source: experiments/frams/foraminifera/data/scripts/foraminifera.inc @ 1074

Last change on this file since 1074 was 1074, checked in by oriona, 3 years ago

Proper genetic format set.

File size: 9.0 KB
Line 
1
2function create_genotype(proculus_size, number_of_chambers, rgbstring, lastchambergrowth) //lastchambergrowth is 0..1
3{
4        const shift = 0.7;
5        const angle_delta = 0.8;
6        const angle_delta_delta = -0.01;
7        const growing = 1.07; //7% growth
8
9        var str = "//0s\nm:Vstyle=foram\n";
10        var size = proculus_size;
11        for(var i = 0; i < number_of_chambers; i++)
12        {
13                var effectivesize = size; //'effectivesize' is introduced only to consider the last chamber
14                if (i == number_of_chambers - 1) //last chamber
15                {
16                        effectivesize *= lastchambergrowth;
17                        size = size * (1.35 - 0.35 * lastchambergrowth); //last iteration: 'size' is only used for shifting (dx). The last chamber emerges at the surface of the previous one
18                        if (lastchambergrowth < 1)
19                                rgbstring = "0.9,0.9,0.9,i=\"growing=%g\"" % lastchambergrowth; //when the last chamber is growing, make it bright gray and add extra information in its "i" field
20                }
21                str += "p:sh=1,sx=%g,sy=%g,sz=%g,rz=3.14159265358979,vr=%s\n" % effectivesize % effectivesize % effectivesize % rgbstring;
22                if (i > 0)
23                        str += "j:%d,%d,sh=1,dx=%g,rz=%g\n" % (i - 1) % i % (size * shift) % (angle_delta + i * angle_delta_delta);
24                size *= growing;
25        }
26        return str;
27}
28
29function setGenotype(mode)
30{
31        if (mode->opt == "growth")
32        {
33                mode->cr.data->genes = mode->parent_genes;
34                mode->cr.data->lifeparams = mode->parent_lifeparams;
35        }
36
37        else if (mode->opt == "birth")
38        {
39                foram_uid += 1;
40                var new_id = "c" + string(foram_uid);
41                mode->cr.data->genes = String.deserialize(String.serialize(mode->genes));
42                mode->cr.data->lifeparams = {"max_energy_level" : mode->energy0, "gen" : mode->gen,  "hibernated" : 0, "species" : mode->species, "reproduce" : 0, "dir" : randomDir(), "dir_counter" : Math.random(int(secToSimSteps(ExpProperties.dir_change_sec))), "chamber_growth" : -1, "division_time" : -1, "uid" : new_id};
43
44                var oper = "cloning";
45                var inherit = [1.0];
46                if (mode->parentsuids.size > 1)
47                {
48                        oper = "cross-over";
49                        inherit = [0.5, 0.5];
50                }
51
52                var dict = {"Time": Simulator.stepNumber, "FromIDs": mode->parentsuids, "ID": new_id, "Inherited": inherit, "Operation": oper, "Kind" : mode->gen};
53                Simulator.print("[OFFSPRING] " + String.serialize(dict));
54        }
55}
56
57function getEnergy0(radius)
58{
59        return energyFromVolume(micronsToFrams(radius), 1);
60}
61
62function gametsDivision(parent_energy, energy0)
63{
64        var number = 1;
65        var result = parent_energy;
66        while ((result - ExpProperties.divisionCost) >= energy0)
67        {
68                result = (result - ExpProperties.divisionCost) / 2;
69                number *= 2;
70        }
71        //Simulator.print("parent: " + parent_energy + " result: " + result + " number " + number);
72        return {"energy" : result, "number" : number};
73}
74
75function reproduce_haploid(parent, parent2, clone)
76{
77        var number, energy0, new_genes, gen;
78        if (clone == 1)
79        {
80                var offspring = gametsDivision(parent.energy, getEnergy0(getGene(parent, "energies0", 0)[0]));
81                energy0 = offspring->energy;
82                number = offspring->number;
83                new_genes = parent.data->genes;
84                parent.data->lifeparams->gen = 1 - parent.data->lifeparams->gen; //because of reversal of "gen" in createOffspring function
85                gen = parent.data->lifeparams->gen;
86        }
87        else
88        {
89                var offspring1 = gametsDivision(parent.energy, getEnergy0(getGene(parent, "energies0", 0)[1]));
90                var offspring2 = gametsDivision(parent2.energy, getEnergy0(getGene(parent2, "energies0", 0)[1]));
91                energy0 = (offspring1->energy + offspring2->energy);
92                number = ExpProperties.gametSuccessRate * (offspring1->number + offspring2->number) / 2;
93                new_genes = [parent.data->genes, parent2.data->genes];
94                gen = 1 - parent.data->lifeparams->gen;
95
96                if (ExpProperties.logging == 1)
97                {
98                        log(createLogVector(parent, parent.energy), ExpProperties.logPref + "repro_energies_log.txt");
99                        log(createLogVector(parent2, parent2.energy), ExpProperties.logPref + "repro_energies_log.txt");
100                        log(createLogVector(parent, number), ExpProperties.logPref + "repro_num_log.txt");
101                        log(createLogVector(parent, parent.lifespan), ExpProperties.logPref + "lifespan_log.txt");
102                        log(createLogVector(parent2, parent2.lifespan), ExpProperties.logPref + "lifespan_log.txt");
103                }
104        }
105
106        //Simulator.print("haploid number of offspring: " + number + " energ0: " + energy0);
107
108        for (var j = 0; j < number; j++)
109        {
110                createOffspring(create_genotype(ExpProperties.chamber_proculus_diplo, 1, colors[1], 1), energy0, new_genes, parent.data->lifeparams, [parent.data->lifeparams->uid, parent2.data->lifeparams->uid]);
111        }
112}
113
114function reproduce_diploid(parent)
115{
116        var offspring = gametsDivision(parent.energy, getEnergy0(getGene(parent, "energies0", 0)[0]));
117        var energy0 = offspring->energy;
118        var number = offspring->number;
119
120        if (ExpProperties.logging == 1)
121        {
122                log(createLogVector(parent, parent.energy), ExpProperties.logPref + "repro_energies_log.txt");
123                log(createLogVector(parent, number), ExpProperties.logPref + "repro_num_log.txt");
124                log(createLogVector(parent, parent.lifespan), ExpProperties.logPref + "lifespan_log.txt");
125        }
126
127        //Simulator.print("diploid number of offspring: " + number+ " energ0: " + energy0);
128
129        for (var j = 0; j < number / 2; j++)
130        {
131                var crossed = 0;
132                //crossover
133                if (Math.rnd01 < ExpProperties.crossprob)
134                {
135                        crossover(parent, "min_repro_energies");
136                        crossed = 1;
137                }
138
139                for (var k = 0; k < 2; k++)
140                {
141                        createOffspring(create_genotype(ExpProperties.chamber_proculus_haplo, 1, colors[0], 1), energy0, parent.data->genes[0], parent.data->lifeparams, [parent.data->lifeparams->uid]);
142                }
143
144                //reverse of crossover for fossilization
145                if (crossed == 1)
146                {
147                        crossover(parent, "min_repro_energies");
148                        crossed = 0;
149                }
150
151        }
152}
153
154function reproduce_parents(species)
155{
156        var parent1 = null;
157        var parent2 = null;
158        var pop = Populations[0];
159        for (var i = pop.size - 1; i >= 0; i--)
160        {
161                if (pop[i].data->lifeparams->reproduce == 1 && pop[i].data->lifeparams->species == species)
162                {
163                        if ((pop[i].data->lifeparams->gen == 1) || ((pop[i].data->lifeparams->gen == 0) && ExpProperties.stress == 0))
164                        {
165                                continue;
166                        }
167                        else if (parent1 == null)
168                        {
169                                parent1 = pop[i];
170                        }
171                        else if (parent2 == null)
172                        {
173                                parent2 = pop[i];
174                        }
175                        if (parent1 != null && parent2 != null)
176                        {
177                                //when parents are ready for reproduction start gametogenesis
178                                if (parent1.data->lifeparams->division_time == -1 && parent2.data->lifeparams->division_time == -1)
179                                {
180                                        var time = int(secToSimSteps(ExpProperties.gametoPeriodSec));
181                                        parent1.data->lifeparams->division_time = time;
182                                        parent2.data->lifeparams->division_time = time;
183                                        parent1.idleen = 0;
184                                        parent2.idleen = 0;
185                                        //Simulator.print("parents "+parent1.uid + " " + parent2.uid + " ready to repro: "+Simulator.stepNumber);
186                                }
187                                //when gametogenesis is finished fuse gamets
188                                else if (parent1.data->lifeparams->division_time == 0 && parent2.data->lifeparams->division_time == 0)
189                                {
190                                        reproduce_haploid(parent1, parent2, 0);
191                                        //print_repro_info(parent1);
192                                        //print_repro_info(parent2);
193                                        pop.kill(parent1);
194                                        pop.kill(parent2);
195                                        parent1 = null;
196                                        parent2 = null;
197                                }
198                        }
199                }
200        }
201}
202
203function readyToRepro(cr)
204{
205        var reproduced = 1;
206
207        if (cr.data->lifeparams->gen == 1)
208        {
209                reproduce_diploid(cr);
210        }
211
212        else if (ExpProperties.stress == 0)
213        {
214                reproduce_haploid(cr, null, 1);
215        }
216
217        else
218        {
219                if (cr.signals.size == 0)
220                {
221                        cr.signals.add("repro" + cr.data->lifeparams->species);
222                        cr.signals[0].power = 1;
223                }
224                reproduced = 0;
225                cr.data->lifeparams->reproduce = 1;
226        }
227
228        if (reproduced == 1)
229        {
230                //print_repro_info(cr);
231                Populations[0].kill(cr);
232        }
233
234        return reproduced;
235}
236
237function foramReproduce(cr)
238{
239        var properEnergy = cr.energy >= getGene(cr, "min_repro_energies", 0)[cr.data->lifeparams->gen];
240        var reproduced = 0;
241
242        //if creature has proper energy
243        if ( properEnergy )
244        {
245                //reproduce with probability repro_prob
246                if (Math.rnd01 <= ExpProperties.repro_prob) //TODO env trigger
247                {
248                        reproduced = readyToRepro(cr);
249                }
250                else if (cr.signals.receive("repro" + cr.data->lifeparams->species) > 0)
251                {
252                        reproduced = readyToRepro(cr);
253                }
254                if (reproduced == 1)
255                        return 1;
256        }
257
258        else if (!properEnergy)
259        {
260                cr.signals.clear();
261                cr.data->lifeparams->reproduce = 0;
262        }
263
264        return 0;
265}
266
267function crossover(parent, gene)
268{
269        var tmp = parent.data->genes[0][gene];
270        parent.data->genes[0][gene] = parent.data->genes[1][gene];
271        parent.data->genes[1][gene] = tmp;
272}
273
274function createOffspring(geno, energy, parent_genes, parent_lifeparams, parentsuids)
275{
276        curColor = colors[1 - parent_lifeparams->gen];
277        var cr = createAndRotate(geno, 0, 2 * Math.pi, 0);
278        cr.energy0 = energy;
279        cr.energy = cr.energy0;
280        setGenotype({"opt" : "birth", "cr" : cr, "gen" : 1 - parent_lifeparams->gen, "species" : parent_lifeparams->species, "energy0" : cr.energy0, "genes" : parent_genes, "parentsuids" : parentsuids});
281        placeRandomlyNotColliding(cr);
282}
283
284function print_repro_info(cr)
285{
286        Simulator.print("Reproduced " + cr.data->lifeparams->gen + " of species " + cr.data->lifeparams->species + " energy: " + cr.energy);
287}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.