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import neat
import pickle
import os
import random as rd
import numpy as np
import copy
from math import log
class Block:
def __init__(self, pos):
self.posicion = [pos[0], pos[1]]
self.numero = rd.choice([2, 4])
def __repr__(self):
return str(self.numero)
class tablero:
bloques = []
casillas = []
score = 0
def __init__(self):
self.casillas = [[0,0,0,0],[0,0,0,0], [0,0,0,0], [0,0,0,0]]
self.casillasocupadas = [[0,0,0,0],[0,0,0,0], [0,0,0,0], [0,0,0,0]]
self.casillasnumero = [[0,0,0,0],[0,0,0,0], [0,0,0,0], [0,0,0,0]]
self.bloques.append(Block([rd.choice([0, 1, 2, 3]), rd.choice([0, 1, 2, 3])]))
self.terminado = False
self.actuales = 1
self.moved = False
self.ganado = False
def actualizar(self):
self.casillasocupadas = [[0,0,0,0],[0,0,0,0], [0,0,0,0], [0,0,0,0]]
self.casillas = [[0,0,0,0],[0,0,0,0], [0,0,0,0], [0,0,0,0]]
for bloque in self.bloques:
self.casillas[bloque.posicion[1]][bloque.posicion[0]] = bloque
self.casillasnumero[bloque.posicion[1]][bloque.posicion[0]] = bloque.numero
self.casillasocupadas[bloque.posicion[1]][bloque.posicion[0]] = 1
def imprimir(self):
print(self.casillas[0])
print(self.casillas[1])
print(self.casillas[2])
print(self.casillas[3])
print("Score : " + str(self.score))
def movement(self, direccion):
if direccion[0] == 1:
stack = sorted(self.bloques, key=lambda x: x.posicion[0], reverse=True)
elif direccion[0] == -1:
stack = sorted(self.bloques, key=lambda x: x.posicion[0], reverse=False)
elif direccion[1] == -1:
stack = sorted(self.bloques, key=lambda x: x.posicion[1], reverse=True)
elif direccion[1] == 1:
stack = sorted(self.bloques, key=lambda x: x.posicion[1], reverse=False)
n = len(stack)
m = 0
if direccion[0] == -1:
for bloque in stack:
m = m + 1
cantidad = 0
indice = bloque.posicion[0] - 1
combinar = False
while indice >= 0:
if self.casillasocupadas[bloque.posicion[1]][indice] == 1:
if cantidad == 0 and self.casillas[bloque.posicion[1]][indice].numero == bloque.numero:
combinar = True
self.moved = True
bloque2 = self.casillas[bloque.posicion[1]][indice]
cantidad = cantidad + 1
indice = indice - 1
bloque.posicion[0] = 0 + cantidad
if combinar:
self.merge(direccion, bloque.posicion[0], bloque, bloque2)
if direccion[0] == 1:
for bloque in stack:
m = m + 1
cantidad = 0
indice = bloque.posicion[0] + 1
combinar = False
while indice < 4:
if self.casillasocupadas[bloque.posicion[1]][indice] == 1:
if cantidad == 0 and self.casillas[bloque.posicion[1]][indice].numero == bloque.numero:
combinar = True
self.moved = True
bloque2 = self.casillas[bloque.posicion[1]][indice]
cantidad = cantidad + 1
indice = indice + 1
bloque.posicion[0] = 3 - cantidad
if combinar:
self.merge(direccion, bloque.posicion[0], bloque, bloque2)
if direccion[1] == -1:
for bloque in stack:
m = m + 1
cantidad = 0
indice = bloque.posicion[1] + 1
combinar = False
while indice < 4:
if self.casillasocupadas[indice][bloque.posicion[0]] == 1:
if cantidad == 0 and self.casillas[indice][bloque.posicion[0]].numero == bloque.numero:
combinar = True
self.moved = True
bloque2 = self.casillas[indice][bloque.posicion[0]]
cantidad = cantidad + 1
indice = indice + 1
bloque.posicion[1] = 3 - cantidad
if combinar:
self.merge(direccion, bloque.posicion[1], bloque, bloque2)
if direccion[1] == 1:
for bloque in stack:
m = m + 1
cantidad = 0
indice = bloque.posicion[1] - 1
combinar = False
while indice >= 0:
if self.casillasocupadas[indice][bloque.posicion[0]] == 1:
if cantidad == 0 and self.casillas[indice][bloque.posicion[0]].numero == bloque.numero:
combinar = True
self.moved = True
bloque2 = self.casillas[indice][bloque.posicion[0]]
cantidad = cantidad + 1
indice = indice - 1
bloque.posicion[1] = 0 + cantidad
if combinar:
self.merge(direccion, bloque.posicion[1], bloque, bloque2)
if (m < n):
self.moved = True
def merge(self, direccion, hilera, bloque, bloque2):
self.actualizar()
bloque2.numero = bloque2.numero + bloque.numero
eje = [bloque.posicion[1] + direccion[1], bloque.posicion[0] - direccion[0]]
temp = []
while eje[0] >= 0 and eje[0] < 4 and eje[1] >= 0 and eje[1] < 4:
if(self.casillasocupadas[eje[0]][eje[1]] == 1):
temp.append(self.casillas[eje[0]][eje[1]])
eje[0] = eje[0] + direccion[1]
eje[1] = eje[1] - direccion[0]
self.bloques.remove(bloque)
for bloque in temp:
if direccion[0] == -1:
cantidad = 0
indice = bloque.posicion[0] - 1
while indice >= 0:
if self.casillasocupadas[bloque.posicion[1]][indice] == 1:
cantidad = cantidad + 1
indice = indice - 1
bloque.posicion[0] = 0 + cantidad
if direccion[0] == 1:
cantidad = 0
indice = bloque.posicion[0] + 1
while indice < 4:
if self.casillasocupadas[bloque.posicion[1]][indice] == 1:
cantidad = cantidad + 1
indice = indice + 1
bloque.posicion[0] = 3 - cantidad
if direccion[1] == -1:
cantidad = 0
indice = bloque.posicion[1] + 1
while indice < 4:
if self.casillasocupadas[indice][bloque.posicion[0]] == 1:
cantidad = cantidad + 1
indice = indice + 1
bloque.posicion[1] = 3 - cantidad
if direccion[1] == 1:
cantidad = 0
indice = bloque.posicion[1] - 1
while indice >= 0:
if self.casillasocupadas[indice][bloque.posicion[0]] == 1:
cantidad = cantidad + 1
indice = indice - 1
bloque.posicion[1] = 0 + cantidad
self.actuales = self.actuales - 1
self.score = self.score + bloque2.numero
self.actualizar()
def ciclo(self, opcion):
#self.bloquesbefore = np.matrix.copy(self.casillasnumero)
#for bloque in self.bloques:
# self.bloquesbefore.append(Block(bloque.posicion))
opc = opcion
opc = opc.capitalize()
if opc == 'W':
self.movement([0,1])
elif opc == 'A':
self.movement([-1, 0])
elif opc == 'S':
self.movement([0,-1])
elif opc == 'D':
self.movement([1, 0])
valido = False
self.actualizar()
repetido = False
'''for i in range(0,3):
for bloque in self.:
if(bloque not numero):
repetido = False'''
contador = 0
for bloque in self.bloques:
bloque1 = bloque
contador = contador +1
if bloque.numero == 2048:
self.ganado == True
if contador <= 15:
self.terminado = True
contador = 0
for i in range(0, 4):
for j in range(0, 4):
contador = contador + self.casillasocupadas[i][j]
if contador >=16:
self.terminado = True
if self.actuales >= 16:
self.terminado = True
contador = 0
for i in range(0,4):
for j in range(0,4):
if self.casillasnumero[i][j] != 0:
contador = contador + 1
if self.casillasnumero[i][j] == 2048:
self.ganado = True
if contador == 15:
self.terminado = True
if not repetido and not self.terminado:
while not valido:
nuevo = Block([rd.choice([0,1,2,3]), rd.choice([0,1,2,3])])
self.actuales = self.actuales +1
if self.casillasocupadas[nuevo.posicion[1]][nuevo.posicion[0]] == 0:
self.bloques.append(nuevo)
valido = True
self.actualizar()
def humano():
board = tablero()
board.actualizar()
while True:
board.imprimir()
opc = input("WASD: ")
board.ciclo(opc)
def decision(board, indice):
if(indice == 0):
board.ciclo("W")
elif(indice == 1):
board.ciclo("A")
elif(indice == 2):
board.ciclo("S")
elif(indice == 3):
board.ciclo("D")
def main(genomes, config):
redes = []
colectivo = []
for notuse, g in genomes:
ganado = False
net = neat.nn.FeedForwardNetwork.create(g, config)
redes.append(net)
g.fitness = 0
colectivo.append(g)
for indice, individuo in enumerate(colectivo):
ls = 0
nsls = 0
print("--------- Individuo ---------- " + str(indice))
board = tablero()
colectivo[indice].fitness = colectivo[indice].fitness + 0.1
while board.terminado == False:
movimiento = redes[indice].activate((board.casillasnumero[0][0],board.casillasnumero[0][1],board.casillasnumero[0][2],board.casillasnumero[0][3],board.casillasnumero[1][0],board.casillasnumero[1][1],board.casillasnumero[1][2],board.casillasnumero[1][3],board.casillasnumero[2][0],board.casillasnumero[2][1],board.casillasnumero[2][2],board.casillasnumero[2][3],board.casillasnumero[3][0],board.casillasnumero[3][1],board.casillasnumero[3][2],board.casillasnumero[3][3]))
decision(board, np.argmax(movimiento))
#board.imprimir() ### Si se descomenta esta linea, se muestran todos los movimientos
if board.terminado == True: # or not board.moved:
colectivo.pop(indice)
redes.pop(indice)
break
if(not (board.score == 0) and not (len(board.bloques) == 0)):
colectivo[indice].fitness = log(board.score, 2)
colectivo[indice].fitness = colectivo[indice].fitness + log(16,2) - log(len(board.bloques), 2)
if ls == board.score:
nsls = nsls + 1
else:
nsls = 0
if nsls >= 10:
colectivo.pop(indice)
redes.pop(indice)
break
ls = board.score
#board.imprimir() ### Si se descomenta esta linea, se muestra el ultimo tablero
if (board.ganado):
ganado = True
if (ganado):
print("LA RED FUNCIONA, Y TENEMOS AL MENOS UN INDIVIDUO VICTORIOSO")
def run(config_path):
config = neat.config.Config(neat.DefaultGenome, neat.DefaultReproduction, neat.DefaultSpeciesSet, neat.DefaultStagnation, config_path)
p = neat.Population(config)
p.add_reporter(neat.StdOutReporter(True))
stats = neat.StatisticsReporter()
p.add_reporter(stats)
mejor_individuo = p.run(main, 50)
with open('IAPro.pickle', 'wb') as handle:
pickle.dump(mejor_individuo, handle)
if __name__ == "__main__":
local_dir = os.path.dirname(__file__)
config_path = os.path.join(local_dir, "config-feedforward.txt")
run(config_path)