SzIProjekt/Traktorek/ran.py

278 lines
9.9 KiB
Python

import pygame, sys
from traktor import Traktor
import matplotlib.pyplot as plt
from tensorflow.keras.preprocessing import image
from tensorflow.keras.models import load_model
from tensorflow.keras.applications import MobileNetV2
from tensorflow.keras.applications.mobilenet import preprocess_input, decode_predictions
import numpy as np
import os, random
from algorytm_genetyczny import Gen
import drzewo_decyzyjne_n as drzewko
from drzewo_decyzyjne_o import Tree
os.environ['KMP_DUPLICATE_LIB_OK'] = 'True'
class Game(object):
def __init__(self):
self.gen = Gen(self)
# nat
self.nawadnianie = []
# ola
self.stan = []
self.fields = []
self.neighbours()
# planszę przedstawiam za pomocą punktów 25 pól (współrzędne środka)
self.punkty_pola = [[22, 22], [22, 166], [22, 310], [22, 454], [22, 598], # pierwsza kolumna
[166, 22], [166, 166], [166, 310], [166, 454], [166, 598], # druga kolumna
[310, 22], [310, 166], [310, 310], [310, 454], [310, 598], # trzecia kolumna
[454, 22], [454, 166], [454, 310], [454, 454], [454, 598], # czwarta kolumna
[598, 22], [598, 166], [598, 310], [598, 454], [598, 598]] # 5 kolumna
# tworzę listę etykiet warzyw, które mogą pojawić się na polu
self.warzywa_etykiety = []
self.warzywa_etykiety_sciezka = './warzywa_etykiety'
# losowo przypisuję do każdego pola etykietę
for _ in self.punkty_pola:
self.warzywa_etykiety.append(
'./warzywa_etykiety/' + random.choice(os.listdir(self.warzywa_etykiety_sciezka)))
# ładuję model sieci neutronowej
self.model = load_model('neural_model.h5')
pygame.init()
self.res = (720, 720)
self.screen = pygame.display.set_mode(self.res)
self.player = Traktor(self)
self.rozpoznawanie_planszy()
self.randomize_field()
# gen
# sadzonki do zasadzenia
self.sadzonka = self.gen.algorytm()
# nat
drzewko.build_tree(drzewko.training_data)
# ola
self.tree = Tree()
self.tree.Algorithm()
while True:
pole = int(self.player.y // 144 * 5 + self.player.x // 144)
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
pygame.quit()
sys.exit(0)
if event.type == pygame.KEYDOWN:
if event.key == pygame.K_UP:
self.player.y -= 144
if self.player.y < 0:
self.player.y = 0
elif event.key == pygame.K_DOWN:
self.player.y += 144
print(pole)
if self.player.y > 720:
self.player.y = 598
elif event.key == pygame.K_RIGHT:
self.player.x += 144
if self.player.x > 720:
self.player.x = 598
elif event.key == pygame.K_LEFT:
self.player.x -= 144
if self.player.x < 0:
self.player.x = 0
elif event.key == pygame.K_SPACE:
# sieci neuronowe
# dla obecnego położenia klienta rozpoznaję jakie rośnie tam warzywo
obecne_polozenie_agenta = [self.player.x, self.player.y]
self.player.obecne_pole = self.punkty_pola.index(obecne_polozenie_agenta)
temp = self.player.obecne_pole
img_path = self.warzywa_etykiety[temp]
img = image.load_img(img_path, target_size=(224, 224))
x = image.img_to_array(img)
x = np.expand_dims(x, axis=0)
x = preprocess_input(x)
plt.imshow(img)
preds = self.model.predict(x)
preds = np.asarray(preds)
plt.show()
elif event.key == pygame.K_s:
# algorytm genetyczny
# dla każdego pustego pola sadzę warzywo, które najlepiej się przyjmie względem sąsiadujących
if pole in self.gen.index_gen:
self.fields[pole] = self.sadzonka[self.gen.index_gen.index(pole)]
print('zasadzono', self.sadzonka[self.gen.index_gen.index(pole)])
self.gen.index_gen.remove(pole)
elif event.key == pygame.K_p:
# drzewo decyzyjne
# dla każdego pola decyduje czy należy je podlać
wynik = drzewko.finalAnswer(self.nawadnianie[pole], drzewko.my_tree)
if (wynik == 's'):
print('należy podlać pole')
else:
print('nie podlewać pola ')
elif event.key == pygame.K_g:
# drzewo decyzyjne
# dla danego pola sprawdza stan gleby
s = self.stan[pole]
print(self.tree.Solution(s))
pygame.display.update()
self.screen.fill((0, 0, 0))
self.draw()
pygame.display.flip()
# plansza
def draw(self):
self.screen.fill((108, 142, 191))
self.draw_field()
self.draw_net()
self.player.draw()
pygame.display.update()
# krata
def draw_net(self):
color = (255, 255, 255)
for i in range(1, 5):
krat = int(720 / 5 * i)
# linia pozioma
pygame.draw.line(self.screen, color, (0, krat), (720, krat), 1)
# linia pionowa
pygame.draw.line(self.screen, color, (krat, 0), (krat, 720), 1)
def draw_field(self):
for x in range(25):
self.screen.fill((255, 234, 234), (144 * (x % 5), 144 * (x // 5), 144 * (x % 5 + 1), 144 * (x // 5 + 1)))
#sąsiedzi
def neighbours(self):
self.neighbours = list(range(25))
self.neighbours[0] = [1, 5]
self.neighbours[4] = [3, 9]
self.neighbours[20] = [15, 21]
self.neighbours[24] = [19, 23]
for x in range(1, 4):
self.neighbours[x] = [x - 1, x + 5, x + 1]
for x in range(5, 16, 5):
self.neighbours[x] = [x - 5, x + 1, x + 5]
for x in range(9, 20, 5):
self.neighbours[x] = [x - 5, x - 1, x + 5]
for x in range(21, 24):
self.neighbours[x] = [x - 1, x - 5, x + 1]
for x in [6, 7, 8, 11, 12, 13, 16, 17, 18]:
self.neighbours[x] = [x - 5, x - 1, x + 1, x + 5]
# rozpoznawanie warzyw na każdym polu
def rozpoznawanie_planszy(self):
for _ in range(25):
temp = _
img_path = self.warzywa_etykiety[temp]
img = image.load_img(img_path, target_size=(224, 224))
x = image.img_to_array(img)
x = np.expand_dims(x, axis=0)
x = preprocess_input(x)
preds = self.model.predict(x)
preds = np.asarray(preds)
szacunek = preds.max()
ind = np.where(preds == szacunek)
if ind == 0:
self.fields.append('rzodkiewa')
if ind == 1:
self.fields.append('papryka')
if ind == 2:
self.fields.append('pomidor')
if ind == 3:
self.fields.append('marchew')
if ind == 4:
self.fields.append('salata')
if ind == 5:
self.fields.append('pietrucha')
if ind == 6:
self.fields.append('puste')
# generowanie dodatkowych własności dla każdego pola w oparciu o rosnącą tam roślinę
def randomize_field(self):
chwasty_list = list(range(1, 11))
waga_ch = [0.3, 0.2, 0.15, 0.1, 0.05, 0.05, 0.05, 0.04, 0.03, 0.03]
podlanie_list = list(range(1, 11))
waga_po = [0.02, 0.05, 0.05, 0.05, 0.05, 0.08, 0.1, 0.15, 0.15, 0.3]
ph_list = list(range(1, 11))
waga_ph = [0.01, 0.01, 0.02, 0.03, 0.07, 0.37, 0.4, 0.05, 0.03, 0.01]
for x in range(25):
temp = []
# nasiona
temp1 = []
temp1.append(random.choices(chwasty_list, waga_ch)[0])
woda = random.choices(podlanie_list, waga_po)[0]
temp1.append(woda)
temp1.append(random.choices(ph_list, waga_ph)[0])
self.stan.append(temp1)
# ile dni temu pole bylo podlewane
temp.append(random.randrange(7))
ind = 2
temp.append(ind)
#co ile dni nalezy podlewac dana uprawe
if self.fields[x] == "rzodkiewa":
temp.append(4)
elif self.fields[x] == "papryka":
temp.append(3)
elif self.fields[x] == "pomidor":
temp.append(2)
elif self.fields[x] == "marchew":
temp.append(5)
elif self.fields[x] == "sałata":
temp.append(5)
elif self.fields[x] == "pietruszka":
temp.append(1)
elif self.fields[x] == "puste":
temp.append(6)
else:
temp.append(0)
# czy ma padac
pada = random.choice(['t', 'n'])
temp.append(pada)
# kiedy padalo
kiedyPada = random.randrange(9)
temp.append(kiedyPada)
# woda
if woda <= 5:
temp.append('s')
else:
temp.append('n')
self.nawadnianie.append(temp)
if __name__ == "__main__":
Game()