source: cpp/frams/model/similarity/simil_model.cpp @ 546

// This file is a part of Framsticks SDK.  http://www.framsticks.com/
// Copyright (C) 1999-2015  Maciej Komosinski and Szymon Ulatowski.
// See LICENSE.txt for details.

// simil_model.cpp: implementation of the ModelSimil class.
//
//////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "SVD/matrix_tools.h"
#include "simil_model.h"
#include "simil_match.h"
#include "frams/model/modelparts.h"
#include "frams/util/list.h"
#include "common/nonstd.h"
#include <frams/vm/classes/genoobj.h>
#ifdef EMSCRIPTEN
  #include <cstdlib>
#else
  #include <stdlib.h>
#endif
#include <math.h>
#include <string>
#include <limits>
#include <assert.h>
#include <vector>
#include <algorithm> 

#define DB(x)  //define as x if you want to print debug information

const int ModelSimil::iNOFactors = 4;
//depth of the fuzzy neighbourhood
int fuzDepth = 0;

#define FIELDSTRUCT ModelSimil

static ParamEntry MSparam_tab[] = {
    {"Creature: Similarity", 1, 5, "ModelSimilarity", "Evaluates morphological dissimilarity. More information:\nhttp://www.framsticks.com/node/795\nhttp://www.framsticks.com/node/890", },
    {"simil_parts", 0, 0, "Weight of parts count", "f 0 100 0", FIELD(m_adFactors[0]), "Differing number of parts is also handled by the 'part degree' similarity component.",},
    {"simil_partdeg", 0, 0, "Weight of parts' degree", "f 0 100 1", FIELD(m_adFactors[1]), "",},
    {"simil_neuro", 0, 0, "Weight of neurons count", "f 0 100 0.1", FIELD(m_adFactors[2]), "",},
    {"simil_partgeom", 0, 0, "Weight of parts' geometric distances", "f 0 100 0", FIELD(m_adFactors[3]), "",},
    {"evaluateDistance", 0, PARAM_DONTSAVE | PARAM_USERHIDDEN, "evaluate model dissimilarity", "p f(oGeno,oGeno)", PROCEDURE(p_evaldistance), "Calculates dissimilarity between two models created from Geno objects.",},
    {0,},
};

#undef FIELDSTRUCT

//////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Construction/Destruction
//////////////////////////////////////////////////////////////////////

/** Constructor. Sets default weights. Initializes other fields with zeros.
 */
ModelSimil::ModelSimil() : localpar(MSparam_tab, this), m_iDV(0), m_iDD(0), m_iDN(0), m_dDG(0.0)
{
    localpar.setDefault();

    m_Gen[0] = NULL;
    m_Gen[1] = NULL;
    m_Mod[0] = NULL;
    m_Mod[1] = NULL;
    m_aDegrees[0] = NULL;
    m_aDegrees[1] = NULL;
    m_aPositions[0] = NULL;
    m_aPositions[1] = NULL;
    m_fuzzyNeighb[0] = NULL;
    m_fuzzyNeighb[1] = NULL;
    m_Neighbours[0] = NULL;
    m_Neighbours[1] = NULL;
    m_pMatching = NULL;

    //Determines whether "fuzzy vertex degree" should be used.
    //Currently "fuzzy vertex degree" is inactive.
    isFuzzy = 0;
    fuzzyDepth = 10;
}

/**     Evaluates distance between two given genotypes. The distance depends strongly
    on weights set.
        @param G0 Pointer to the first of compared genotypes
        @param G1 Pointer to the second of compared genotypes.
        @return Distance between two genotypes.
    @sa m_adFactors, matching_method
 */
double ModelSimil::EvaluateDistance(const Geno *G0, const Geno *G1)
{
    double dResult = 0;

    m_Gen[0] = G0;
    m_Gen[1] = G1;

    // check whether pointers are not NULL
    if (m_Gen[0] == NULL || m_Gen[1] == NULL)
    {
        DB(printf("ModelSimil::EvaluateDistance - invalid genotypes pointers\n");)
        return 0.0;
    }
    // create models of objects to compare
    m_Mod[0] = new Model(*(m_Gen[0]));
    m_Mod[1] = new Model(*(m_Gen[1]));

    // validate models
    if (m_Mod[0] == NULL || m_Mod[1] == NULL || !(m_Mod[0]->isValid()) || !(m_Mod[1]->isValid()))
    {
        DB(printf("ModelSimil::EvaluateDistance - invalid models pointers\n");)
        return 0.0;
    }

    // difference in the number of vertices (Parts) - positive
    // find object that has less parts (m_iSmaller)
    m_iDV = (m_Mod[0]->getPartCount() - m_Mod[1]->getPartCount());
    if (m_iDV > 0)
        m_iSmaller = 1;
    else
    {
        m_iSmaller = 0;
        m_iDV = -m_iDV;
    }

    // check if index of the smaller organism is a valid index
    assert((m_iSmaller == 0) || (m_iSmaller == 1));
    // validate difference in the parts number
    assert(m_iDV >= 0);

    // create Parts matching object
    m_pMatching = new SimilMatching(m_Mod[ 0 ]->getPartCount(), m_Mod[ 1 ]->getPartCount());
    // validate matching object
    assert(m_pMatching != NULL);
    assert(m_pMatching->IsEmpty() == true);


    // assign matching function
    int (ModelSimil::* pfMatchingFunction) () = NULL;

    pfMatchingFunction = &ModelSimil::MatchPartsGeometry;

    // match Parts (vertices of creatures)
    if ((this->*pfMatchingFunction)() == 0)
    {
        DB(printf("ModelSimil::EvaluateDistance - MatchParts() error\n");)
        return 0.0;
    }

    // after matching function call we must have full matching
    assert(m_pMatching->IsFull() == true);
   
    DB(SaveIntermediateFiles();) 
           
    // count differences in matched parts
    if (CountPartsDistance() == 0)
    {
        DB(printf("ModelSimil::EvaluateDistance - CountPartDistance() error\n");)
        return 0.0;
    }

    // delete degree arrays created in CreatePartInfoTables 
    SAFEDELETEARRAY(m_aDegrees[0]);
    SAFEDELETEARRAY(m_aDegrees[1]);

    // and position arrays
    SAFEDELETEARRAY(m_aPositions[0]);
    SAFEDELETEARRAY(m_aPositions[1]);

    // in fuzzy mode delete arrays of neighbourhood and fuzzy neighbourhood
    if (isFuzzy)
    {
        for (int i = 0; i != 2; ++i)
        {
            for (int j = 0; j != m_Mod[i]->getPartCount(); ++j)
            {
                delete[] m_Neighbours[i][j];
                delete[] m_fuzzyNeighb[i][j];
            }
            delete[] m_Neighbours[i];
            delete[] m_fuzzyNeighb[i];
        }

    }
    
    // delete created models
    SAFEDELETE(m_Mod[0]);
    SAFEDELETE(m_Mod[1]);

    // delete created matching
    SAFEDELETE(m_pMatching);

    dResult = m_adFactors[0] * double(m_iDV) +
            m_adFactors[1] * double(m_iDD) +
            m_adFactors[2] * double(m_iDN) +
            m_adFactors[3] * double(m_dDG);

    return dResult;
}

ModelSimil::~ModelSimil()
{
    // matching should have been deleted earlier
    assert(m_pMatching == NULL);
}

/**     Creates files matching.txt, org0.txt and org1.txt containing information
 * about the matching and both organisms for visualization purpose.
 */
void ModelSimil::SaveIntermediateFiles()
{
    assert(m_pMatching->IsFull() == true);
    printf("Saving the matching to file 'matching.txt'\n");
    FILE *pMatchingFile = NULL;
    // try to open the file
    pMatchingFile = fopen("matching.txt", "wt");
    assert(pMatchingFile != NULL);

    int iOrgPart; // original index of a Part
    int nBigger; // index of the larger organism

    // check which object is bigger
    if (m_pMatching->GetObjectSize(0) >= m_pMatching->GetObjectSize(1))
    {
        nBigger = 0;
    }
    else
    {
        nBigger = 1;
    }

    // print first line - original indices of Parts of the bigger organism
    fprintf(pMatchingFile, "[ ");
    for (iOrgPart = 0; iOrgPart < m_pMatching->GetObjectSize(nBigger); iOrgPart++)
    {
        fprintf(pMatchingFile, "%2i ", iOrgPart);
    }
    fprintf(pMatchingFile, "] : ORG[%i]\n", nBigger);

    // print second line - matched original indices of the second organism
    fprintf(pMatchingFile, "[ ");
    for (iOrgPart = 0; iOrgPart < m_pMatching->GetObjectSize(nBigger); iOrgPart++)
    {
        int iSorted; // index of the iOrgPart after sorting (as used by matching)
        int iSortedMatched; // index of the matched Part (after sorting)
        int iOrginalMatched; // index of the matched Part (the original one)

        // find the index of iOrgPart after sorting (in m_aDegrees)
        for (iSorted = 0; iSorted < m_Mod[ nBigger ]->getPartCount(); iSorted++)
        {
            // for each iSorted, an index in the sorted m_aDegrees array
            if (m_aDegrees[ nBigger ][ iSorted ][ 0 ] == iOrgPart)
            {
                // if the iSorted Part is the one with iOrgPart as the orginal index
                // remember the index
                break;
            }
        }
        // if the index iSorted was found, then this condition is met
        assert(iSorted < m_Mod[ nBigger ]->getPartCount());

        // find the matched sorted index
        if (m_pMatching->IsMatched(nBigger, iSorted))
        {
            // if Part iOrgPart is matched
            // then get the matched Part (sorted) index
            iSortedMatched = m_pMatching->GetMatchedIndex(nBigger, iSorted);
            assert(iSortedMatched >= 0);
            // and find its original index
            iOrginalMatched = m_aDegrees[ 1 - nBigger ][ iSortedMatched ][ 0 ];
            fprintf(pMatchingFile, "%2i ", iOrginalMatched);
        }
        else
        {
            // if the Part iOrgPart is not matched
            // just print "X"
            fprintf(pMatchingFile, " X ");
        }
    } // for ( iOrgPart )

    // now all matched Part indices are printed out, end the line
    fprintf(pMatchingFile, "] : ORG[%i]\n", 1 - nBigger);

    // close the file
    fclose(pMatchingFile);
    // END TEMP

    // TEMP
    // print out the 2D positions of Parts of both of the organisms
    // to files "org0.txt" and "org1.txt" using the original indices of Parts
    int iModel; // index of a model (an organism)
    FILE *pModelFile;
    for (iModel = 0; iModel < 2; iModel++)
    {
        // for each iModel, a model of a compared organism
        // write its (only 2D) positions to a file "org<iModel>.txt"
        // construct the model filename "org<iModel>.txt"
        std::string sModelFilename("org");
        //              char *szModelIndex = "0"; // the index of the model (iModel) in the character form
        char szModelIndex[2];
        sprintf(szModelIndex, "%i", iModel);
        sModelFilename += szModelIndex;
        sModelFilename += ".txt";
        // open the file for writing
        pModelFile = fopen(sModelFilename.c_str(), "wt"); //FOPEN_WRITE
        assert(pModelFile != NULL);
        // write the 2D positions of iModel to the file
        int iOriginalPart; // an original index of a Part
        for (iOriginalPart = 0; iOriginalPart < m_Mod[ iModel ]->getPartCount(); iOriginalPart++)
        {
            // for each iOriginalPart, a Part of the organism iModel
            // get the 2D coordinates of the Part
            double dPartX = m_aPositions[ iModel ][ iOriginalPart ].x;
            double dPartY = m_aPositions[ iModel ][ iOriginalPart ].y;
            // print the line: <iOriginalPart> <dPartX> <dPartY>
            fprintf(pModelFile, "%i %.4lf %.4lf\n", iOriginalPart, dPartX, dPartY);
        }
        // close the file
        fclose(pModelFile);
    }
}

/** Comparison function required for qsort() call. Used while sorting groups of
    Parts with respect to degree. Compares two TDN structures
    with respect to their [1] field (degree). Highest degree goes first.
    @param pElem1 Pointer to the TDN structure of some Part.
    @param pElem2 Pointer to the TDN structure of some Part.
    @return (-1) - pElem1 should go first, 0 - equal, (1) - pElem2 should go first.
 */
int ModelSimil::CompareDegrees(const void *pElem1, const void *pElem2)
{
    int *tdn1 = (int *) pElem1;
    int *tdn2 = (int *) pElem2;

    if (tdn1[1] > tdn2[1])
    {
        // when degree - tdn1[1] - is BIGGER
        return -1;
    }
    else
        if (tdn1[1] < tdn2[1])
    {
        // when degree - tdn2[1] - is BIGGER
        return 1;
    }
    else
    {
        return 0;
    }
}

/** Comparison function required for qsort() call. Used while sorting groups of Parts with
        the same degree. Firstly, compare NIt. Secondly, compare Neu. If both are equal -
        compare Parts' original index (they are never equal). So this sorting assures
        that the order obtained is deterministic.
    @param pElem1 Pointer to the TDN structure of some Part.
    @param pElem2 Pointer to the TDN structure of some Part.
    @return (-1) - pElem1 should go first, 0 - equal, (1) - pElem2 should go first.
 */
int ModelSimil::CompareConnsNo(const void *pElem1, const void *pElem2)
{
    // pointers to TDN arrays 
    int *tdn1, *tdn2;
    // definitions of elements being compared
    tdn1 = (int *) pElem1;
    tdn2 = (int *) pElem2;

    // comparison according to Neural Connections (to jest TDN[2])
    if (tdn1[NEURO_CONNS] > tdn1[NEURO_CONNS])
    {
        // when number of NConn Elem1 is BIGGER
        return -1;
    }
    else
        if (tdn1[NEURO_CONNS] < tdn1[NEURO_CONNS])
    {
        // when number of NConn Elem1 is SMALLER
        return 1;
    }
    else
    {
        // when numbers of NConn are EQUAL
        // compare Neu numbers (TDN[3])
        if (tdn1[NEURONS] > tdn2[NEURONS])
        {
            // when number of Neu is BIGGER for Elem1 
            return -1;
        }
        else
            if (tdn1[NEURONS] < tdn2[NEURONS])
        {
            // when number of Neu is SMALLER for Elem1 
            return 1;
        }
        else
        {
            // when numbers of Nconn and Neu are equal we check original indices 
            // of Parts being compared

            // comparison according to OrgIndex
            if (tdn1[ORIG_IND] > tdn2[ORIG_IND])
            {
                // when the number of NIt Deg1 id BIGGER
                return -1;
            }
            else
                if (tdn1[ORIG_IND] < tdn2[ORIG_IND])
            {
                // when the number of NIt Deg1 id SMALLER
                return 1;
            }
            else
            {
                // impossible, indices are alway different
                return 0;
            }
        }
    }
}

/** Returns number of factors involved in final distance computation. 
        These factors include differences in numbers of parts, degrees,
        number of neurons.
 */
int ModelSimil::GetNOFactors()
{
    return ModelSimil::iNOFactors;
}

/** Prints the array of degrees for the given organism. Debug method.
 */
void ModelSimil::_PrintDegrees(int i)
{
    int j;
    printf("Organizm %i :", i);
    printf("\n      ");
    for (j = 0; j < m_Mod[i]->getPartCount(); j++)
        printf("%3i ", j);
    printf("\nInd:  ");
    for (j = 0; j < m_Mod[i]->getPartCount(); j++)
        printf("%3i ", (int) m_aDegrees[i][j][0]);
    printf("\nDeg:  ");
    for (j = 0; j < m_Mod[i]->getPartCount(); j++)
        printf("%3i ", (int) m_aDegrees[i][j][1]);
    printf("\nNIt:  ");
    for (j = 0; j < m_Mod[i]->getPartCount(); j++)
        printf("%3i ", (int) m_aDegrees[i][j][2]);
    printf("\nNeu:  ");
    for (j = 0; j < m_Mod[i]->getPartCount(); j++)
        printf("%3i ", (int) m_aDegrees[i][j][3]);
    printf("\n");
}

/** Prints one array of ints. Debug method.
    @param array Base pointer of the array.
    @param base First index of the array's element.
    @param size Number of elements to print.
 */
void ModelSimil::_PrintArray(int *array, int base, int size)
{
    int i;
    for (i = base; i < base + size; i++)
    {
        printf("%i ", array[i]);
    }
    printf("\n");
}

void ModelSimil::_PrintArrayDouble(double *array, int base, int size)
{
    int i;
    for (i = base; i < base + size; i++)
    {
        printf("%f ", array[i]);
    }
    printf("\n");
}

/** Prints one array of parts neighbourhood.
    @param index of organism
 */
void ModelSimil::_PrintNeighbourhood(int o)
{
    assert(m_Neighbours[o] != 0);
    printf("Neighbourhhod of organism %i\n", o);
    int size = m_Mod[o]->getPartCount();
    for (int i = 0; i < size; i++)
    {
        for (int j = 0; j < size; j++)
        {
            printf("%i ", m_Neighbours[o][i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
}

/** Creates arrays holding information about organisms' Parts (m_aDegrees) andm_Neigh
    fills them with initial data (original indices and zeros).
    Assumptions:
    - Models (m_Mod) are created and available.
 */
int ModelSimil::CreatePartInfoTables()
{
    // check assumptions about models
    assert((m_Mod[0] != NULL) && (m_Mod[1] != NULL));
    assert(m_Mod[0]->isValid() && m_Mod[1]->isValid());

    int i, j, partCount;
    // utwórz tablice na informacje o stopniach wierzchołków i liczbie neuroitems
    for (i = 0; i < 2; i++)
    {
        partCount = m_Mod[i]->getPartCount();
        // utworz i wypelnij tablice dla Parts wartosciami poczatkowymi
        m_aDegrees[i] = new TDN[ partCount ];

        if (isFuzzy)
        {
            m_Neighbours[i] = new int*[ partCount ];
            m_fuzzyNeighb[i] = new float*[ partCount];
        }

        if (m_aDegrees[i] != NULL && (isFuzzy != 1 || (m_Neighbours[i] != NULL && m_fuzzyNeighb[i] != NULL)))
        {
            // wypelnij tablice zgodnie z sensem TDN[0] - orginalny index
            // TDN[1], TDN[2], TDN[3] - zerami
            DB(printf("m_aDegrees[%i]: %p\n", i, m_aDegrees[i]);)
            for (j = 0; j < partCount; j++)
            {
                m_aDegrees[i][j][0] = j;
                m_aDegrees[i][j][1] = 0;
                m_aDegrees[i][j][2] = 0;
                m_aDegrees[i][j][3] = 0;
                m_aDegrees[i][j][4] = 0;

                // sprawdz, czy nie piszemy po jakims szalonym miejscu pamieci
                assert(m_aDegrees[i][j] != NULL);

                if (isFuzzy)
                {
                    m_Neighbours[i][j] = new int[partCount];
                    for (int k = 0; k < partCount; k++)
                    {
                        m_Neighbours[i][j][k] = 0;
                    }

                    m_fuzzyNeighb[i][j] = new float[fuzzyDepth];
                    for (int k = 0; k < fuzzyDepth; k++)
                    {
                        m_fuzzyNeighb[i][j][k] = 0;
                    }

                    assert(m_Neighbours[i][j] != NULL);
                    assert(m_fuzzyNeighb[i][j] != NULL);
                }

            }
        }
        else
        {
            DB(printf("ModelSimil::EvaluateDistance - nie ma pamieci na Degrees\n");)
            return 0;
        }
        // utworz tablice dla pozycji 3D Parts (wielkosc tablicy: liczba Parts organizmu)
        m_aPositions[ i ] = new Pt3D[ m_Mod[i]->getPartCount() ];
        assert(m_aPositions[ i ] != NULL);
        // wypelnij tablice OnJoints i Anywhere wartościami początkowymi
        // OnJoint
        m_aOnJoint[i][0] = 0;
        m_aOnJoint[i][1] = 0;
        m_aOnJoint[i][2] = 0;
        m_aOnJoint[i][3] = 0;
        // Anywhere
        m_aAnywhere[i][0] = 0;
        m_aAnywhere[i][1] = 0;
        m_aAnywhere[i][2] = 0;
        m_aAnywhere[i][3] = 0;
    }
    return 1;
}

/** Computes degrees of Parts of both organisms. Fills in the m_aDegrees arrays
    with proper information about degrees.
    Assumptions:
    - Models (m_Mod) are created and available.
    - Arrays m_aDegrees are created.
 */
int ModelSimil::CountPartDegrees()
{
    // sprawdz zalozenie - o modelach
    assert((m_Mod[0] != NULL) && (m_Mod[1] != NULL));
    assert(m_Mod[0]->isValid() && m_Mod[1]->isValid());

    // sprawdz zalozenie - o tablicach
    assert(m_aDegrees[0] != NULL);
    assert(m_aDegrees[1] != NULL);

    Part *P1, *P2;
    int i, j, i1, i2;

    // dla obu stworzen oblicz stopnie wierzcholkow
    for (i = 0; i < 2; i++)
    {
        // dla wszystkich jointow
        for (j = 0; j < m_Mod[i]->getJointCount(); j++)
        {
            // pobierz kolejny Joint
            Joint *J = m_Mod[i]->getJoint(j);
            // wez jego konce
            P1 = J->part1;
            P2 = J->part2;
            // znajdz ich indeksy w Modelu (indeksy orginalne)
            i1 = m_Mod[i]->findPart(P1);
            i2 = m_Mod[i]->findPart(P2);
            // zwieksz stopien odpowiednich Parts
            m_aDegrees[i][i1][DEGREE]++;
            m_aDegrees[i][i2][DEGREE]++;
            m_aDegrees[i][i1][FUZZ_DEG]++;
            m_aDegrees[i][i2][FUZZ_DEG]++;
            if (isFuzzy)
            {
                m_Neighbours[i][i1][i2] = 1;
                m_Neighbours[i][i2][i1] = 1;
            }
        }
        // dla elementow nie osadzonych na Parts (OnJoint, Anywhere) -
        // stopnie wierzchołka są już ustalone na zero
    }

    if (isFuzzy)
    {
        CountFuzzyNeighb();
    }

    return 1;
}

void ModelSimil::GetNeighbIndexes(int mod, int partInd, std::vector<int> &indexes)
{
    indexes.clear();
    int i, size = m_Mod[mod]->getPartCount();

    for (i = 0; i < size; i++)
    {
        if (m_Neighbours[mod][partInd][i] > 0)
        {
            indexes.push_back(i);
        }
    }
}

int cmpFuzzyRows(const void *pa, const void *pb)
{
    float **a = (float**) pa;
    float **b = (float**) pb;


    for (int i = 1; i < fuzDepth; i++)
    {
        if (a[0][i] > b[0][i])
        {

            return -1;
        }
        if (a[0][i] < b[0][i])
        {

            return 1;
        }
    }

    return 0;
}

//store information about identity of parts "fuzzy degrees" in the m_aDegrees[4]
void ModelSimil::CheckFuzzyIdentity()
{
    int partCount = 0;
    for (int mod = 0; mod < 2; mod++)
    {
        //for subsequent pairs of parts
        partCount = m_Mod[mod]->getPartCount();
        m_aDegrees[mod][partCount - 1][FUZZ_DEG] = 0;
        for (int partInd = (partCount - 2); partInd >= 0; partInd--)
        {
            m_aDegrees[mod][partInd][FUZZ_DEG] = m_aDegrees[mod][partInd + 1][FUZZ_DEG];
            for (int depth = 1; depth < fuzzyDepth; depth++)
            {
                if (m_fuzzyNeighb[mod][partInd][depth] != m_fuzzyNeighb[mod][partInd + 1][depth])
                {
                    m_aDegrees[mod][partInd][FUZZ_DEG] += 1;
                    break;
                }
            }
        }
    }
}

//sort according to fuzzy degree
void ModelSimil::SortFuzzyNeighb()
{
    fuzDepth = fuzzyDepth;
    for (int mod = 0; mod < 2; mod++)
    {
        std::qsort(m_fuzzyNeighb[mod], (size_t) m_Mod[mod]->getPartCount(), sizeof (m_fuzzyNeighb[mod][0]), cmpFuzzyRows);
    }
}

//computes fuzzy vertex degree
void ModelSimil::CountFuzzyNeighb()
{
    assert(m_aDegrees[0] != NULL);
    assert(m_aDegrees[1] != NULL);

    assert(m_Neighbours[0] != NULL);
    assert(m_Neighbours[1] != NULL);

    assert(m_fuzzyNeighb[0] != NULL);
    assert(m_fuzzyNeighb[1] != NULL);

    std::vector<int> nIndexes;
    float newDeg = 0;

    for (int mod = 0; mod < 2; mod++)
    {
        int partCount = m_Mod[mod]->getPartCount();

        for (int depth = 0; depth < fuzzyDepth; depth++)
        {
            //use first column for storing indices
            for (int partInd = 0; partInd < partCount; partInd++)
            {
                if (depth == 0)
                {
                    m_fuzzyNeighb[mod][partInd][depth] = partInd;
                }
                else if (depth == 1)
                {
                    m_fuzzyNeighb[mod][partInd][depth] = m_aDegrees[mod][partInd][DEGREE];
                }
                else
                {
                    GetNeighbIndexes(mod, partInd, nIndexes);
                                        for (unsigned int k = 0; k < nIndexes.size(); k++)
                    {
                        newDeg += m_fuzzyNeighb[mod][nIndexes.at(k)][depth - 1];
                    }
                    newDeg /= nIndexes.size();
                    m_fuzzyNeighb[mod][partInd][depth] = newDeg;
                    for (int mod = 0; mod < 2; mod++)
                    {
                        int partCount = m_Mod[mod]->getPartCount();
                        for (int i = partCount - 1; i >= 0; i--)
                        {

                        }
                    }
                    newDeg = 0;
                }
            }
        }
    }

    SortFuzzyNeighb();
}

/** Gets information about Parts' positions in 3D from models into the arrays
        m_aPositions.
    Assumptions:
    - Models (m_Mod) are created and available.
    - Arrays m_aPositions are created.
    @return 1 if success, otherwise 0.
 */
int ModelSimil::GetPartPositions()
{
    // sprawdz zalozenie - o modelach
    assert((m_Mod[0] != NULL) && (m_Mod[1] != NULL));
    assert(m_Mod[0]->isValid() && m_Mod[1]->isValid());

    // sprawdz zalozenie - o tablicach m_aPositions
    assert(m_aPositions[0] != NULL);
    assert(m_aPositions[1] != NULL);

    // dla każdego stworzenia skopiuj informację o polozeniu jego Parts
    // do tablic m_aPositions
    Part *pPart;
    int iMod; // licznik modeli (organizmow)
    int iPart; // licznik Parts
    for (iMod = 0; iMod < 2; iMod++)
    {
        // dla każdego z modeli iMod
        for (iPart = 0; iPart < m_Mod[ iMod ]->getPartCount(); iPart++)
        {
            // dla każdego iPart organizmu iMod
            // pobierz tego Part
            pPart = m_Mod[ iMod ]->getPart(iPart);
            // zapamietaj jego pozycje 3D w tablicy m_aPositions
            m_aPositions[ iMod ][ iPart ].x = pPart->p.x;
            m_aPositions[ iMod ][ iPart ].y = pPart->p.y;
            m_aPositions[ iMod ][ iPart ].z = pPart->p.z;
        }
    }

    return 1;
}

/** Computes numbers of neurons and neurons' inputs for each Part of each
    organisms and fills in the m_aDegrees array.
    Assumptions:
    - Models (m_Mod) are created and available.
    - Arrays m_aDegrees are created.
 */
int ModelSimil::CountPartNeurons()
{
    // sprawdz zalozenie - o modelach
    assert((m_Mod[0] != NULL) && (m_Mod[1] != NULL));
    assert(m_Mod[0]->isValid() && m_Mod[1]->isValid());

    // sprawdz zalozenie - o tablicach
    assert(m_aDegrees[0] != NULL);
    assert(m_aDegrees[1] != NULL);

    Part *P1;
    Joint *J1;
    int i, j, i2, neuro_connections;

    // dla obu stworzen oblicz liczbe Neurons + connections dla Parts
    // a takze dla OnJoints i Anywhere
    for (i = 0; i < 2; i++)
    {
        for (j = 0; j < m_Mod[i]->getNeuroCount(); j++)
        {
            // pobierz kolejny Neuron
            Neuro *N = m_Mod[i]->getNeuro(j);
            // policz liczbe jego wejść i jego samego tez
            // czy warto w ogole liczyc polaczenia...? co to da/spowoduje?
            neuro_connections = N->getInputCount() + 1;
            // wez Part, na ktorym jest Neuron
            P1 = N->getPart();
            if (P1)
            {
                // dla neuronow osadzonych na Partach
                i2 = m_Mod[i]->findPart(P1); // znajdz indeks Part w Modelu
                m_aDegrees[i][i2][2] += neuro_connections; // zwieksz liczbe Connections+Neurons dla tego Part (TDN[2])
                m_aDegrees[i][i2][3]++; // zwieksz liczbe Neurons dla tego Part (TDN[3])
            }
            else
            {
                // dla neuronow nie osadzonych na partach
                J1 = N->getJoint();
                if (J1)
                {
                    // dla tych na Jointach
                    m_aOnJoint[i][2] += neuro_connections; // zwieksz liczbe Connections+Neurons
                    m_aOnJoint[i][3]++; // zwieksz liczbe Neurons
                }
                else
                {
                    // dla tych "gdziekolwiek"
                    m_aAnywhere[i][2] += neuro_connections; // zwieksz liczbe Connections+Neurons
                    m_aAnywhere[i][3]++; // zwieksz liczbe Neurons
                }
            }
        }
    }
    return 1;
}

/** Sorts arrays m_aDegrees (for each organism) by Part's degree, and then by
    number of neural connections and neurons in groups of Parts with the same
    degree.
    Assumptions:
    - Models (m_Mod) are created and available.
    - Arrays m_aDegrees are created.
    @saeDegrees, CompareItemNo
 */
int ModelSimil::SortPartInfoTables()
{
    // sprawdz zalozenie - o modelach
    assert((m_Mod[0] != NULL) && (m_Mod[1] != NULL));
    assert(m_Mod[0]->isValid() && m_Mod[1]->isValid());

    // sprawdz zalozenie - o tablicach
    assert(m_aDegrees[0] != NULL);
    assert(m_aDegrees[1] != NULL);

    int i;
    // sortowanie obu tablic wg stopni punktów - TDN[1]
    if (isFuzzy != 1)
    {
        for (i = 0; i < 2; i++)
        {
            DB(_PrintDegrees(i));
            std::qsort(m_aDegrees[i], (size_t) (m_Mod[i]->getPartCount()),
                       sizeof (TDN), ModelSimil::CompareDegrees);
            DB(_PrintDegrees(i));
        }
    }//sortowanie wg romzmytego stopnia wierzcholka

    else
    {
        SortPartInfoFuzzy();
    }


    // sprawdzenie wartosci parametru
    DB(i = sizeof (TDN);)
            int degreeType = (isFuzzy == 1) ? FUZZ_DEG : DEGREE;

    // sortowanie obu tablic m_aDegrees wedlug liczby neuronów i
    // czesci neuronu - ale w obrebie grup o tym samym stopniu
    for (i = 0; i < 2; i++)
    {
        int iPocz = 0;
        int iDeg, iNewDeg, iPartCount, j;
        // stopien pierwszego punktu w tablicy Degrees  odniesienie
        iDeg = m_aDegrees[i][0][degreeType];
        iPartCount = m_Mod[i]->getPartCount();
        // po kolei dla kazdego punktu w organizmie
        for (j = 0; j <= iPartCount; j++)
        {
            // sprawdz stopien punktu (lub nadaj 0 - gdy juz koniec tablicy)
            //                  iNewDeg = (j != iPartCount) ? m_aDegrees[i][j][1] : 0;
            // usunieto stara wersje porownania!!! wprowadzono znak porownania <

            iNewDeg = (j < iPartCount) ? m_aDegrees[i][j][degreeType] : 0;
            // skoro tablice sa posortowane wg stopni, to mamy na pewno taka kolejnosc
            assert(iNewDeg <= iDeg);
            if (iNewDeg != iDeg)
            {
                // gdy znaleziono koniec grupy o tym samym stopniu
                // sortuj po liczbie neuronow w obrebie grupy
                DB(_PrintDegrees(i));
                DB(printf("qsort( poczatek=%i, rozmiar=%i, sizeof(TDN)=%i)\n", iPocz, (j - iPocz), sizeof (TDN));)
                // wyswietlamy z jedna komorka po zakonczeniu tablicy
                DB(_PrintArray(m_aDegrees[i][iPocz], 0, (j - iPocz)*4);)

                std::qsort(m_aDegrees[i][iPocz], (size_t) (j - iPocz),
                           sizeof (TDN), ModelSimil::CompareConnsNo);
                DB(_PrintDegrees(i));
                // wyswietlamy z jedna komorka po zakonczeniu tablicy
                DB(_PrintArray(m_aDegrees[i][iPocz], 0, (j - iPocz)*4);)
                // rozpocznij nowa grupe
                iPocz = j;
                iDeg = iNewDeg;
            }
        }
    }
    return 1;
}

int ModelSimil::SortPartInfoFuzzy()
{

    // sprawdz zalozenie - o modelach
    assert((m_Mod[0] != NULL) && (m_Mod[1] != NULL));
    assert(m_Mod[0]->isValid() && m_Mod[1]->isValid());

    // sprawdz zalozenie - o tablicach
    assert(m_aDegrees[0] != NULL);
    assert(m_aDegrees[1] != NULL);
    // sprawdz zalozenie - o tablicach
    assert(m_fuzzyNeighb[0] != NULL);
    assert(m_fuzzyNeighb[1] != NULL);


    TDN * m_aDegreesTmp[2];

    for (int i = 0; i < 2; i++)
    {
        int partCount = m_Mod[i]->getPartCount();
        m_aDegreesTmp[i] = new TDN[ partCount ];

        for (int j = 0; j < partCount; j++)
        {
            for (int k = 0; k < TDN_SIZE; k++)
            {
                m_aDegreesTmp[i][j][k] = m_aDegrees[i][j][k];
            }
        }
    }

    int newInd = 0;
    for (int i = 0; i < 2; i++)
    {
        int partCount = m_Mod[i]->getPartCount();
        for (int j = 0; j < partCount; j++)
        {
            newInd = (int) m_fuzzyNeighb[i][j][0];
            for (int k = 0; k < TDN_SIZE; k++)
            {
                m_aDegrees[i][j][k] = m_aDegreesTmp[i][newInd][k];
            }
        }
    }

    SAFEDELETEARRAY(m_aDegreesTmp[0]);
    SAFEDELETEARRAY(m_aDegreesTmp[1]);

    CheckFuzzyIdentity();

    return 1;
}

/** Checks if given Parts have identical physical and biological properties
    (except for geometry that might differ).
    @param P1 Pointer to first Part.
    @param P2 Pointer to second Part.
    @return 1 - identical properties, 0 - there are differences.
 */
int ModelSimil::CheckPartsIdentity(Part *P1, Part *P2)
{
    // sprawdz, czy te Parts chociaz sa w sensownym miejscu pamieci
    assert((P1 != NULL) && (P2 != NULL));

    if ((P1->assim != P2->assim) ||
            (P1->friction != P2->friction) ||
            (P1->ingest != P2->ingest) ||
            (P1->mass != P2->mass) ||
            (P1->size != P2->size) ||
            (P1->density != P2->density))
        // gdy znaleziono jakas roznice w parametrach fizycznych i
        // biologicznych
        return 0;
    else
        // gdy nie ma roznic
        return 1;
}

/** Prints the state of the matching object. Debug method.
 */
void ModelSimil::_PrintPartsMatching()
{
    // assure that matching exists
    assert(m_pMatching != NULL);

    printf("Parts matching:\n");
    m_pMatching->PrintMatching();
}

void ModelSimil::ComputeMatching()
{
    // uniwersalne liczniki
    int i, j;

    assert(m_pMatching != NULL);
    assert(m_pMatching->IsEmpty() == true);

    // rozpoczynamy etap dopasowywania Parts w organizmach
    // czy dopasowano już wszystkie Parts?
    int iCzyDopasowane = 0;
    // koniec grupy aktualnie dopasowywanej w każdym organizmie
    int aiKoniecGrupyDopasowania[2] = {0, 0};
    // koniec grupy już w całości dopasowanej
    // (Pomiedzy tymi dwoma indeksami znajduja sie Parts w tablicy
    // m_aDegrees, ktore moga byc dopasowywane (tam nadal moga
    // byc tez dopasowane - ale nie musi to byc w sposob
    // ciagly)
    int aiKoniecPierwszejGrupy[2] = {0, 0};
    // Tablica przechowująca odległości poszczególnych Parts z aktualnych
    // grup dopasowania. Rozmiar - prostokąt o bokach równych liczbie elementów w 
    // dopasowywanych aktualnie grupach. Pierwszy wymiar - pierwszy organizm.
    // Drugi wymiar - drugi organizm (nie zależy to od tego, który jest mniejszy).
    // Wliczane w rozmiar tablicy są nawet już dopasowane elementy - tablice
    // paiCzyDopasowany pamiętają stan dopasowania tych elementów.
    typedef double *TPDouble;
    double **aadOdleglosciParts;
    // dwie tablice okreslajace Parts, ktore moga byc do siebie dopasowywane
    // rozmiary: [0] - aiRozmiarCalychGrup[1]
    //                   [1] - aiRozmiarCalychGrup[0]
    std::vector<bool> *apvbCzyMinimalnaOdleglosc[2];
    // rozmiar aktualnie dopasowywanej grupy w odpowiednim organizmie (tylko elementy
    // jeszcze niedopasowane).
    int aiRozmiarGrupy[2];
    // rozmiar aktualnie dopasowywanych grup w odpowiednim organizmie (włączone są
    // w to również elementy już dopasowane).
    int aiRozmiarCalychGrup[2] = {0, 0};

    // utworzenie tablicy rozmiarow
    for (i = 0; i < 2; i++)
    {
        m_aiPartCount[i] = m_Mod[i]->getPartCount();
    }

    // DOPASOWYWANIE PARTS
    while (!iCzyDopasowane)
    {
        // znajdz konce obu grup aktualnie dopasowywanych w obu organizmach
        for (i = 0; i < 2; i++)
        {
            // czyli poszukaj miejsca zmiany stopnia lub konca tablicy
            for (j = aiKoniecPierwszejGrupy[i] + 1; j < m_aiPartCount[i]; j++)
            {
                if (m_aDegrees[i][j][DEGREE] < m_aDegrees[i][j - 1][DEGREE])
                {
                    break;
                }
            }
            aiKoniecGrupyDopasowania[i] = j;

            // sprawdz poprawnosc tego indeksu
            assert((aiKoniecGrupyDopasowania[i] > 0) &&
                   (aiKoniecGrupyDopasowania[i] <= m_aiPartCount[i]));

            // oblicz rozmiary całych grup - łącznie z dopasowanymi już elementami
            aiRozmiarCalychGrup[i] = aiKoniecGrupyDopasowania[i] -
                    aiKoniecPierwszejGrupy[i];

            // sprawdz teraz rozmiar tej grupy w sensie liczby niedopasowanzch
            // nie moze to byc puste!
            aiRozmiarGrupy[i] = 0;
            for (j = aiKoniecPierwszejGrupy[i]; j < aiKoniecGrupyDopasowania[i]; j++)
            {
                // od poczatku do konca grupy
                if (!m_pMatching->IsMatched(i, j))
                {
                    // jesli niedopasowany, to zwieksz licznik
                    aiRozmiarGrupy[i]++;
                }
            }
            // grupa nie moze byc pusta!
            assert(aiRozmiarGrupy[i] > 0);
        }

        // DOPASOWYWANIE PARTS Z GRUP

        // stworzenie tablicy odległości lokalnych
        // stwórz pierwszy wymiar - wg rozmiaru zerowego organizmu
        aadOdleglosciParts = new TPDouble[ aiRozmiarCalychGrup[0] ];
        assert(aadOdleglosciParts != NULL);
        // stwórz drugi wymiar - wg rozmiaru drugiego organizmu
        for (i = 0; i < aiRozmiarCalychGrup[0]; i++)
        {
            aadOdleglosciParts[i] = new double [ aiRozmiarCalychGrup[1] ];
            assert(aadOdleglosciParts[i] != NULL);
        }

        // stworzenie tablic mozliwosci dopasowania (indykatorow minimalnej odleglosci)
        apvbCzyMinimalnaOdleglosc[0] = new std::vector<bool>(aiRozmiarCalychGrup[1], false);
        apvbCzyMinimalnaOdleglosc[1] = new std::vector<bool>(aiRozmiarCalychGrup[0], false);
        // sprawdz stworzenie tablic
        assert(apvbCzyMinimalnaOdleglosc[0] != NULL);
        assert(apvbCzyMinimalnaOdleglosc[1] != NULL);

        // wypełnienie elementów macierzy (i,j) odległościami pomiędzy
        // odpowiednimi Parts: (i) w organizmie 0 i (j) w organizmie 1.
        // UWAGA! Uwzględniamy tylko te Parts, które nie są jeszcze dopasowane
        // (reszta to byłaby po prostu strata czasu).
        int iDeg, iNeu; // ilościowe określenie różnic stopnia, liczby neuronów i połączeń Parts
        //int iNIt;
        double dGeo; // ilościowe określenie różnic geometrycznych pomiędzy Parts
        // indeksy konkretnych Parts - indeksy sa ZERO-BASED, choć właściwy dostep
        // do informacji o Part wymaga dodania aiKoniecPierwszejGrupy[]
        // tylko aadOdleglosciParts[][] indeksuje sie bezposrednio zawartoscia iIndex[]
        int iIndex[2];
        int iPartIndex[ 2 ] = {-1, -1}; // at [iModel]: original index of a Part for the specified model (iModel)

        // debug - wypisz zakres dopasowywanych indeksow
        DB(printf("Organizm 0: grupa: (%2i, %2i)\n", aiKoniecPierwszejGrupy[0],
                  aiKoniecGrupyDopasowania[0]);)
                DB(printf("Organizm 1: grupa: (%2i, %2i)\n", aiKoniecPierwszejGrupy[1],
                          aiKoniecGrupyDopasowania[1]);)

        for (i = 0; i < aiRozmiarCalychGrup[0]; i++)
        {

            // iterujemy i - Parts organizmu 0
            // (indeks podstawowy - aiKoniecPierwszejGrupy[0])

            if (!(m_pMatching->IsMatched(0, aiKoniecPierwszejGrupy[0] + i)))
            {
                // interesuja nas tylko te niedopasowane jeszcze (i)
                for (j = 0; j < aiRozmiarCalychGrup[1]; j++)
                {

                    // iterujemy j - Parts organizmu 1
                    // (indeks podstawowy - aiKoniecPierwszejGrupy[1])

                    if (!(m_pMatching->IsMatched(1, aiKoniecPierwszejGrupy[1] + j)))
                    {
                        // interesuja nas tylko te niedopasowane jeszcze (j)
                        // teraz obliczymy lokalne różnice pomiędzy Parts
                        iDeg = abs(m_aDegrees[0][ aiKoniecPierwszejGrupy[0] + i ][1]
                                   - m_aDegrees[1][ aiKoniecPierwszejGrupy[1] + j ][1]);

                        //iNit currently is not a component of distance measure            
                        //iNIt = abs(m_aDegrees[0][ aiKoniecPierwszejGrupy[0] + i ][2]
                        //           - m_aDegrees[1][ aiKoniecPierwszejGrupy[1] + j ][2]);

                        iNeu = abs(m_aDegrees[0][ aiKoniecPierwszejGrupy[0] + i ][3]
                                   - m_aDegrees[1][ aiKoniecPierwszejGrupy[1] + j ][3]);

                        // obliczenie także lokalnych różnic geometrycznych pomiędzy Parts
                        // find original indices of Parts for both of the models
                        iPartIndex[ 0 ] = m_aDegrees[0][ aiKoniecPierwszejGrupy[0] + i ][ 0 ];
                        iPartIndex[ 1 ] = m_aDegrees[1][ aiKoniecPierwszejGrupy[1] + j ][ 0 ];
                        // now compute the geometrical distance of these Parts (use m_aPositions
                        // which should be computed by SVD)
                        Pt3D Part0Pos(m_aPositions[ 0 ][ iPartIndex[ 0 ] ]);
                        Pt3D Part1Pos(m_aPositions[ 1 ][ iPartIndex[ 1 ] ]);
                        dGeo = m_adFactors[3] == 0 ? 0 : Part0Pos.distanceTo(Part1Pos); //no need to compute distane when m_dDG weight is 0

                        // tutaj prawdopodobnie należy jeszcze dodać sprawdzanie
                        // identyczności pozostałych własności (oprócz geometrii)
                        // - żeby móc stwierdzić w ogóle identyczność Parts

                        // i ostateczna odleglosc indukowana przez te roznice
                        // (tutaj nie ma różnicy w liczbie wszystkich wierzchołków)
                        aadOdleglosciParts[i][j] = m_adFactors[1] * double(iDeg) +
                                m_adFactors[2] * double(iNeu) +
                                m_adFactors[3] * dGeo;
                        DB(printf("Parts Distance (%2i,%2i) = %.3lf\n", aiKoniecPierwszejGrupy[0] + i,
                                  aiKoniecPierwszejGrupy[1] + j, aadOdleglosciParts[i][j]);)
                                DB(printf("Parts geometrical distance = %.20lf\n", dGeo);)
                                DB(printf("Pos0: (%.3lf %.3lf %.3lf)\n", Part0Pos.x, Part0Pos.y, Part0Pos.z);)
                                DB(printf("Pos1: (%.3lf %.3lf %.3lf)\n", Part1Pos.x, Part1Pos.y, Part1Pos.z);)
                    }
                }
            }
        }

        // tutaj - sprawdzic tylko, czy tablica odleglosci lokalnych jest poprawnie obliczona

        // WYKORZYSTANIE TABLICY ODLEGLOSCI DO BUDOWY DOPASOWANIA

        // trzeba raczej iterować aż do zebrania wszystkich możliwych dopasowań w grupie
        // dlatego wprowadzamy dodatkowa zmienna - czy skonczyla sie juz grupa
        bool bCzyKoniecGrupy = false;
        while (!bCzyKoniecGrupy)
        {
            for (i = 0; i < 2; i++)
            {
                // iterujemy (i) po organizmach
                // szukamy najpierw jakiegoś niedopasowanego jeszcze Part w organizmach

                // zakładamy, że nie ma takiego Part
                iIndex[i] = -1;

                for (j = 0; j < aiRozmiarCalychGrup[ i ]; j++)
                {
                    // iterujemy (j) - Parts organizmu (i)
                    // (indeks podstawowy - aiKoniecPierwszejGrupy[0])
                    if (!(m_pMatching->IsMatched(i, aiKoniecPierwszejGrupy[i] + j)))
                    {
                        // gdy mamy w tej grupie jakis niedopasowany element, to ustawiamy
                        // iIndex[i] (chcemy w zasadzie pierwszy taki)
                        iIndex[i] = j;
                        break;
                    }
                }

                // sprawdzamy, czy w ogole znaleziono taki Part
                if (iIndex[i] < 0)
                {
                    // gdy nie znaleziono takiego Part - mamy koniec dopasowywania w
                    // tych grupach
                    bCzyKoniecGrupy = true;
                }
                // sprawdz poprawnosc indeksu niedopasowanego Part - musi byc w aktualnej grupie
                assert((iIndex[i] >= -1) && (iIndex[i] < aiRozmiarCalychGrup[i]));
            }


            // teraz mamy sytuacje:
            // - mamy w iIndex[0] i iIndex[1] indeksy pierwszych niedopasowanych Part
            //          w organizmach, albo
            // - nie ma w ogóle już czego dopasowywać (należy przejść do innej grupy)
            if (!bCzyKoniecGrupy)
            {
                // gdy nie ma jeszcze końca żadnej z grup - możemy dopasowywać
                // najpierw wyszukujemy w tablicy minimum odległości od tych
                // wyznaczonych Parts

                // najpierw wyczyscimy wektory potencjalnych dopasowan
                // dla organizmu 1 (o rozmiarze grupy z 0)
                for (i = 0; i < aiRozmiarCalychGrup[0]; i++)
                {
                    apvbCzyMinimalnaOdleglosc[1]->operator[](i) = false;
                }
                // dla organizmu 0 (o rozmiarze grup z 1)
                for (i = 0; i < aiRozmiarCalychGrup[1]; i++)
                {
                    apvbCzyMinimalnaOdleglosc[0]->operator[](i) = false;
                }

                // szukanie minimum dla Part o indeksie iIndex[0] w organizmie 0
                // wsrod niedopasowanych Parts z organizmu 1
                // zakładamy, że nie znaleŸliśmy jeszcze minimum
                double dMinimum = HUGE_VAL;
                for (i = 0; i < aiRozmiarCalychGrup[1]; i++)
                {
                    if (!(m_pMatching->IsMatched(1, aiKoniecPierwszejGrupy[1] + i)))
                    {

                        // szukamy minimum obliczonej lokalnej odleglosci tylko wsrod
                        // niedopasowanych jeszcze Parts
                        if (aadOdleglosciParts[ iIndex[0] ][ i ] < dMinimum)
                        {
                            dMinimum = aadOdleglosciParts[ iIndex[0] ][ i ];
                        }

                        // przy okazji - sprawdz, czy HUGE_VAL jest rzeczywiscie max dla double
                        assert(aadOdleglosciParts[ iIndex[0] ][ i ] < HUGE_VAL);
                    }
                }
                // sprawdz, czy minimum znaleziono - musi takie byc, bo jest cos niedopasowanego
                assert((dMinimum >= 0.0) && (dMinimum < HUGE_VAL));

                // teraz zaznaczamy w tablicy te wszystkie Parts, ktore maja
                // rzeczywiscie te minimalna odleglosc do Part iIndex[0] w organizmie 0
                for (i = 0; i < aiRozmiarCalychGrup[1]; i++)
                {
                    if (!(m_pMatching->IsMatched(1, aiKoniecPierwszejGrupy[1] + i)))
                    {
                        if (aadOdleglosciParts[ iIndex[0] ][ i ] == dMinimum)
                        {
                            // jesli w danym miejscu tablicy odleglosci jest faktyczne
                            // minimum odleglosci, to mamy potencjalna pare dla iIndex[0]
                            apvbCzyMinimalnaOdleglosc[0]->operator[](i) = true;
                        }

                        // sprawdz poprawnosc znalezionego wczesniej minimum
                        assert(aadOdleglosciParts[ iIndex[0] ][ i ] >= dMinimum);
                    }
                }

                // podobnie szukamy minimum dla Part o indeksie iIndex[1] w organizmie 1
                // wsrod niedopasowanych Parts z organizmu 0
                dMinimum = HUGE_VAL;
                for (i = 0; i < aiRozmiarCalychGrup[0]; i++)
                {
                    if (!(m_pMatching->IsMatched(0, aiKoniecPierwszejGrupy[0] + i)))
                    {
                        // szukamy minimum obliczonej lokalnej odleglosci tylko wsrod
                        // niedopasowanych jeszcze Parts
                        if (aadOdleglosciParts[ i ][ iIndex[1] ] < dMinimum)
                        {
                            dMinimum = aadOdleglosciParts[ i ][ iIndex[1] ];
                        }
                        // przy okazji - sprawdz, czy HUGE_VAL jest rzeczywiscie max dla double
                        assert(aadOdleglosciParts[ i ][ iIndex[1] ] < HUGE_VAL);
                    }
                }
                // sprawdz, czy minimum znaleziono - musi takie byc, bo jest cos niedopasowanego
                assert((dMinimum >= 0.0) && (dMinimum < HUGE_VAL));

                // teraz zaznaczamy w tablicy te wszystkie Parts, ktore maja
                // rzeczywiscie te minimalne odleglosci do Part iIndex[1] w organizmie 1
                for (i = 0; i < aiRozmiarCalychGrup[0]; i++)
                {
                    if (!(m_pMatching->IsMatched(0, aiKoniecPierwszejGrupy[0] + i)))
                    {
                        if (aadOdleglosciParts[ i ][ iIndex[1] ] == dMinimum)
                        {
                            // jesli w danym miejscu tablicy odleglosci jest faktyczne
                            // minimum odleglosci, to mamy potencjalna pare dla iIndex[1]
                            apvbCzyMinimalnaOdleglosc[1]->operator[](i) = true;
                        }

                        // sprawdz poprawnosc znalezionego wczesniej minimum
                        assert(aadOdleglosciParts[ i ][ iIndex[1] ] >= dMinimum);
                    }
                }

                // teraz mamy juz poszukane potencjalne grupy dopasowania - musimy
                // zdecydowac, co do czego dopasujemy!
                // szukamy Part iIndex[0] posrod mozliwych do dopasowania dla Part iIndex[1]
                // szukamy takze Part iIndex[1] posrod mozliwych do dopasowania dla Part iIndex[0]
                bool PartZ1NaLiscie0 = apvbCzyMinimalnaOdleglosc[0]->operator[](iIndex[1]);
                bool PartZ0NaLiscie1 = apvbCzyMinimalnaOdleglosc[1]->operator[](iIndex[0]);

                if (PartZ1NaLiscie0 && PartZ0NaLiscie1)
                {
                    // PRZYPADEK 1. Oba Parts maja sie wzajemnie na listach mozliwych
                    // dopasowan.
                    // AKCJA. Dopasowanie wzajemne do siebie.

                    m_pMatching->Match(0, aiKoniecPierwszejGrupy[0] + iIndex[0],
                                       1, aiKoniecPierwszejGrupy[1] + iIndex[1]);

                    // zmniejsz liczby niedopasowanych elementow w grupach
                    aiRozmiarGrupy[0]--;
                    aiRozmiarGrupy[1]--;
                    // debug - co zostalo dopasowane
                    DB(printf("Przypadek 1.: dopasowane Parts: (%2i, %2i)\n", aiKoniecPierwszejGrupy[0]
                              + iIndex[0], aiKoniecPierwszejGrupy[1] + iIndex[1]);)

                }// PRZYPADEK 1.
                else
                    if (PartZ1NaLiscie0 || PartZ0NaLiscie1)
                {
                    // PRZYPADEK 2. Tylko jeden z Parts ma drugiego na swojej liscie
                    // mozliwych dopasowan
                    // AKCJA. Dopasowanie jednego jest proste (tego, ktory nie ma 
                    // na swojej liscie drugiego). Dla tego drugiego nalezy powtorzyc
                    // duza czesc obliczen (znalezc mu nowa mozliwa pare)

                    // indeks organizmu, ktorego Part nie ma dopasowywanego Part
                    // z drugiego organizmu na swojej liscie
                    int iBezDrugiego;

                    // okreslenie indeksu organizmu z dopasowywanym Part
                    if (!PartZ1NaLiscie0)
                    {
                        iBezDrugiego = 0;
                    }
                    else
                    {
                        iBezDrugiego = 1;
                    }
                    // sprawdz indeks organizmu
                    assert((iBezDrugiego == 0) || (iBezDrugiego == 1));

                    int iDopasowywany = -1;
                    // poszukujemy pierwszego z listy dopasowania
                    for (i = 0; i < aiRozmiarCalychGrup[ 1 - iBezDrugiego ]; i++)
                    {
                        if (apvbCzyMinimalnaOdleglosc[iBezDrugiego]->operator[](i))
                        {
                            iDopasowywany = i;
                            break;
                        }
                    }
                    // sprawdz poprawnosc indeksu dopasowywanego (musimy cos znalezc!)
                    // nieujemny i w odpowiedniej grupie!
                    assert((iDopasowywany >= 0) &&
                           (iDopasowywany < aiRozmiarCalychGrup[ 1 - iBezDrugiego ]));

                    // znalezlismy 1. Part z listy dopasowania - dopasowujemy!
                    m_pMatching->Match(
                                       iBezDrugiego,
                                       aiKoniecPierwszejGrupy[ iBezDrugiego ] + iIndex[ iBezDrugiego ],
                                       1 - iBezDrugiego,
                                       aiKoniecPierwszejGrupy[ 1 - iBezDrugiego ] + iDopasowywany);
                    DB(printf("Przypadek 2.1.: dopasowane Parts dopasowanie bez drugiego: (%2i, %2i)\n", aiKoniecPierwszejGrupy[ iBezDrugiego ] + iIndex[ iBezDrugiego ],
                              aiKoniecPierwszejGrupy[ 1 - iBezDrugiego ] + iDopasowywany);)

                            // zmniejsz liczby niedopasowanych elementow w grupach
                            aiRozmiarGrupy[0]--;
                    aiRozmiarGrupy[1]--;

                    // sprawdz, czy jest szansa dopasowania tego Part z drugiej strony
                    // (ktora miala mozliwosc dopasowania tego Part z poprzedniego organizmu)
                    if ((aiRozmiarGrupy[0] > 0) && (aiRozmiarGrupy[1] > 0))
                    {
                        // jesli grupy sie jeszcze nie wyczrpaly
                        // to jest mozliwosc dopasowania w organizmie

                        int iZDrugim = 1 - iBezDrugiego;
                        // sprawdz indeks organizmu
                        assert((iZDrugim == 0) || (iZDrugim == 1));

                        // bedziemy szukac minimum wsrod niedopasowanych - musimy wykasowac
                        // poprzednie obliczenia minimum
                        // dla organizmu 1 (o rozmiarze grupy z 0)
                        for (i = 0; i < aiRozmiarCalychGrup[0]; i++)
                        {
                            apvbCzyMinimalnaOdleglosc[1]->operator[](i) = false;
                        }
                        // dla organizmu 0 (o rozmiarze grup z 1)
                        for (i = 0; i < aiRozmiarCalychGrup[1]; i++)
                        {
                            apvbCzyMinimalnaOdleglosc[0]->operator[](i) = false;
                        }

                        // szukamy na nowo minimum dla Part o indeksie iIndex[ iZDrugim ] w organizmie iZDrugim
                        // wsrod niedopasowanych Parts z organizmu 1 - iZDrugim
                        dMinimum = HUGE_VAL;
                        for (i = 0; i < aiRozmiarCalychGrup[ 1 - iZDrugim ]; i++)
                        {
                            if (!(m_pMatching->IsMatched(
                                                         1 - iZDrugim,
                                                         aiKoniecPierwszejGrupy[ 1 - iZDrugim ] + i)))
                            {
                                // szukamy minimum obliczonej lokalnej odleglosci tylko wsrod
                                // niedopasowanych jeszcze Parts
                                if (iZDrugim == 0)
                                {
                                    // teraz niestety musimy rozpoznac odpowiedni organizm
                                    // zeby moc indeksowac niesymetryczna tablice
                                    if (aadOdleglosciParts[ iIndex[0] ][ i ] < dMinimum)
                                    {
                                        dMinimum = aadOdleglosciParts[ iIndex[0] ][ i ];
                                    }
                                    // przy okazji - sprawdz, czy HUGE_VAL jest rzeczywiscie max dla double
                                    assert(aadOdleglosciParts[ iIndex[0] ][ i ] < HUGE_VAL);

                                }
                                else
                                {
                                    if (aadOdleglosciParts[ i ][ iIndex[1] ] < dMinimum)
                                    {
                                        dMinimum = aadOdleglosciParts[ i ][ iIndex[1] ];
                                    }
                                    // przy okazji - sprawdz, czy HUGE_VAL jest rzeczywiscie max dla double
                                    assert(aadOdleglosciParts[ i ][ iIndex[1] ] < HUGE_VAL);
                                }
                            }
                        }
                        // sprawdz, czy minimum znaleziono - musi takie byc, bo jest cos niedopasowanego
                        assert((dMinimum >= 0.0) && (dMinimum < HUGE_VAL));

                        // teraz zaznaczamy w tablicy te wszystkie Parts, ktore maja
                        // rzeczywiscie te minimalne odleglosci do Part w organizmie iZDrugim
                        for (i = 0; i < aiRozmiarCalychGrup[ 1 - iZDrugim ]; i++)
                        {
                            if (!(m_pMatching->IsMatched(
                                                         1 - iZDrugim,
                                                         aiKoniecPierwszejGrupy[ 1 - iZDrugim ] + i)))
                            {
                                if (iZDrugim == 0)
                                {
                                    // teraz niestety musimy rozpoznac odpowiedni organizm
                                    // zeby moc indeksowac niesymetryczna tablice
                                    if (aadOdleglosciParts[ iIndex[0] ][ i ] == dMinimum)
                                    {
                                        // jesli w danym miejscu tablicy odleglosci jest faktyczne 
                                        // minimum odleglosci, to mamy potencjalna pare dla iIndex[1]
                                        apvbCzyMinimalnaOdleglosc[0]->operator[](i) = true;
                                    }
                                }
                                else
                                {
                                    if (aadOdleglosciParts[ i ][ iIndex[1] ] == dMinimum)
                                    {
                                        apvbCzyMinimalnaOdleglosc[1]->operator[](i) = true;
                                    }
                                }
                            }
                        }

                        // a teraz - po znalezieniu potencjalnych elementow do dopasowania
                        // dopasowujemy pierwszy z potencjalnych
                        iDopasowywany = -1;
                        for (i = 0; i < aiRozmiarCalychGrup[ 1 - iZDrugim ]; i++)
                        {
                            if (apvbCzyMinimalnaOdleglosc[iZDrugim]->operator[](i))
                            {
                                iDopasowywany = i;
                                break;
                            }
                        }
                        // musielismy znalezc jakiegos dopasowywanego
                        assert((iDopasowywany >= 0) &&
                               (iDopasowywany < aiRozmiarCalychGrup[ 1 - iZDrugim ]));

                        // no to juz mozemy dopasowac
                        m_pMatching->Match(
                                           iZDrugim,
                                           aiKoniecPierwszejGrupy[ iZDrugim ] + iIndex[ iZDrugim ],
                                           1 - iZDrugim,
                                           aiKoniecPierwszejGrupy[ 1 - iZDrugim ] + iDopasowywany);
                        DB(printf("Przypadek 2.1.: dopasowane Parts dopasowaniebz drugim: (%2i, %2i)\n", aiKoniecPierwszejGrupy[ iZDrugim ] + iIndex[ iZDrugim ], aiKoniecPierwszejGrupy[ 1 - iZDrugim ] + iDopasowywany);)

                        //aiKoniecPierwszejGrupy[ 1-iBezDrugiego ] + iDopasowywany ;)
                        //aiKoniecPierwszejGrupy[ 1-iBezDrugiego ] + iDopasowywany ;)
                        // zmniejsz liczby niedopasowanych elementow w grupach
                        aiRozmiarGrupy[0]--;
                        aiRozmiarGrupy[1]--;

                    }
                    else
                    {
                        // jedna z grup sie juz wyczerpala
                        // wiec nie ma mozliwosci dopasowania tego drugiego Partu
                        /// i trzeba poczekac na zmiane grupy
                    }

                    DB(printf("Przypadek 2.\n");)

                }// PRZYPADEK 2.
                else
                {
                    // PRZYPADEK 3. Zaden z Parts nie ma na liscie drugiego
                    // AKCJA. Niezalezne dopasowanie obu Parts do pierwszych ze swojej listy

                    // najpierw dopasujemy do iIndex[0] w organizmie 0
                    int iDopasowywany = -1;
                    // poszukujemy pierwszego z listy dopasowania - w organizmie 1
                    for (i = 0; i < aiRozmiarCalychGrup[1]; i++)
                    {
                        if (apvbCzyMinimalnaOdleglosc[0]->operator[](i))
                        {
                            iDopasowywany = i;
                            break;
                        }
                    }
                    // musielismy znalezc jakiegos dopasowywanego
                    assert((iDopasowywany >= 0) &&
                           (iDopasowywany < aiRozmiarCalychGrup[1]));

                    // teraz wlasnie dopasowujemy
                    m_pMatching->Match(
                                       0,
                                       aiKoniecPierwszejGrupy[0] + iIndex[0],
                                       1,
                                       aiKoniecPierwszejGrupy[1] + iDopasowywany);

                    // zmniejszamy liczbe niedopasowanych Parts
                    aiRozmiarGrupy[0]--;
                    aiRozmiarGrupy[1]--;

                    // debug - dopasowanie
                    DB(printf("Przypadek 3.: dopasowane Parts: (%2i, %2i)\n", aiKoniecPierwszejGrupy[0]
                              + iIndex[0], aiKoniecPierwszejGrupy[1] + iDopasowywany);)

                            // teraz dopasowujemy do iIndex[1] w organizmie 1
                            iDopasowywany = -1;
                    // poszukujemy pierwszego z listy dopasowania - w organizmie 0
                    for (i = 0; i < aiRozmiarCalychGrup[0]; i++)
                    {
                        if (apvbCzyMinimalnaOdleglosc[1]->operator[](i))
                        {
                            iDopasowywany = i;
                            break;
                        }
                    }
                    // musielismy znalezc jakiegos dopasowywanego
                    assert((iDopasowywany >= 0) &&
                           (iDopasowywany < aiRozmiarCalychGrup[0]));

                    // no i teraz realizujemy dopasowanie
                    m_pMatching->Match(
                                       0,
                                       aiKoniecPierwszejGrupy[0] + iDopasowywany,
                                       1,
                                       aiKoniecPierwszejGrupy[1] + iIndex[1]);

                    // zmniejszamy liczbe niedopasowanych Parts
                    aiRozmiarGrupy[0]--;
                    aiRozmiarGrupy[1]--;

                    // debug - dopasowanie
                    DB(printf("Przypadek 3.: dopasowane Parts: (%2i, %2i)\n", aiKoniecPierwszejGrupy[0]
                              + iDopasowywany, aiKoniecPierwszejGrupy[1] + iIndex[1]);)


                } // PRZYPADEK 3.

            }// if (! bCzyKoniecGrupy)
            else
            {
                // gdy mamy już koniec grup - musimy zlikwidować tablicę aadOdleglosciParts
                // bo za chwilke skonczy sie nam petla
                for (i = 0; i < aiRozmiarCalychGrup[0]; i++)
                {
                    SAFEDELETEARRAY(aadOdleglosciParts[i]);
                }
                SAFEDELETEARRAY(aadOdleglosciParts);

                // musimy tez usunac tablice (wektory) mozliwosci dopasowania
                SAFEDELETE(apvbCzyMinimalnaOdleglosc[0]);
                SAFEDELETE(apvbCzyMinimalnaOdleglosc[1]);
            }
        } // while (! bCzyKoniecGrupy)

        // PO DOPASOWANIU WSZYSTKIEGO Z GRUP (CO NAJMNIEJ JEDNEJ GRUPY W CAŁOŚCI)

        // gdy rozmiar ktorejkolwiek z grup dopasowania spadl do zera
        // to musimy przesunac KoniecPierwszejGrupy (wszystkie dopasowane)
        for (i = 0; i < 2; i++)
        {
            // grupy nie moga miec mniejszego niz 0 rozmiaru
            assert(aiRozmiarGrupy[i] >= 0);
            if (aiRozmiarGrupy[i] == 0)
                aiKoniecPierwszejGrupy[i] = aiKoniecGrupyDopasowania[i];
        }

        // sprawdzenie warunku konca dopasowywania - gdy nie
        // ma juz w jakims organizmie co dopasowywac
        if (aiKoniecPierwszejGrupy[0] >= m_aiPartCount[0] ||
                aiKoniecPierwszejGrupy[1] >= m_aiPartCount[1])
        {
            iCzyDopasowane = 1;
        }
    } // koniec WHILE - petli dopasowania
}

/** Matches Parts in both organisms so that computation of similarity is possible.
    New algorithm (assures symmetry of the similarity measure) with geometry
    taken into consideration.
    Assumptions:
    - Models (m_Mod) are created and available.
        - Matching (m_pMatching) is created, but empty
        Exit conditions:
        - Matching (m_pMatching) is full
        @return 1 if success, 0 otherwise
 */
int ModelSimil::MatchPartsGeometry()
{
    // zaloz, ze sa modele i sa poprawne
    assert((m_Mod[0] != NULL) && (m_Mod[1] != NULL));
    assert(m_Mod[0]->isValid() && m_Mod[1]->isValid());

    if (!CreatePartInfoTables())
        return 0;
    if (!CountPartDegrees())
        return 0;
    if (!GetPartPositions())
    {
        return 0;
    }
    if (!CountPartNeurons())
        return 0;


    if (m_adFactors[3] > 0)
    {
        if (!ComputePartsPositionsBySVD())
        {
            return 0;
        }
    }

    DB(printf("Przed sortowaniem:\n");)
    DB(_PrintDegrees(0);)
    DB(_PrintDegrees(1);)

    if (!SortPartInfoTables())
        return 0;

    DB(printf("Po sortowaniu:\n");)
    DB(_PrintDegrees(0);)
    DB(_PrintDegrees(1);)

    if (m_adFactors[3] > 0)
    {
        // tutaj zacznij pętlę po przekształceniach  geometrycznych
        const int NO_OF_TRANSFORM = 8; // liczba transformacji geometrycznych (na razie tylko ID i O_YZ)
        // tablice transformacji współrzędnych; nie są to dokładnie tablice tranformacji, ale raczej tablice PRZEJŚĆ
        // pomiędzy transformacjami; 
        // wartości orginalne transformacji dOrig uzyskuje się przez:
        // for ( iTrans = 0; iTrans <= TRANS_INDEX; iTrans++ ) dOrig *= dMul[ iTrans ];
        //const char *szTransformNames[NO_OF_TRANSFORM] = { "ID", "S_yz", "S_xz", "S_xy", "R180_z", "R180_y", "R180_z", "S_(0,0,0)" };
        const int dMulX[ NO_OF_TRANSFORM ] = {1, -1, -1, 1, -1, 1, -1, -1};
        const int dMulY[ NO_OF_TRANSFORM ] = {1, 1, -1, -1, -1, -1, -1, 1};
        const int dMulZ[ NO_OF_TRANSFORM ] = {1, 1, 1, -1, -1, -1, 1, 1};

#ifdef max
 #undef max //this macro would conflict with line below
#endif
        double dMinSimValue = std::numeric_limits<double>::max(); // minimum value of similarity
        int iMinSimTransform = -1; // index of the transformation with the minimum similarity
        SimilMatching *pMinSimMatching = NULL; // matching with the minimum value of similarity

        // remember the original positions of model 0 as computed by SVD in order to restore them later, after 
        // all transformations have been computed
        Pt3D *StoredPositions = NULL; // array of positions of Parts, for one (0th) model
        // create the stored positions
        StoredPositions = new Pt3D[ m_Mod[ 0 ]->getPartCount() ];
        assert(StoredPositions != NULL);
        // copy the original positions of model 0 (store them)
        int iPart; // a counter of Parts
        for (iPart = 0; iPart < m_Mod[ 0 ]->getPartCount(); iPart++)
        {
            StoredPositions[ iPart ].x = m_aPositions[ 0 ][ iPart ].x;
            StoredPositions[ iPart ].y = m_aPositions[ 0 ][ iPart ].y;
            StoredPositions[ iPart ].z = m_aPositions[ 0 ][ iPart ].z;
        }
        // now the original positions of model 0 are stored


        int iTransform; // a counter of geometric transformations
        for (iTransform = 0; iTransform < NO_OF_TRANSFORM; iTransform++)
        {
            // for each geometric transformation to be done
            // entry conditions:
            // - models (m_Mod) exist and are available
            // - matching (m_pMatching) exists and is empty
            // - all properties are created and available (m_aDegrees and m_aPositions)

            // recompute geometric properties according to the transformation iTransform
            // but only for model 0
            for (iPart = 0; iPart < m_Mod[ 0 ]->getPartCount(); iPart++)
            {
                // for each iPart, a part of the model iMod
                m_aPositions[ 0 ][ iPart ].x *= dMulX[ iTransform ];
                m_aPositions[ 0 ][ iPart ].y *= dMulY[ iTransform ];
                m_aPositions[ 0 ][ iPart ].z *= dMulZ[ iTransform ];
            }
            // now the positions are recomputed
            ComputeMatching();

            // teraz m_pMatching istnieje i jest pełne
            assert(m_pMatching != NULL);
            assert(m_pMatching->IsFull() == true);

            // wykorzystaj to dopasowanie i geometrię do obliczenia tymczasowej wartości miary
            int iTempRes = CountPartsDistance();
            // załóż sukces
            assert(iTempRes == 1);
            double dCurrentSim = m_adFactors[0] * double(m_iDV) +
                    m_adFactors[1] * double(m_iDD) +
                    m_adFactors[2] * double(m_iDN) +
                    m_adFactors[3] * double(m_dDG);
            // załóż poprawną wartość podobieństwa
            assert(dCurrentSim >= 0.0);

            // porównaj wartość obliczoną z dotychczasowym minimum
            if (dCurrentSim < dMinSimValue)
            {
                // jeśli uzyskano mniejszą wartość dopasowania, 
                // to zapamiętaj to przekształcenie geometryczne i dopasowanie
                dMinSimValue = dCurrentSim;
                iMinSimTransform = iTransform;
                SAFEDELETE(pMinSimMatching);
                pMinSimMatching = new SimilMatching(*m_pMatching);
                assert(pMinSimMatching != NULL);
            }

            // teraz już można usunąć stare dopasowanie (dla potrzeb następnego przebiegu pętli)
            m_pMatching->Empty();
        } // for ( iTransform )

        // po pętli przywróć najlepsze dopasowanie
        delete m_pMatching;
        m_pMatching = pMinSimMatching;

        DB(printf("Matching has been chosen!\n");)
                // print the name of the chosen transformation:
                // printf("Chosen transformation: %s\n", szTransformNames[ iMinSimTransform ] );

                // i przywróć jednocześnie pozycje Parts modelu 0 dla tego dopasowania
                // - najpierw przywroc Parts pozycje orginalne, po SVD
        for (iPart = 0; iPart < m_Mod[ 0 ]->getPartCount(); iPart++)
        {
            m_aPositions[ 0 ][ iPart ].x = StoredPositions[ iPart ].x;
            m_aPositions[ 0 ][ iPart ].y = StoredPositions[ iPart ].y;
            m_aPositions[ 0 ][ iPart ].z = StoredPositions[ iPart ].z;
        }
        // - usun teraz zapamietane pozycje Parts
        delete [] StoredPositions;
        // - a teraz oblicz na nowo wspolrzedne wlasciwego przeksztalcenia dla model 0
        for (iTransform = 0; iTransform <= iMinSimTransform; iTransform++)
        {
            // for each transformation before and INCLUDING iMinTransform
            // do the transformation (only model 0)
            for (iPart = 0; iPart < m_Mod[ 0 ]->getPartCount(); iPart++)
            {
                m_aPositions[ 0 ][ iPart ].x *= dMulX[ iTransform ];
                m_aPositions[ 0 ][ iPart ].y *= dMulY[ iTransform ];
                m_aPositions[ 0 ][ iPart ].z *= dMulZ[ iTransform ];
            }
        }

    }
    else
    {
        ComputeMatching();
    }
    // teraz dopasowanie musi byc pelne - co najmniej w jednym organizmie musza byc
    // wszystkie elementy dopasowane
    assert(m_pMatching->IsFull() == true);

    //    _PrintDegrees(0);
    //    _PrintDegrees(1);

    DB(_PrintPartsMatching();)


    return 1;
}

void ModelSimil::_PrintSeamnessTable(std::vector<int> *pTable, int iCount)
{
    int i;
    printf("      ");
    for (i = 0; i < iCount; i++)
        printf("%3i ", i);
    printf("\n      ");
    for (i = 0; i < iCount; i++)
    {

        printf("%3i ", pTable->operator[](i));
    }
    printf("\n");
}

/** Computes elements of similarity (m_iDD, m_iDN, m_dDG) based on underlying matching.
    Assumptions:
    - Matching (m_pMatching) exists and is full.
        - Internal arrays m_aDegrees and m_aPositions exist and are properly filled in
        Exit conditions:
        - Elements of similarity are computed (m)iDD, m_iDN, m_dDG).
        @return 1 if success, otherwise 0.
 */
int ModelSimil::CountPartsDistance()
{
    int i, temp;

    // assume existence of m_pMatching
    assert(m_pMatching != NULL);
    // musi byc pelne!
    assert(m_pMatching->IsFull() == true);

    // roznica w stopniach
    m_iDD = 0;
    // roznica w liczbie neuronów
    m_iDN = 0;
    // roznica w odleglosci dopasowanych Parts
    m_dDG = 0.0;

    int iOrgPart, iOrgMatchedPart; // orginalny indeks Part i jego dopasowanego Part
    int iMatchedPart; // indeks (wg sortowania) dopasowanego Part

    // wykorzystanie dopasowania do zliczenia m_iDD - roznicy w stopniach
    // i m_iDN - roznicy w liczbie neuronow
    // petla w wiekszej tablicy
    for (i = 0; i < m_aiPartCount[1 - m_iSmaller]; i++)
    {
        // dla kazdego elementu [i] z wiekszego organizmu
        // pobierz jego orginalny indeks w organizmie z tablicy TDN
        iOrgPart = m_aDegrees[ 1 - m_iSmaller ][ i ][ 0 ];
        if (!(m_pMatching->IsMatched(1 - m_iSmaller, i)))
        {
            // gdy nie zostal dopasowany
            // dodaj jego stopien do DD
            m_iDD += m_aDegrees[1 - m_iSmaller][i][1];
            // dodaj liczbe neuronow do DN
            m_iDN += m_aDegrees[1 - m_iSmaller][i][3];
            // i oblicz odleglosc tego Part od srodka organizmu (0,0,0)
            // (uzyj orginalnego indeksu)
            //no need to compute distane when m_dDG weight is 0
            m_dDG += m_adFactors[3] == 0 ? 0 : m_aPositions[ 1 - m_iSmaller ][ iOrgPart ].length(); 
        }
        else
        {
            // gdy byl dopasowany
            // pobierz indeks (po sortowaniu) tego dopasowanego Part
            iMatchedPart = m_pMatching->GetMatchedIndex(1 - m_iSmaller, i);
            // pobierz indeks orginalny tego dopasowanego Part
            iOrgMatchedPart = m_aDegrees[ m_iSmaller ][ iMatchedPart ][0];
            // dodaj ABS roznicy stopni do DD
            temp = m_aDegrees[1 - m_iSmaller][i][1] -
                    m_aDegrees[ m_iSmaller ][ iMatchedPart ][1];
            m_iDD += abs(temp);
            // dodaj ABS roznicy neuronow do DN
            temp = m_aDegrees[1 - m_iSmaller][i][3] -
                    m_aDegrees[ m_iSmaller ][ iMatchedPart ][3];
            m_iDN += abs(temp);
            // pobierz polozenie dopasowanego Part
            Pt3D MatchedPartPos(m_aPositions[ m_iSmaller ][ iOrgMatchedPart ]);
            // dodaj euklidesowa odleglosc Parts do sumy odleglosci
            //no need to compute distane when m_dDG weight is 0
            m_dDG +=m_adFactors[3] == 0 ? 0 :  m_aPositions[ 1 - m_iSmaller ][ iOrgPart ].distanceTo(MatchedPartPos);
        }
    }

    // obliczenie i dodanie różnicy w liczbie neuronów OnJoint...
    temp = m_aOnJoint[0][3] - m_aOnJoint[1][3];
    m_iDN += abs(temp);
    DB(printf("OnJoint DN: %i\n", abs(temp));)
    // ... i Anywhere
    temp = m_aAnywhere[0][3] - m_aAnywhere[1][3];
    m_iDN += abs(temp);
    DB(printf("Anywhere DN: %i\n", abs(temp));)

    return 1;
}

/** Computes new positions of Parts of both of organisms stored in the object.
        Assumptions:
        - models (m_Mod) are created and valid
        - positions (m_aPositions) are created and filled with original positions of Parts
        - the sorting algorithm was not yet run on the array m_aDegrees
        @return true if successful; false otherwise
 */
bool ModelSimil::ComputePartsPositionsBySVD()
{
    bool bResult = true; // the result; assume a success

    // check assumptions
    // the models
    assert(m_Mod[0] != NULL && m_Mod[0]->isValid());
    assert(m_Mod[1] != NULL && m_Mod[1]->isValid());
    // the position arrays
    assert(m_aPositions[0] != NULL);
    assert(m_aPositions[1] != NULL);

    int iMod; // a counter of models
    // use SVD to obtain different point of view on organisms
    // and store the new positions (currently the original ones are still stored)
    for (iMod = 0; iMod < 2; iMod++)
    {
        // prepare the vector of errors of approximation for the SVD
        std::vector<double> vEigenvalues;
        int nSize = m_Mod[ iMod ]->getPartCount();

        double *pDistances = (double *) malloc(nSize * nSize * sizeof (double));

        for (int i = 0; i < nSize; i++)
        {
            pDistances[i] = 0;
        }

        Model *pModel = m_Mod[ iMod ]; // use the model of the iMod (current) organism
        int iP1, iP2; // indices of Parts in the model
        Part *P1, *P2; // pointers to Parts
        Pt3D P1Pos, P2Pos; // positions of parts 
        double dDistance; // the distance between Parts
        for (iP1 = 0; iP1 < pModel->getPartCount(); iP1++)
        {
            // for each iP1, a Part index in the model of organism iMod
            P1 = pModel->getPart(iP1);
            // get the position of the Part
            P1Pos = P1->p;
            for (iP2 = 0; iP2 < pModel->getPartCount(); iP2++)
            {
                // for each (iP1, iP2), a pair of Parts index in the model
                P2 = pModel->getPart(iP2);
                // get the position of the Part
                P2Pos = P2->p;
                // compute the geometric (Euclidean) distance between the Parts
                dDistance = P1Pos.distanceTo(P2Pos);
                // store the distance
                pDistances[iP1 * nSize + iP2] = dDistance;
            } // for (iP2)
        } // for (iP1)

        MatrixTools::SVD(vEigenvalues, nSize, pDistances, m_aPositions[ iMod ]);
        free(pDistances);
    }

    return bResult;
}

void ModelSimil::p_evaldistance(ExtValue *args, ExtValue *ret)
{
    Geno *g1 = GenoObj::fromObject(args[1]);
    Geno *g2 = GenoObj::fromObject(args[0]);
    if ((!g1) || (!g2))
        ret->setEmpty();
    else
        ret->setDouble(EvaluateDistance(g1, g2));
}