimizableChanged() {
166      var handler = IsOptimizableChanged;
167      if (handler != null) handler(this, EventArgs.Empty);
168    }
169
170    public virtual event EventHandler OptimizeChanged;
171    protected virtual void OnOptimizeChanged() {
172      var handler = OptimizeChanged;
173      if (handler != null) handler(this, EventArgs.Empty);
174    }
175    #endregion
176
177    public override string ToString() {
178      if (ActualValue != null && ActualValue.Value != null) {
179        if (ActualValue.Value is IParameterizedItem) {
180          if (Optimize) {
181            return string.Format("{0} (Optimize)", ActualValue.Value.ItemName);
182          } else {
183            return string.Format("{0}", ActualValue.Value.ItemName);
184          }
185        } else {
186          if (Optimize) {
187            return string.Format("{0} (Optimize: {1})", ActualValue.Value.ItemName, RangeConstraint);
188          } else {
189            return string.Format("{0}: {1}", ActualValue.Value.ItemName, ActualValue.Value);
190          }
191        }
192      } else {
193        return base.ToString();
194      }
195    }
196
197    public void Parameterize(IParameterizedItem item) {
198      foreach (IParameterConfiguration pc in this.ParameterConfigurations) {
199        pc.Parameterize((IValueParameter)item.Parameters[pc.ParameterName]);
200      }
201    }
202
203    public void Randomize(IRandom random) {
204      if (Optimize) {
205        if (rangeConstraint != null) {
206          this.actualValue.Value = rangeConstraint.GetRandomValue(random);
207        } else {
208          foreach (IParameterConfiguration pc in this.ParameterConfigurations) {
209            pc.Randomize(random);
210          }
211        }
212      }
213    }
214
215    public void Mutate(IRandom random) {
216      if (Optimize) {
217        if (rangeConstraint != null) {
218          if (random.NextDouble() > 0.5)
219            this.actualValue.Value = rangeConstraint.GetRandomValue(random);
220        } else {
221          foreach (IParameterConfiguration pc in this.ParameterConfigurations) {
222            pc.Mutate(random);
223          }
224        }
225      }
226    }
227
228    public void Cross(IOptimizable other, IRandom random) {
229      if (Optimize) {
230        IValueConfiguration otherVc = (IValueConfiguration)other;
231        if (rangeConstraint != null) {
232          if (this.actualValue.ValueDataType == typeof(IntValue)) {
233            //this.actualValue.Value = new IntValue((((IntValue)this.actualValue.Value).Value + ((IntValue)other.ActualValue.Value).Value) / 2);
234
235            IntegerVector[] parents = new IntegerVector[2];
236            parents[0] = new IntegerVector(new int[] { ((IntValue)this.actualValue.Value).Value });
237            parents[1] = new IntegerVector(new int[] { ((IntValue)other.ActualValue.Value).Value });
238
239            this.actualValue.Value = new IntValue(HeuristicLab.Encodings.IntegerVectorEncoding.DiscreteCrossover.Apply(random, parents[0], parents[1]).First());
240
241          } else if (this.actualValue.ValueDataType == typeof(DoubleValue)) {
242            //this.actualValue.Value = new DoubleValue((((DoubleValue)this.actualValue.Value).Value + ((DoubleValue)other.ActualValue.Value).Value) / 2);
243            RealVector[] parents = new RealVector[2];
244            parents[0] = new RealVector( new double[] {((DoubleValue)this.actualValue.Value).Value} );
245            parents[1] = new RealVector( new double[] {((DoubleValue)other.ActualValue.Value).Value} );
246
247            if (random.NextDouble() < 0.5) {
248              this.actualValue.Value = new DoubleValue(AverageCrossover.Apply(random, new ItemArray<RealVector>(parents)).First());
249            } else {
250              this.actualValue.Value = new DoubleValue(HeuristicLab.Encodings.RealVectorEncoding.DiscreteCrossover.Apply(random, new ItemArray<RealVector>(parents)).First());
251            }
252            //this.actualValue.Value = new DoubleValue(AverageCrossover.Apply(random, new ItemArray<RealVector>(parents)).First());
253           
254          } else if (this.actualValue.ValueDataType == typeof(PercentValue)) {
255            //this.actualValue.Value = new PercentValue((((PercentValue)this.actualValue.Value).Value + ((PercentValue)other.ActualValue.Value).Value) / 2);
256
257            RealVector[] parents = new RealVector[2];
258            parents[0] = new RealVector(new double[] { ((PercentValue)this.actualValue.Value).Value });
259            parents[1] = new RealVector(new double[] { ((PercentValue)other.ActualValue.Value).Value });
260
261            if (random.NextDouble() < 0.5) {
262              this.actualValue.Value = new PercentValue(AverageCrossover.Apply(random, new ItemArray<RealVector>(parents)).First());
263            } else {
264              this.actualValue.Value = new PercentValue(HeuristicLab.Encodings.RealVectorEncoding.DiscreteCrossover.Apply(random, new ItemArray<RealVector>(parents)).First());
265            }
266
267          } else if (this.actualValue.ValueDataType == typeof(BoolValue)) {
268            if (random.NextDouble() > 0.5)
269              this.actualValue.Value = this.actualValue.Value;
270            else
271              this.actualValue.Value = other.ActualValue.Value;
272          } else {
273            throw new NotImplementedException();
274          }
275        } else {
276          for (int i = 0; i < this.ParameterConfigurations.Count; i++) {
277            this.ParameterConfigurations.ElementAt(i).Cross(otherVc.ParameterConfigurations.ElementAt(i), random);
278          }
279        }
280      }
281    }
282  }
283}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.