Initial commit.
This commit is contained in:
3
.gitignore
vendored
Normal file
3
.gitignore
vendored
Normal file
@@ -0,0 +1,3 @@
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/target/
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Cargo.lock
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14
.gitlab-ci.yml
Normal file
14
.gitlab-ci.yml
Normal file
@@ -0,0 +1,14 @@
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image: "rust:latest"
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variables:
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CARGO_HOME: $CI_PROJECT_DIR/cargo
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test:cargo:
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script:
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- rustc --version && cargo --version
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- time cargo test --verbose --jobs 1 --release
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cache:
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paths:
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- target/
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- cargo/
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17
Cargo.toml
Normal file
17
Cargo.toml
Normal file
@@ -0,0 +1,17 @@
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[package]
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name = "genetisk"
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version = "0.1.0"
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authors = ["logaritmisk <anders.e.olsson@gmail.com>"]
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[dependencies]
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rayon = "0.9"
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[[example]]
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name = "parabole"
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path = "examples/parabole.rs"
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[dev-dependencies]
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rand = "0.3"
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[profile.release]
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|
lto = true
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134
examples/parabole.rs
Normal file
134
examples/parabole.rs
Normal file
@@ -0,0 +1,134 @@
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extern crate rand;
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extern crate rayon;
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extern crate genetisk;
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use std::cmp::Ordering;
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use rand::distributions::{IndependentSample, Range};
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use rayon::prelude::*;
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use genetisk::{Individual, Wrapper, MaximizeSelector, MinimizeSelector, Select, Simulation};
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#[derive(Clone, Copy, Debug)]
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struct Fitness(f64);
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impl PartialEq for Fitness {
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fn eq(&self, other: &Fitness) -> bool {
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(self.0 - other.0).abs() < 0.0001
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}
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}
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impl Eq for Fitness {}
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impl PartialOrd for Fitness {
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fn partial_cmp(&self, other: &Fitness) -> Option<Ordering> {
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self.0.partial_cmp(&other.0)
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}
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}
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impl Ord for Fitness {
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fn cmp(&self, other: &Fitness) -> Ordering {
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self.0.partial_cmp(&other.0).unwrap_or(Ordering::Equal)
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}
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|
}
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#[derive(Clone, Debug)]
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struct Parabole {
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x: f64,
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}
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impl Individual for Parabole {
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type Fitness = Fitness;
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fn mate(&self, other: &Parabole) -> Parabole {
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Parabole {
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x: (self.x + other.x) / 2.0,
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}
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}
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fn mutate(&mut self) {
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let between = Range::new(-1.0, 1.0);
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let mut rng = rand::thread_rng();
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let offset = between.ind_sample(&mut rng);
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self.x += offset;
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}
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fn fitness(&self) -> Self::Fitness {
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Fitness(10.0 - ((self.x + 3.0) * (self.x + 3.0)))
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}
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|
}
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fn main() {
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let initial = (0..300)
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.map(|i| Parabole { x: i as f64 })
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.collect::<Vec<_>>();
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let population_size = initial.len();
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let mut simulation = Simulation::with_population(initial);
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simulation.calculate();
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for _ in 0..250_000 {
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|
simulation.evolve(|parents, population| {
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||||||
|
// Mate top 10 to get 5 children.
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||||||
|
parents
|
||||||
|
.iter()
|
||||||
|
.enumerate()
|
||||||
|
.filter(|&(n, _)| n % 2 == 0)
|
||||||
|
.map(|(_, wrapper)| wrapper)
|
||||||
|
.take(5)
|
||||||
|
.zip(
|
||||||
|
parents
|
||||||
|
.iter()
|
||||||
|
.enumerate()
|
||||||
|
.filter(|&(n, _)| n % 2 == 1)
|
||||||
|
.map(|(_, wrapper)| wrapper)
|
||||||
|
.take(5),
|
||||||
|
)
|
||||||
|
.map(|(a, b)| a.individual.mate(&b.individual))
|
||||||
|
.map(|individual| Wrapper {
|
||||||
|
individual: individual,
|
||||||
|
fitness: None,
|
||||||
|
})
|
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|
.for_each(|wrapper| {
|
||||||
|
population.push(wrapper);
|
||||||
|
});
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||||||
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|
||||||
|
// Mutate all to get new children.
|
||||||
|
parents
|
||||||
|
.par_iter()
|
||||||
|
.map(|wrapper| wrapper.individual.clone())
|
||||||
|
.map(|mut individual| {
|
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|
individual.mutate();
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|
||||||
|
Wrapper {
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|
individual: individual,
|
||||||
|
fitness: None,
|
||||||
|
}
|
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|
})
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|
.collect_into(population);
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||||||
|
|
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|
// Add all parents again.
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|
population.extend(parents.iter().cloned());
|
||||||
|
});
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||||||
|
simulation.population.truncate(population_size);
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|
}
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|
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|
println!(
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|
"{:#?}",
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||||||
|
simulation.population
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||||||
|
.iter()
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|
.take(10)
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|
.map(|individual| &individual.individual)
|
||||||
|
.collect::<Vec<_>>()
|
||||||
|
);
|
||||||
|
println!();
|
||||||
|
}
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||||||
130
src/lib.rs
Normal file
130
src/lib.rs
Normal file
@@ -0,0 +1,130 @@
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|
extern crate rayon;
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use rayon::prelude::*;
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pub trait Individual: Send {
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type Fitness: Send + Ord;
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fn fitness(&self) -> Self::Fitness;
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fn mate(&self, other: &Self) -> Self;
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|
fn mutate(&mut self);
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}
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pub trait Select<T>: Send
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|
where
|
||||||
|
T: Individual
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|
{
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||||||
|
fn select(&self, population: Vec<Wrapper<T>>) -> Vec<Wrapper<T>>;
|
||||||
|
}
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pub struct MaximizeSelector {
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count: usize,
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}
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impl MaximizeSelector {
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pub fn new(count: usize) -> Self {
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MaximizeSelector {
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count: count,
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|
}
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|
}
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|
}
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|
impl<T> Select<T> for MaximizeSelector
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|
where
|
||||||
|
T: Individual
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|
{
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||||||
|
fn select(&self, mut population: Vec<Wrapper<T>>) -> Vec<Wrapper<T>> {
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||||||
|
population.par_sort_unstable_by(|a, b| b.fitness.cmp(&a.fitness));
|
||||||
|
|
||||||
|
population.into_iter().take(self.count).collect()
|
||||||
|
}
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|
}
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|
pub struct MinimizeSelector {
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|
count: usize,
|
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|
}
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|
impl MinimizeSelector {
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|
pub fn new(count: usize) -> Self {
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|
MinimizeSelector {
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|
count: count,
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|
}
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|
}
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||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
impl<T> Select<T> for MinimizeSelector
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||||||
|
where
|
||||||
|
T: Individual
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn select(&self, mut population: Vec<Wrapper<T>>) -> Vec<Wrapper<T>> {
|
||||||
|
population.par_sort_unstable_by(|a, b| a.fitness.cmp(&b.fitness));
|
||||||
|
|
||||||
|
population.into_iter().take(self.count).collect()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
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|
#[derive(Clone)]
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|
pub struct Wrapper<T>
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||||||
|
where
|
||||||
|
T: Individual,
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||||||
|
{
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|
pub individual: T,
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||||||
|
pub fitness: Option<T::Fitness>,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
pub struct Simulation<T>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
T: Individual,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
pub population: Vec<Wrapper<T>>,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<T> Simulation<T>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
T: Individual,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
pub fn with_population(initial: Vec<T>) -> Self {
|
||||||
|
let mut population = Vec::with_capacity(initial.len() * 2);
|
||||||
|
|
||||||
|
initial
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||||||
|
.into_par_iter()
|
||||||
|
.map(|individual| Wrapper {
|
||||||
|
individual: individual,
|
||||||
|
fitness: None,
|
||||||
|
})
|
||||||
|
.collect_into(&mut population);
|
||||||
|
|
||||||
|
Simulation {
|
||||||
|
population: population,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn calculate(&mut self) {
|
||||||
|
self.population.par_iter_mut()
|
||||||
|
.filter(|wrapper| wrapper.fitness.is_none())
|
||||||
|
.for_each(|wrapper| wrapper.fitness = Some(wrapper.individual.fitness()));
|
||||||
|
|
||||||
|
self.population.par_sort_unstable_by(|a, b| b.fitness.cmp(&a.fitness));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn evolve<F>(&mut self, func: F)
|
||||||
|
where
|
||||||
|
F: Fn(&[Wrapper<T>], &mut Vec<Wrapper<T>>)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
let mut population = Vec::with_capacity(self.population.len());
|
||||||
|
|
||||||
|
func(&self.population, &mut population);
|
||||||
|
|
||||||
|
self.population = population;
|
||||||
|
|
||||||
|
self.calculate();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
Reference in New Issue
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