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

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

public class SumeaSaantoJoukko
{
	private SumeaSaanto[] saannot; // Sumeat säännöt

	//private SumeaOperaattori aggregaatio; // THEN-osan sumeiden luokkien yhdistäminen. Ei käytössä tässä versiossa.

	// Muodostin
	public SumeaSaantoJoukko(SumeaSaanto[] saannot)
	{
		this.saannot=saannot;
	}


	// Laskee ulostulojoukon annetuista muuttujien syötteistä
	public SumeaJoukko laske(double[] x)
	{
		// Lasketaan kaikkien sääntöjen ulostulojoukot.
		SumeaJoukko[] ulostulot=new SumeaJoukko[saannot.length];
		for(int i=0; i<saannot.length; i++)
		{
			ulostulot[i]=saannot[i].laske(x);
		}

		// Luokittimen (tai säätimen) ulostulojoukko AGGREGAATIO- eli summaus-operaatiolla
		SumeaJoukko tulos=this.aggregaatio(ulostulot);

		return tulos;
	}


	// Laskee aggregaatiolla ulostulojoukon. Nyt summana maksimi.
	private SumeaJoukko aggregaatio(SumeaJoukko[] ulostulot)
	{
		// Summataan joukot yhdiste-operaattorilla
		SumeaJoukko temp=ulostulot[0].union(ulostulot[1]);
		for(int i=2; i<ulostulot.length; i++)
		{
			temp=temp.union(ulostulot[i]);
		}
		return temp;
		
	}

	// Tulostaa tämän sumean sääntöjoukon print/println -komentoja käytettäessä.
	public String toString()
	{
		String temp="Sääntöjoukko:\n";
		for(int i=0; i<saannot.length; i++)
		{
			temp+=saannot[i].toString();
		}
		temp+='\n';
		return temp;
	}


	// Testataan tätä luokkaa
	public static void main(String[] args)
	{
		// Luodaan neljä sumeaa joukkoa, joiden alkiot ovat liukulukuja väliltä [0,1]
		SumeaJoukko P=new SumeaJoukko("PIENI");
		SumeaJoukko MP=new SumeaJoukko("MELKO PIENI");
		SumeaJoukko K=new SumeaJoukko("KESKIKOKOINEN");
		SumeaJoukko MS=new SumeaJoukko("MELKO SUURI");
		SumeaJoukko S=new SumeaJoukko("SUURI");
		for(double i=0; i<=1; i+=0.025)
		{
			// Tehdään kolmiomaisia jäsenfunktioita
			P.lisaaAlkio( new Double(i), Math.max(Math.min(Math.min(1.0,1.0),Math.min(1.5-5*i,1.0)),0.0) );
			MP.lisaaAlkio( new Double(i), Math.max(Math.min(Math.min(5*i-0.5,1.0),Math.min(2.5-5*i,1.0)),0.0) );
			K.lisaaAlkio( new Double(i), Math.max(Math.min(Math.min(5*i-1.5,1.0),Math.min(3.5-5*i,1.0)),0.0) );
			MS.lisaaAlkio( new Double(i), Math.max(Math.min(Math.min(5*i-2.5,1.0),Math.min(4.5-5*i,1.0)),0.0) );
			S.lisaaAlkio( new Double(i), Math.max(Math.min(Math.min(5*i-3.5,1.0),Math.min(1.0,1.0)),0.0) );
		}

		// Tulostetaan joukot
		System.out.println(P);
		System.out.println(MP);
		System.out.println(K);
		System.out.println(MS);
		System.out.println(S);

		// Muodostetaan kolme mahdollista sumeaa ulostuloluokkaa:
		SumeaJoukko omena=new SumeaJoukko("OMENA", new String[]{"Omena", "ananas", "banaani"}, new double[]{1.0, 0.0, 0.0});
		SumeaJoukko ananas=new SumeaJoukko("APPELSIINI", new String[]{"Omena", "ananas", "banaani"}, new double[]{0.0, 1.0, 0.0});
		SumeaJoukko banaani=new SumeaJoukko("BANAANI", new String[]{"Omena", "ananas", "banaani"}, new double[]{0.0, 0.0, 1.0});

		// Muodostetaan kahden muuttujan (pituus, leveys) sumeita sääntöjä
		SumeaSaanto[] saannot=new SumeaSaanto[]{
			new SumeaSaanto(new SumeaJoukko[] {P,P}, omena),
			new SumeaSaanto(new SumeaJoukko[] {MP,MP}, omena),
			new SumeaSaanto(new SumeaJoukko[] {K,K}, omena),
			new SumeaSaanto(new SumeaJoukko[] {MS,MS}, omena),

			new SumeaSaanto(new SumeaJoukko[] {P,MP}, ananas),
			new SumeaSaanto(new SumeaJoukko[] {MP,K}, ananas),
			new SumeaSaanto(new SumeaJoukko[] {K,MS}, ananas),
			new SumeaSaanto(new SumeaJoukko[] {K,S}, ananas),
			new SumeaSaanto(new SumeaJoukko[] {MS,S}, ananas),

			new SumeaSaanto(new SumeaJoukko[] {P,MS}, banaani),
			new SumeaSaanto(new SumeaJoukko[] {P,S}, banaani),
			new SumeaSaanto(new SumeaJoukko[] {MP,MS}, banaani),
			new SumeaSaanto(new SumeaJoukko[] {MP,S}, banaani)
		};


		// Muodostetaan sumeista säännöistä sääntöjoukko
		SumeaSaantoJoukko saantojoukko1=new SumeaSaantoJoukko(saannot);

		// Testataan saantöäjoukkoa antamalla muuttujille arvoja
		System.out.println();
		System.out.println(saantojoukko1);
		for(double i2=0; i2<=1; i2+=0.1)
		{
			for(double i1=0; i1<=1; i1+=0.1)
			{
				System.out.println("Kun x1="+i1+" ja x2="+i2);
				System.out.println(saantojoukko1.laske(new double[]{i1, i2}));
			}
		}
	}
}