buildn.c

神经网络和遗传算法组合应用

/*
  YAKS, a Khepera simulator including a separate GA and ANN 
  (Genetic Algoritm, Artificial Neural Net).
  Copyright (C) 2000  Johan Carlsson ([e-mail])
  
  This program is free software; you can redistribute it and/or
  modify it under the terms of the GNU General Public License
  as published by the Free Software Foundation; either version 2
  of the License, or any later version.
  
  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  GNU General Public License for more details.
  
  You should have received a copy of the GNU General Public License
  along with this program; if not, write to the Free Software
  Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.

 */

#include "buildn.h"

void feedforward(Ann *orginal){
   
   for(int i=0; i < 8; i++)
      orginal->addNeuron(0,INPUT,SIGMOID);
   for(int i=0; i < 4; i++)
     orginal->addNeuron(5,OUTPUT,SIGMOID);
   orginal->connectLayer(0,5);
}

void elman(){
   Ann *orginal;
   orginal = new Ann();
   for(int i=0; i < 8; i++)
      orginal->addNeuron(0,INPUT,SIGMOID);
   for(int i=0; i < 4; i++)
     orginal->addNeuron(5,INTERN,SIGMOID);
   for(int i=0; i < 2; i++)
     orginal->addNeuron(10,OUTPUT,SIGMOID);
   
   orginal->connectLayer(0,5);
   orginal->connectLayer(5,5);
   orginal->connectLayer(5,10);
}

void scn(){
   Ann *orginal;
   orginal = new Ann();
   for(int i=0; i < 8; i++)
      orginal->addNeuron(0,INPUT,SIGMOID);
   for(int i=0; i < 2; i++)
     orginal->addNeuron(5,INTERN,SIGMOID);
   for(int i=0; i < 2; i++)
     orginal->addNeuron(10,OUTPUT,SIGMOID);
   for(int i=0; i < 16; i++)
     orginal->addNeuron(7,SCN,LINEAR);
   
   orginal->connectLayerWithSCN(0,5,7);
   orginal->connectLayer(5,7);
   orginal->connectLayer(5,10);
}


void ff8i2o(Ann *orginal){
   for(int i=0; i < 8; i++)
      orginal->addNeuron(0,INPUT,SIGMOID);
   for(int i=0; i < 2; i++)
     orginal->addNeuron(5,OUTPUT,SIGMOID);
   orginal->connectLayer(0,5);
}

void srn8i4r2o(Ann *orginal){
   for(int i=0; i < 8; i++)
      orginal->addNeuron(0,INPUT,SIGMOID);
   for(int i=0; i < 4; i++)
     orginal->addNeuron(5,INTERN,SIGMOID);
   for(int i=0; i < 2; i++)
     orginal->addNeuron(10,OUTPUT,SIGMOID);
   
   orginal->connectLayer(0,5);
   orginal->connectLayer(5,5);
   orginal->connectLayer(5,10);
}

void scn8i2n2o16scn(Ann *orginal){
   for(int i=0; i < 8; i++)
      orginal->addNeuron(0,INPUT,SIGMOID);
   for(int i=0; i < 2; i++)
     orginal->addNeuron(5,INTERN,SIGMOID);
   for(int i=0; i < 2; i++)
     orginal->addNeuron(10,OUTPUT,SIGMOID);
   for(int i=0; i < 16; i++)
     orginal->addNeuron(7,SCN,LINEAR);
   
   orginal->connectLayerWithSCN(0,5,7);
   orginal->connectLayer(5,7);
   orginal->connectLayer(5,10);
}

void n16if6nrf2o(Ann *orginal){
  for(int i=0; i<25; i++)
    orginal->addNeuron(0,INPUT,SIGMOID);
  for(int i=0; i<6; i++)
    orginal->addNeuron(5,INTERN,SIGMOID);
  for(int i=0; i<2; i++)
    orginal->addNeuron(11,OUTPUT,SIGMOID);

  orginal->connectLayer(0,5);
  orginal->connectLayer(5,5);
  orginal->connectLayer(5,11);
}

void n16i4nsf2o64s(Ann *orginal){
  for(int i=0; i<25; i++)
    orginal->addNeuron(0,INPUT,SIGMOID);
  for(int i=0; i<4; i++)
    orginal->addNeuron(5,INTERN,SIGMOID);
  for(int i=0; i<2; i++)
    orginal->addNeuron(11,OUTPUT,SIGMOID);
  for(int i=0; i<8; i++)
    orginal->addNeuron(7,SCN,LINEAR);

  orginal->connectLayer(0,5);
  orginal->connectLayerWithSCN(5,11,7);
  orginal->connectLayer(5,7);
}

void n16if6nf2o(Ann *orginal){
  for(int i=0; i<25; i++)
    orginal->addNeuron(0,INPUT,SIGMOID);
  for(int i=0; i<6; i++)
    orginal->addNeuron(5,INTERN,SIGMOID);
  for(int i=0; i<2; i++)
    orginal->addNeuron(11,OUTPUT,SIGMOID);

  orginal->connectLayer(0,5);
  orginal->connectLayer(5,11);
}

void n16if4nf4nf2o(Ann *orginal){
  for(int i=0; i<25; i++)
    orginal->addNeuron(0,INPUT,SIGMOID);
  for(int i=0; i<4; i++)
    orginal->addNeuron(5,INTERN,SIGMOID);
  for(int i=0; i<4; i++)
    orginal->addNeuron(7,INTERN,SIGMOID);
  for(int i=0; i<2; i++)
    orginal->addNeuron(11,OUTPUT,SIGMOID);

  orginal->connectLayer(0,5);
  orginal->connectLayer(5,7);
  orginal->connectLayer(7,11);  
} 


void n16xxx(Ann *orginal){
  for(int i=0; i < 8; i++)
    orginal->addNeuron(0,INPUT,SIGMOID);
  for(int i=0; i < 4; i++)
    orginal->addNeuron(8,INTERN,SIGMOID);
  for(int i=0; i < 32; i++)
    orginal->addNeuron(13,SCN,LINEAR);

  for(int i=0; i < 9; i++)
    orginal->addNeuron(4,INPUT,SIGMOID);
  for(int i=0; i < 5; i++)
    orginal->addNeuron(10,INTERN,SIGMOID);
  
  for(int i=0; i < 4; i++)
    orginal->addNeuron(20,INTERN,SIGMOID);
  for(int i=0; i < 2; i++)
    orginal->addNeuron(30,OUTPUT,SIGMOID);

  orginal->connectLayerWithSCN(0,8,13);
  orginal->connectLayer(8,20);

  orginal->connectLayer(10,13);
  orginal->connectLayer(4,10);
  orginal->connectLayer(10,20);

  orginal->connectLayer(20,30);
  
}
void n16xx2(Ann *orginal){
  for(int i=0; i < 8; i++)  // infrared
    orginal->addNeuron(1,INPUT,SIGMOID);
  orginal->addNeuron(2,INPUT,SIGMOID); // Energy
  orginal->addNeuron(3,INPUT,SIGMOID); // Gripper
  orginal->addNeuron(4,INPUT,SIGMOID); // Ground
  orginal->addNeuron(5,INPUT,SIGMOID); // Compass

  for(int i=0; i < 8; i++)             // Light
    orginal->addNeuron(6,INPUT,SIGMOID);
  for(int i=0; i < 5; i++)             // Rod
    orginal->addNeuron(7,INPUT,SIGMOID);

  for(int i=0; i < 4; i++)             // Target controller
    orginal->addNeuron(10,INTERN,SIGMOID);

  for(int i=0; i < 4; i++)             // Navigation
    orginal->addNeuron(13,INTERN,SIGMOID);

  for(int i=0; i < 17*4; i++)          // Navigation * (IR + Gripper + Light)
    orginal->addNeuron(11,SCN,LINEAR);

  for(int i=0; i < 2; i++)
    orginal->addNeuron(14,OUTPUT,SIGMOID);

  // IR + Gripper + Light -> Navigation with SCN
  orginal->connectLayerWithSCN(1,13,11);
  orginal->connectLayerWithSCN(5,13,11);
  orginal->connectLayerWithSCN(6,13,11);
  // Other to Target controller
  orginal->connectLayer(2,10);
  orginal->connectLayer(3,10);
  orginal->connectLayer(4,10);
  orginal->connectLayer(7,10);
  // Target controller -> SCN nodes
  orginal->connectLayer(10,11);
  // Navigation -> Output
  orginal->connectLayer(13,14);
}


FB *buildNetwork[NETWORKS]= {feedforward,
			     feedforward};