# Opis dokumentu
Ten dokument to raport z wykonanego drugiego zadania projektu zespołowego na przedmiot Sztuczna Inteligencja. Celem zadania jestzastosowanie strategii przeszukiwania stanów `A*` do problemu planowania ruchu agenta na kracie. Tematem projektu jest inteligentny traktor.

# Zespół
W skład zespołu wchodzą:  
Tomasz Dzierzbicki,   
Szymon Parafiński,    
Laura Piotrowska,    
Jarosław Zbąski.  

# Zasady poruszania się agenta po planszy
* Agent nie może wejść na pole oznaczone jako '#', gdyż jest to granica mapy.
* Koszt wejścia na pole bez buraków oznaczone jako '.' wynosi 1.
* Koszt wejścia na pole buraków oznaczone jako 'B' wynosi 9.
* Agent może poruszać się do przodu i obracać się w lewo/prawo.

# Heurystyka i koszt w algorytmie przeszukiwania
Koszt f obliczany jest ze wzoru f=g+h, gdzie:
* g - suma wag należących do ścieżki
* h obliczne jest funkcją *calculateHValue*, która oblicza odległość w metryce Manhattan.

![](images/calculateHValue.png)

# Obroty traktora
Zwrot traktora jest zmieniany pod wpływem niezgodności porządanego kierunku ruchu z obecnym zwrotem w funkcji *CorrectMovement*

![](images/CorrectMovement.png)

# Funkcja isValid
Sprawdza, czy pole nie jest ścianą ('#').

![](images/isValid.png)

# Test celu
Funkcja isDestination sprawdza, czy agent osiągnął zadany cel.


![](images/isDestination.png)

# Funkcja aStarSearch
Jest to funkcja zawierająca główną pętlę strategii przeszukiwania.

![](images/aStarSearch.png)

Najpierw konfigurowane są początkowe parametry potrzebne do prawidłowego działania funkcji. Tworzone są dwie listy:
* **bool** *closedList[][]* , która jest tablicą z początkowymi wartościami False, która przechowuje informacje o tym, czy dana komórka została już odwiedzona.
* *openList*, która jest zbiorem par typu `<double, pair <int int> >`
W *cellDetails[i][j].parent_i* i *cellDetails[i][j].parent_j* zapisywane będą współrzędne poprzednika danej komórki

![](images/mainLoop.png)

Główna pętla pozostaje otwarta, dopóki *openList* nie będzie pusta. Pierwszą z instrukcji zawartych w pętli while jest zapamiętanie współrzędnych z pary z początku zbioru *openList*, zapisanie ich pod zmiennymi *i* i *j*, usunięcie pary ze zbioru i oznaczenie komórki o danych współrzędnych jako odwiedzoną.
Następnie do zmiennej *waga* przypisuje się wagę tego pola.

![](images/actionCheck.png)

Następnie po kolei dla wszystkich akcji ruchu następuje sprawdzenie za pomocą *isValid*, czy z obecnego stanu można tę akcję wykonać. Jeśli następnie powiedzie się test celu dla stanu komórki otrzymanej po wykonaniu danej akcji, zapisujemy adres poprzedniej komórki jako rodzica (poprzednika) obecnej, wykonujemy funkcję *tracePath* i zamykamy program. W przeciwnym wypadku obliczmy nowe *f*, wyliczając uprzednio *g* i *h*. Jeśli *f* osiągnęło już zbyt wysoką wartość, dodajemy do *openList* nową parę złożoną z nowego *f* oraz współrzędnych obecnego pola i nadpisujemy stare *f*, *g* i *h* nowymi i ustawiamy rodzica (poprzednika) obecnej komórki na adres poprzedniego pola.

# Funkcja tracePath

Ta funkcja składa się z dwóch funkcji while. W pierwszej z nich na stos *Path* odkładane są wszystkie adresy, które tworzą ścieżkę z celu do pola początkowego naszego agenta. Wykorzystujemy do tego wcześniej zapisane adresy poprzedników danych komórek w ścieżce. W drugiej pętli następuje translacja zebranych danych na faktyczny ruch agenta na planszy.

![](images/tracePath.png)