computegng.java

关于自组织神经网络的一种新结构程序,并包含了其它几种神经网络的程序比较

  /**
   * Find an edge. Find the edge between the two given nodes.
   * 
   * @param from          The index of the first node
   * @param to            The index of the second node
   * @return              The index of the found edge or -1
   */
  protected int findEdge(int from, int to) {
    
    for (int i = 0; i < nedges; i++)
      if (( (edges[i].from == from) && (edges[i].to == to) ) || 
		  ( (edges[i].from == to) && (edges[i].to == from) ) )
		return i;
    return -1;
  }

  /**
   * Age an edge. All edges starting from the given node are aged.
   *  Too old edges are deleted.
   * 
   * @param node          The index of a node
   * @see ComputeGNG#MAX_EDGE_AGE
   */
  protected void ageEdge(int node) {
    
    for (int i = nedges - 1; i > -1; i--) {
      if ( (edges[i].from == node) || (edges[i].to == node) )
		edges[i].age++;
      if (edges[i].age > MAX_EDGE_AGE)
		deleteEdge(i);
    }
  }

  /**
   * Find neighbor with the highest error.
   * 
   * @param master          The index of a node
   * @return                The index of a node
   */
  protected int worstErrorNeighbor(int master) {
    float ws = Float.MIN_VALUE;
    int wn = -1;
    int n = -1;
    int num = nodes[master].numNeighbors();
    for (int i = 0; i < num; i++) {
      n = nodes[master].neighbor(i);
      if (ws < nodes[n].error) {
		ws = nodes[n].error;
		wn = n;
      }
    }

    return wn;
  }

  /**
   * Generate discrete signals for the given distribution.
   *  The result goes into the global arrays <TT> discreteSignalsX </TT>
   *  and <TT> discreteSignalsY </TT>.
   * 
   * @param distrib          The specified distribution
   * @param w          		 The width of the drawing area
   * @param h          		 The height of the drawing area
   */
  protected void initDiscreteSignals(int distrib) {
    Dimension d = size();
	int w = d.width;
	int h = d.height;
	int kx = 1;
	int ky = 1;
	int l = 0;
	int dSX[] = discreteSignalsX;
	int dSY[] = discreteSignalsY;

    if (distrib != 7) {
      for (int i = 0; i < MAX_DISCRETE_SIGNALS; i++) {
		getSignal(distrib);
		discreteSignalsX[i] = SignalX;
		discreteSignalsY[i] = SignalY;
      }
    } else {
	  if (w > h) {
		kx = (int)(w/4);
		l = h;
	  } else {
		ky = (int)(h/4);
		l = w;
	  }
		dSX[0]=(int)(kx+l*0.13814); dSY[0]=(int)(ky+l*(1.0-0.29675));
		dSX[1]=(int)(kx+l*0.19548); dSY[1]=(int)(ky+l*(1.0-0.09674));
		dSX[2]=(int)(kx+l*0.73576); dSY[2]=(int)(ky+l*(1.0-0.86994));
		dSX[3]=(int)(kx+l*0.73065); dSY[3]=(int)(ky+l*(1.0-0.19024));
		dSX[4]=(int)(kx+l*0.83479); dSY[4]=(int)(ky+l*(1.0-0.34258));
		dSX[5]=(int)(kx+l*0.13184); dSY[5]=(int)(ky+l*(1.0-0.56509));
		dSX[6]=(int)(kx+l*0.15959); dSY[6]=(int)(ky+l*(1.0-0.59065));
		dSX[7]=(int)(kx+l*0.21696); dSY[7]=(int)(ky+l*(1.0-0.1402));
		dSX[8]=(int)(kx+l*0.61592); dSY[8]=(int)(ky+l*(1.0-0.16657));
		dSX[9]=(int)(kx+l*0.10513); dSY[9]=(int)(ky+l*(1.0-0.21708));
		dSX[10]=(int)(kx+l*0.1864); dSY[10]=(int)(ky+l*(1.0-0.1454));
		dSX[11]=(int)(kx+l*0.36696); dSY[11]=(int)(ky+l*(1.0-0.74924));
		dSX[12]=(int)(kx+l*0.18345); dSY[12]=(int)(ky+l*(1.0-0.80946));
		dSX[13]=(int)(kx+l*0.8509); dSY[13]=(int)(ky+l*(1.0-0.38268));
		dSX[14]=(int)(kx+l*0.19476); dSY[14]=(int)(ky+l*(1.0-0.74262));
		dSX[15]=(int)(kx+l*0.49164); dSY[15]=(int)(ky+l*(1.0-0.65776));
		dSX[16]=(int)(kx+l*0.86552); dSY[16]=(int)(ky+l*(1.0-0.38373));
		dSX[17]=(int)(kx+l*0.73176); dSY[17]=(int)(ky+l*(1.0-0.84414));
		dSX[18]=(int)(kx+l*0.71978); dSY[18]=(int)(ky+l*(1.0-0.86979));
		dSX[19]=(int)(kx+l*0.83034); dSY[19]=(int)(ky+l*(1.0-0.36613));
		dSX[20]=(int)(kx+l*0.39886); dSY[20]=(int)(ky+l*(1.0-0.71479));
		dSX[21]=(int)(kx+l*0.09955); dSY[21]=(int)(ky+l*(1.0-0.20342));
		dSX[22]=(int)(kx+l*0.07091); dSY[22]=(int)(ky+l*(1.0-0.17197));
		dSX[23]=(int)(kx+l*0.21896); dSY[23]=(int)(ky+l*(1.0-0.10398));
		dSX[24]=(int)(kx+l*0.72465); dSY[24]=(int)(ky+l*(1.0-0.13984));
		dSX[25]=(int)(kx+l*0.71034); dSY[25]=(int)(ky+l*(1.0-0.87981));
		dSX[26]=(int)(kx+l*0.83547); dSY[26]=(int)(ky+l*(1.0-0.36065));
		dSX[27]=(int)(kx+l*0.13907); dSY[27]=(int)(ky+l*(1.0-0.56451));
		dSX[28]=(int)(kx+l*0.62124); dSY[28]=(int)(ky+l*(1.0-0.20175));
		dSX[29]=(int)(kx+l*0.65543); dSY[29]=(int)(ky+l*(1.0-0.17331));
		dSX[30]=(int)(kx+l*0.72349); dSY[30]=(int)(ky+l*(1.0-0.14375));
		dSX[31]=(int)(kx+l*0.82495); dSY[31]=(int)(ky+l*(1.0-0.40116));
		dSX[32]=(int)(kx+l*0.76586); dSY[32]=(int)(ky+l*(1.0-0.82376));
		dSX[33]=(int)(kx+l*0.24648); dSY[33]=(int)(ky+l*(1.0-0.11987));
		dSX[34]=(int)(kx+l*0.14817); dSY[34]=(int)(ky+l*(1.0-0.59985));
		dSX[35]=(int)(kx+l*0.82663); dSY[35]=(int)(ky+l*(1.0-0.38964));
		dSX[36]=(int)(kx+l*0.37131); dSY[36]=(int)(ky+l*(1.0-0.72726));
		dSX[37]=(int)(kx+l*0.12176); dSY[37]=(int)(ky+l*(1.0-0.60139));
		dSX[38]=(int)(kx+l*0.73587); dSY[38]=(int)(ky+l*(1.0-0.86952));
		dSX[39]=(int)(kx+l*0.59645); dSY[39]=(int)(ky+l*(1.0-0.21302));
		dSX[40]=(int)(kx+l*0.39489); dSY[40]=(int)(ky+l*(1.0-0.63452));
		dSX[41]=(int)(kx+l*0.234); dSY[41]=(int)(ky+l*(1.0-0.10385));
		dSX[42]=(int)(kx+l*0.51314); dSY[42]=(int)(ky+l*(1.0-0.67151));
		dSX[43]=(int)(kx+l*0.13499); dSY[43]=(int)(ky+l*(1.0-0.56896));
		dSX[44]=(int)(kx+l*0.10815); dSY[44]=(int)(ky+l*(1.0-0.62515));
		dSX[45]=(int)(kx+l*0.35487); dSY[45]=(int)(ky+l*(1.0-0.65635));
		dSX[46]=(int)(kx+l*0.13939); dSY[46]=(int)(ky+l*(1.0-0.24579));
		dSX[47]=(int)(kx+l*0.22087); dSY[47]=(int)(ky+l*(1.0-0.20651));
		dSX[48]=(int)(kx+l*0.12274); dSY[48]=(int)(ky+l*(1.0-0.61131));
		dSX[49]=(int)(kx+l*0.47888); dSY[49]=(int)(ky+l*(1.0-0.65166));
		dSX[50]=(int)(kx+l*0.18836); dSY[50]=(int)(ky+l*(1.0-0.6895));
		dSX[51]=(int)(kx+l*0.2511); dSY[51]=(int)(ky+l*(1.0-0.12476));
		dSX[52]=(int)(kx+l*0.84242); dSY[52]=(int)(ky+l*(1.0-0.3685));
		dSX[53]=(int)(kx+l*0.70824); dSY[53]=(int)(ky+l*(1.0-0.18571));
		dSX[54]=(int)(kx+l*0.2548); dSY[54]=(int)(ky+l*(1.0-0.77552));
		dSX[55]=(int)(kx+l*0.3659); dSY[55]=(int)(ky+l*(1.0-0.64852));
		dSX[56]=(int)(kx+l*0.78094); dSY[56]=(int)(ky+l*(1.0-0.37826));
		dSX[57]=(int)(kx+l*0.34205); dSY[57]=(int)(ky+l*(1.0-0.7295));
		dSX[58]=(int)(kx+l*0.83349); dSY[58]=(int)(ky+l*(1.0-0.37511));
		dSX[59]=(int)(kx+l*0.35477); dSY[59]=(int)(ky+l*(1.0-0.68483));
		dSX[60]=(int)(kx+l*0.13761); dSY[60]=(int)(ky+l*(1.0-0.17267));
		dSX[61]=(int)(kx+l*0.46041); dSY[61]=(int)(ky+l*(1.0-0.72594));
		dSX[62]=(int)(kx+l*0.12945); dSY[62]=(int)(ky+l*(1.0-0.58863));
		dSX[63]=(int)(kx+l*0.27379); dSY[63]=(int)(ky+l*(1.0-0.14071));
		dSX[64]=(int)(kx+l*0.4097); dSY[64]=(int)(ky+l*(1.0-0.77705));
		dSX[65]=(int)(kx+l*0.7175); dSY[65]=(int)(ky+l*(1.0-0.87696));
		dSX[66]=(int)(kx+l*0.43969); dSY[66]=(int)(ky+l*(1.0-0.66972));
		dSX[67]=(int)(kx+l*0.48588); dSY[67]=(int)(ky+l*(1.0-0.63899));
		dSX[68]=(int)(kx+l*0.69263); dSY[68]=(int)(ky+l*(1.0-0.20386));
		dSX[69]=(int)(kx+l*0.7374); dSY[69]=(int)(ky+l*(1.0-0.8667));
		dSX[70]=(int)(kx+l*0.67306); dSY[70]=(int)(ky+l*(1.0-0.18347));
		dSX[71]=(int)(kx+l*0.21203); dSY[71]=(int)(ky+l*(1.0-0.12508));
		dSX[72]=(int)(kx+l*0.48821); dSY[72]=(int)(ky+l*(1.0-0.67574));
		dSX[73]=(int)(kx+l*0.45742); dSY[73]=(int)(ky+l*(1.0-0.67679));
		dSX[74]=(int)(kx+l*0.67982); dSY[74]=(int)(ky+l*(1.0-0.1421));
		dSX[75]=(int)(kx+l*0.13429); dSY[75]=(int)(ky+l*(1.0-0.56728));
		dSX[76]=(int)(kx+l*0.2402); dSY[76]=(int)(ky+l*(1.0-0.76521));
		dSX[77]=(int)(kx+l*0.15482); dSY[77]=(int)(ky+l*(1.0-0.178));
		dSX[78]=(int)(kx+l*0.71594); dSY[78]=(int)(ky+l*(1.0-0.15844));
		dSX[79]=(int)(kx+l*0.10534); dSY[79]=(int)(ky+l*(1.0-0.59961));
		dSX[80]=(int)(kx+l*0.44167); dSY[80]=(int)(ky+l*(1.0-0.69823));
		dSX[81]=(int)(kx+l*0.46529); dSY[81]=(int)(ky+l*(1.0-0.70682));
		dSX[82]=(int)(kx+l*0.13842); dSY[82]=(int)(ky+l*(1.0-0.56618));
		dSX[83]=(int)(kx+l*0.09876); dSY[83]=(int)(ky+l*(1.0-0.5795));
		dSX[84]=(int)(kx+l*0.12101); dSY[84]=(int)(ky+l*(1.0-0.57408));
		dSX[85]=(int)(kx+l*0.44963); dSY[85]=(int)(ky+l*(1.0-0.74847));
		dSX[86]=(int)(kx+l*0.12532); dSY[86]=(int)(ky+l*(1.0-0.56478));
		dSX[87]=(int)(kx+l*0.18264); dSY[87]=(int)(ky+l*(1.0-0.77186));
		dSX[88]=(int)(kx+l*0.80443); dSY[88]=(int)(ky+l*(1.0-0.35896));
		dSX[89]=(int)(kx+l*0.72038); dSY[89]=(int)(ky+l*(1.0-0.90205));
		dSX[90]=(int)(kx+l*0.24934); dSY[90]=(int)(ky+l*(1.0-0.77047));
		dSX[91]=(int)(kx+l*0.35552); dSY[91]=(int)(ky+l*(1.0-0.70131));
		dSX[92]=(int)(kx+l*0.49591); dSY[92]=(int)(ky+l*(1.0-0.71126));
		dSX[93]=(int)(kx+l*0.36426); dSY[93]=(int)(ky+l*(1.0-0.72803));
		dSX[94]=(int)(kx+l*0.21113); dSY[94]=(int)(ky+l*(1.0-0.08745));
		dSX[95]=(int)(kx+l*0.33412); dSY[95]=(int)(ky+l*(1.0-0.68345));
		dSX[96]=(int)(kx+l*0.17158); dSY[96]=(int)(ky+l*(1.0-0.226));
		dSX[97]=(int)(kx+l*0.69135); dSY[97]=(int)(ky+l*(1.0-0.26172));
		dSX[98]=(int)(kx+l*0.80362); dSY[98]=(int)(ky+l*(1.0-0.34908));
		dSX[99]=(int)(kx+l*0.49367); dSY[99]=(int)(ky+l*(1.0-0.61372));
		dSX[100]=(int)(kx+l*0.67809); dSY[100]=(int)(ky+l*(1.0-0.16071));
		dSX[101]=(int)(kx+l*0.42288); dSY[101]=(int)(ky+l*(1.0-0.7547));
		dSX[102]=(int)(kx+l*0.21535); dSY[102]=(int)(ky+l*(1.0-0.71766));
		dSX[103]=(int)(kx+l*0.26248); dSY[103]=(int)(ky+l*(1.0-0.0794));
		dSX[104]=(int)(kx+l*0.65766); dSY[104]=(int)(ky+l*(1.0-0.11433));
		dSX[105]=(int)(kx+l*0.81799); dSY[105]=(int)(ky+l*(1.0-0.36416));
		dSX[106]=(int)(kx+l*0.80867); dSY[106]=(int)(ky+l*(1.0-0.39382));
		dSX[107]=(int)(kx+l*0.2401); dSY[107]=(int)(ky+l*(1.0-0.83207));
		dSX[108]=(int)(kx+l*0.83016); dSY[108]=(int)(ky+l*(1.0-0.37551));
		dSX[109]=(int)(kx+l*0.30746); dSY[109]=(int)(ky+l*(1.0-0.78597));
		dSX[110]=(int)(kx+l*0.22122); dSY[110]=(int)(ky+l*(1.0-0.19961));
		dSX[111]=(int)(kx+l*0.81422); dSY[111]=(int)(ky+l*(1.0-0.39008));
		dSX[112]=(int)(kx+l*0.28025); dSY[112]=(int)(ky+l*(1.0-0.16485));
		dSX[113]=(int)(kx+l*0.42936); dSY[113]=(int)(ky+l*(1.0-0.70449));
		dSX[114]=(int)(kx+l*0.20721); dSY[114]=(int)(ky+l*(1.0-0.79412));
		dSX[115]=(int)(kx+l*0.1023); dSY[115]=(int)(ky+l*(1.0-0.59687));
		dSX[116]=(int)(kx+l*0.49873); dSY[116]=(int)(ky+l*(1.0-0.68088));
		dSX[117]=(int)(kx+l*0.44373); dSY[117]=(int)(ky+l*(1.0-0.60472));
		dSX[118]=(int)(kx+l*0.12955); dSY[118]=(int)(ky+l*(1.0-0.58045));
		dSX[119]=(int)(kx+l*0.40319); dSY[119]=(int)(ky+l*(1.0-0.64087));
		dSX[120]=(int)(kx+l*0.39597); dSY[120]=(int)(ky+l*(1.0-0.74223));
		dSX[121]=(int)(kx+l*0.37318); dSY[121]=(int)(ky+l*(1.0-0.74561));
		dSX[122]=(int)(kx+l*0.48026); dSY[122]=(int)(ky+l*(1.0-0.65002));
		dSX[123]=(int)(kx+l*0.09824); dSY[123]=(int)(ky+l*(1.0-0.15969));
		dSX[124]=(int)(kx+l*0.68454); dSY[124]=(int)(ky+l*(1.0-0.17986));
		dSX[125]=(int)(kx+l*0.11659); dSY[125]=(int)(ky+l*(1.0-0.30008));
		dSX[126]=(int)(kx+l*0.73836); dSY[126]=(int)(ky+l*(1.0-0.87819));
		dSX[127]=(int)(kx+l*0.37924); dSY[127]=(int)(ky+l*(1.0-0.72885));
		dSX[128]=(int)(kx+l*0.07252); dSY[128]=(int)(ky+l*(1.0-0.21803));
		dSX[129]=(int)(kx+l*0.22104); dSY[129]=(int)(ky+l*(1.0-0.81961));
		dSX[130]=(int)(kx+l*0.23872); dSY[130]=(int)(ky+l*(1.0-0.06629));
		dSX[131]=(int)(kx+l*0.27114); dSY[131]=(int)(ky+l*(1.0-0.77851));
		dSX[132]=(int)(kx+l*0.84307); dSY[132]=(int)(ky+l*(1.0-0.35729));
		dSX[133]=(int)(kx+l*0.83856); dSY[133]=(int)(ky+l*(1.0-0.38892));
		dSX[134]=(int)(kx+l*0.84041); dSY[134]=(int)(ky+l*(1.0-0.33806));
		dSX[135]=(int)(kx+l*0.72441); dSY[135]=(int)(ky+l*(1.0-0.84423));
		dSX[136]=(int)(kx+l*0.45169); dSY[136]=(int)(ky+l*(1.0-0.66888));
		dSX[137]=(int)(kx+l*0.7291); dSY[137]=(int)(ky+l*(1.0-0.85748));
		dSX[138]=(int)(kx+l*0.38792); dSY[138]=(int)(ky+l*(1.0-0.74045));
		dSX[139]=(int)(kx+l*0.69006); dSY[139]=(int)(ky+l*(1.0-0.88995));
		dSX[140]=(int)(kx+l*0.09004); dSY[140]=(int)(ky+l*(1.0-0.57847));
		dSX[141]=(int)(kx+l*0.20986); dSY[141]=(int)(ky+l*(1.0-0.21552));
		dSX[142]=(int)(kx+l*0.22969); dSY[142]=(int)(ky+l*(1.0-0.79372));
		dSX[143]=(int)(kx+l*0.2407); dSY[143]=(int)(ky+l*(1.0-0.78147));
		dSX[144]=(int)(kx+l*0.83483); dSY[144]=(int)(ky+l*(1.0-0.35725));
		dSX[145]=(int)(kx+l*0.74069); dSY[145]=(int)(ky+l*(1.0-0.87034));
		dSX[146]=(int)(kx+l*0.53127); dSY[146]=(int)(ky+l*(1.0-0.69099));
		dSX[147]=(int)(kx+l*0.73562); dSY[147]=(int)(ky+l*(1.0-0.89203));
		dSX[148]=(int)(kx+l*0.22449); dSY[148]=(int)(ky+l*(1.0-0.14296));
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