/*************************************************************************************
Janne Koljonen
Vaasan yliopisto
10.4.2008

Soft Computing
Sumeaa päättelysääntöä kuvaava luokka.
**************************************************************************************/

public class SumeaSaanto
{
	private SumeaJoukko[] iflause; // Sumean säännö IF-osa
	//private SumeaOperaattori yhdiste; // Totuusarvot yhdistävä AND-operaattori. Ei käytössä tässä versiossa.

	//private SumeaOperaattori implikaatio; // Totuusarvon THEN-osaan siirtävä implikaatio-operaattori. Ei käytössä tässä versiossa.
	private SumeaJoukko thenlause; // Sumean säännnön THEN-osa. 



	// Muodostin, tyhjä sääntö
	public SumeaSaanto(int muuttujienmaara)
	{
		this.iflause=new SumeaJoukko[muuttujienmaara];
	}


	// Muodostin
	public SumeaSaanto(SumeaJoukko[] iflause, SumeaJoukko thenlause)
	{
		this.iflause=iflause;
		this.thenlause=thenlause;
	}

	// Asettaa halutun muuttujan (indeksi) sumean joukon.
	public void asetaSumeaJoukko(int muuttuja, SumeaJoukko A)
	{
		// Jos muuttuja=-1, asetetaan ulostulojoukko
		if(muuttuja==-1)
		{
			this.thenlause=A;
		}
		else
		{
			this.iflause[muuttuja]=A;
		}
	}

	// Laskee ulostulojoukon annetuista muuttujien syötteistä
	public SumeaJoukko laske(double[] x)
	{
		// Lasketaan kaikkien etujäsenten matching-asteet.
		double[] firings=new double[iflause.length];
		for(int i=0; i<iflause.length; i++)
		{
			firings[i]=iflause[i].haeAste(x[i]);
		}

		// Lasketaan IF-lauseen firing (match) AND-operaatiolla
		double firing=this.and(firings);

		// Lasketaan ulostulojoukko implikaatiolla
		SumeaJoukko ulostulo=this.implikaatio(firing);
		return ulostulo;
	}

	// Laskee annettujen jäsenyysasteiden välisen AND-operaation. Nyt minimin.
	private double and(double[] firings)
	{
		double temp=Double.MAX_VALUE;
		for(int i=0; i<firings.length; i++)
		{
			temp=Math.min(temp,firings[i]);
		}
		return temp;
	}

	// Laskee implikaatiolla ulostulojoukon. Nyt implikaationa minimi.
	private SumeaJoukko implikaatio(double firing)
	{
		// Kopioidaan ulostulojoukko
		SumeaJoukko temp=(SumeaJoukko)thenlause.clone();
		// Leikataan ulostuloasteet minimi-operaattorilla
		double[] asteet=temp.haeAsteet();
		for(int i=0; i<asteet.length; i++)
		{
			asteet[i]=Math.min(asteet[i], firing);
		}
		return temp;
		
	}

	// Tulostaa tämän sumean säännön print/println -komentoja käytettäessä.
	public String toString()
	{
		String temp="IF ";
		for(int i=0; i<iflause.length; i++)
		{
			temp+="x"+i+" IS "+iflause[i].haeNimi();
			if(i+1<iflause.length)
			{
				temp+=" AND ";
			}
		}
		temp+=" THEN y="+thenlause.haeNimi()+'\n';
		return temp;
	}


	// Testataan tätä luokkaa
	public static void main(String[] args)
	{
		// Luodaan neljä sumeaa joukkoa, joiden alkiot ovat liukulukuja väliltä [0,1]
		SumeaJoukko A1=new SumeaJoukko("A1");
		SumeaJoukko A2=new SumeaJoukko("A2");
		SumeaJoukko B1=new SumeaJoukko("B1");
		SumeaJoukko B2=new SumeaJoukko("B2");
		for(double i=0; i<=1; i+=0.025)
		{
			// Tehdään kolmiomaisia jäsenfunktioita
			A1.lisaaAlkio( new Double(i), Math.max(Math.min(Math.min(4*i,1.0),Math.min(2-4*i,1.0)),0.0) );
			A2.lisaaAlkio( new Double(i), Math.max(Math.min(Math.min(4*i,1.0),Math.min(2-4*i,1.0)),0.0) );
			B1.lisaaAlkio( new Double(i), Math.max(Math.min(Math.min(4*i-2,1.0),Math.min(4-4*i,1.0)),0.0) );
			B2.lisaaAlkio( new Double(i), Math.max(Math.min(Math.min(4*i-2,1.0),Math.min(4-4*i,1.0)),0.0) );
		}

		// Tulostetaan joukot
		System.out.println(A1);
		System.out.println(A2);
		System.out.println(B1);
		System.out.println(B2);

		// Muodostetaan kahden muuttujan sumea sääntö
		SumeaJoukko[] iflause1={B1,B2};
		SumeaJoukko thenlause1=new SumeaJoukko("Omena", new String[]{"Omena", "appelsiini"}, new double[]{1.0, 0.0});
		SumeaSaanto saanto1=new SumeaSaanto(iflause1, thenlause1);

		SumeaJoukko[] iflause2={A1,A2};
		SumeaJoukko thenlause2=new SumeaJoukko("Appelsiini", new String[]{"Omena", "appelsiini"}, new double[]{0.0, 1.0});
		SumeaSaanto saanto2=new SumeaSaanto(iflause2, thenlause2);
		
		// Testataan saantöä antamalla muuttujille arvoja
		System.out.println();
		System.out.println(saanto1);
		for(double i2=0; i2<=1; i2+=0.25)
		{
			for(double i1=0; i1<=1; i1+=0.25)
			{
				System.out.println("Kun x1="+i1+" ja x2="+i2);
				System.out.println(saanto1.laske(new double[]{i1, i2}));
				System.out.println(saanto2.laske(new double[]{i1, i2}));
			}
		}
	}
}