source: experiments/frams/foraminifera/data/scripts/foraminifera.inc @ 557

Last change on this file since 557 was 557, checked in by Maciej Komosinski, 8 years ago
  • Fixed extra space after property ID
  • A function to generate simple planispiral forams
File size: 10.7 KB
Line 
1//size versus energy
2//real proportions
3
4function create_genotype(proculus_size, number_of_chambers)
5{
6        const shift=0.75;
7        const angle_delta=0.7;
8        const angle_delta_delta=-0.018;
9        const growing=1.05;
10       
11        var str="//0\n";
12        var size=proculus_size;
13        for(var i=0;i<number_of_chambers;i++)
14        {
15                str+="p:sh=1,sx=%g,sy=%g,sz=%g\n" % size % size % size;
16                if (i>0)
17                        str+="j:%d,%d,sh=1,dx=%g,ry=%g\n" % (i-1) % i % (size*shift) % (angle_delta+i*angle_delta_delta);
18                size*=growing;
19        }
20        return str;
21}
22
23function init_chambers()
24{
25        colors = ["1.0,1.0,0.0","1.0,0.5,0.0"];
26        retColors = ["1.0,1.0,1.0", "1.0,1.0,0.0"];
27        chambers = [ ["p:sh=1, sx=0.2, sy=0.2, sz=0.2, rz=3.14159265358979,",
28"p:0.18421219587326, 0.13, sh=1, sx=0.21, sy=0.21, sz=0.21,",
29"p:0.323935478925705, 0.195192575454712, -0.0246672090142965, sh=1, sx=0.2205, sy=0.2205, sz=0.2205,",
30"p:0.467822402715683, 0.258204102516174, -0.0246672090142965, sh=1, sx=0.231525, sy=0.231525, sz=0.231525,",
31"p:0.664101362228394, 0.309014827013016, -0.0246672090142965, sh=1, sx=0.24310125, sy=0.24310125, sz=0.24310125,",
32"p:0.860512733459473, 0.274790525436401, -0.0246672090142965, sh=1, sx=0.2552563125, sy=0.2552563125, sz=0.2552563125,",
33"p:1.0273220539093, 0.1655353307724, -0.0246672090142965, sh=1, sx=0.268019128125, sy=0.268019128125, sz=0.268019128125,",
34"p:1.13825333118439, -0.000509921927005053, -0.0246672090142965, sh=1, sx=0.28142008453125, sy=0.28142008453125, sz=0.28142008453125,",
35"p:1.17569863796234, -0.196833491325378, -0.0246672090142965, sh=1, sx=0.295491088757813, sy=0.295491088757813, sz=0.295491088757813,",
36"p:1.13369226455688, -0.392314255237579, -0.0246672090142965, sh=1, sx=0.310265643195703, sy=0.310265643195703, sz=0.310265643195703,"],
37        ["p:sh=1, sx=0.1, sy=0.1, sz=0.1, rz=3.14159265358979,",
38"p:0.110527315735817, -0.0167302016913891, sh=1, sx=0.105, sy=0.105, sz=0.105, rx=3.63519277003091e-33,",
39"p:0.207026958465576, -0.080698736011982, 1.17627548103266e-17, sh=1, sx=0.11025, sy=0.11025, sz=0.11025,",
40"p:0.271191358566284, -0.169948443770409, 1.17627548103266e-17, sh=1, sx=0.1157625, sy=0.1157625, sz=0.1157625,",
41"p:0.291628688573837, -0.286643952131271, 1.17627548103266e-17, sh=1, sx=0.121550625, sy=0.121550625, sz=0.121550625,",
42"p:0.264833927154541, -0.403534322977066, 1.17627548103266e-17, sh=1, sx=0.12762815625, sy=0.12762815625, sz=0.12762815625,",
43"p:0.194418027997017, -0.500668346881866, 1.17627548103266e-17, sh=1, sx=0.1340095640625, sy=0.1340095640625, sz=0.1340095640625,",
44"p:0.091719962656498, -0.562735974788666, 1.17627548103266e-17, sh=1, sx=0.140710042265625, sy=0.140710042265625, sz=0.140710042265625,",
45"p:-0.0270438715815544, -0.57991486787796, 1.17627548103266e-17, sh=1, sx=0.147745544378906, sy=0.147745544378906, sz=0.147745544378906,",
46"p:-0.143122747540474, -0.549489378929138, 1.17627548103266e-17, sh=1, sx=0.155132821597852, sy=0.155132821597852, sz=0.155132821597852,"]];
47}
48
49function createForamMorphology(morphotype, gen, chamber_num)
50{
51        var geno = "//0\nm:Vstyle=foram\n" + chambers[morphotype][0] + "vr=" + colors[gen];
52
53        chamber_num = Math.min(chamber_num, chambers[morphotype].size - 1);
54
55        for (var i = 0; i < chamber_num; i++)
56        {
57                geno += "\n" + chambers[morphotype][i+1]  + "vr=" +  colors[gen];
58        }
59
60        for (var i = 0; i < chamber_num; i++)
61        {
62                geno += "\n" +  "j:"+ i +", "+ (i+1) +", sh=1";
63        }
64
65        return geno;
66}
67
68function setGenotype(mode)
69{
70        if (mode->opt == "growth")
71        {
72                mode->cr.data->genes = mode->parent_genes;
73                mode->cr.data->lifeparams = mode->parent_lifeparams;
74        }
75
76        else if (mode->opt == "birth")
77        {
78                mode->cr.data->genes = String.deserialize(String.serialize(mode->genes));
79                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};                   
80
81        }
82}
83
84function gametsDivision(parent_energy, energy0)
85{
86        var number = 1;
87        var result = parent_energy;
88        while ((result-ExpProperties.divisionCost) >= energy0)
89        {
90                result = (result-ExpProperties.divisionCost)/2;
91                number *= 2;
92        }
93        //Simulator.print("parent: " + parent_energy + " result: " + result + " number " + number);
94        return {"energy" : result, "number" : number};
95}
96
97function getEnergy0(radius)
98{
99        return energyFromVolume(micronsToFrams(radius),1);
100}
101
102function reproduce_haploid(parent, parent2, clone)
103{       
104        var number, energy0, new_genes, gen;
105        if (clone == 1)
106        {
107                var offspring = gametsDivision(parent.energy,getEnergy0(getGene(parent,"energies0",0)[0]));
108                energy0 = offspring->energy;
109                number = offspring->number;
110                new_genes = parent.data->genes;
111                parent.data->lifeparams->gen = 1 - parent.data->lifeparams->gen; //because of reversal of "gen" in createOffspring function
112                gen = parent.data->lifeparams->gen;
113        }
114        else
115        {
116                var offspring1 = gametsDivision(parent.energy,getEnergy0(getGene(parent,"energies0", 0)[1]));
117                var offspring2 = gametsDivision(parent2.energy,getEnergy0(getGene(parent2,"energies0", 0)[1]));
118                energy0 = (offspring1->energy+offspring2->energy);
119                number = ExpProperties.gametSuccessRate*(offspring1->number+offspring2->number)/2;
120                new_genes = [parent.data->genes, parent2.data->genes];
121                gen = 1 - parent.data->lifeparams->gen;
122
123                if (ExpProperties.logging == 1)
124                {
125                                log(createLogVector(parent, parent.energy),ExpProperties.logPref+"repro_energies_log.txt");
126                                log(createLogVector(parent2, parent2.energy),ExpProperties.logPref+"repro_energies_log.txt");
127                                log(createLogVector(parent, number),ExpProperties.logPref+"repro_num_log.txt");
128                                log(createLogVector(parent, parent.lifespan),ExpProperties.logPref+"lifespan_log.txt");
129                                log(createLogVector(parent2, parent2.lifespan),ExpProperties.logPref+"lifespan_log.txt");
130                }       
131        }
132
133        Simulator.print("haploid number of offspring: " + number + " energ0: " + energy0);
134
135        for (var j = 0; j < number; j++)
136        {
137                createOffspring(createForamMorphology(gen, gen, 0), energy0, new_genes, parent.data->lifeparams);
138        }
139}
140
141function reproduce_diploid(parent)
142{
143        var offspring = gametsDivision(parent.energy,getEnergy0(getGene(parent,"energies0", 0)[0]));
144        var energy0 = offspring->energy;
145        var number = offspring->number;
146
147                if (ExpProperties.logging == 1)
148                {
149                        log(createLogVector(parent, parent.energy),ExpProperties.logPref+"repro_energies_log.txt");
150                        log(createLogVector(parent, number),ExpProperties.logPref+"repro_num_log.txt");
151                        log(createLogVector(parent, parent.lifespan),ExpProperties.logPref+"lifespan_log.txt");
152                }       
153
154        Simulator.print("diploid number of offspring: " + number+ " energ0: " + energy0);
155
156        for (var j = 0; j < number / 2; j++)
157        {
158                var crossed = 0;
159                //crossover
160                if (Math.rnd01 < ExpProperties.crossprob)
161                {
162                        crossover(parent, "min_repro_energies");
163                        crossed = 1;
164                }
165
166                for (var k = 0; k < 2; k++)
167                {
168                        createOffspring(createForamMorphology(1 - parent.data->lifeparams->gen, 1 - parent.data->lifeparams->gen, 0), energy0, parent.data->genes[0], parent.data->lifeparams);
169                }
170
171                //reverse of crossover for fossilization
172                if (crossed == 1)
173                {
174                        crossover(parent, "min_repro_energies");
175                        crossed = 0;
176                }
177                       
178        }
179}
180
181function reproduce_parents(species)
182{
183                var parent1 = null;
184                var parent2 = null;
185                var pop = Populations[0];
186                for (var i = pop.size-1; i >= 0; i--)
187                {
188                        if (pop[i].data->lifeparams->reproduce == 1 && pop[i].data->lifeparams->species == species)
189                        {
190                                if ((pop[i].data->lifeparams->gen==1) || ((pop[i].data->lifeparams->gen==0) && ExpProperties.stress == 0))
191                                {
192                                        continue;
193                                }
194                                else if (parent1 == null)
195                                {
196                                        parent1 = pop[i];
197                                }
198                                else if (parent2 == null)
199                                {
200                                        parent2 = pop[i];
201                                } 
202                                if (parent1 != null && parent2 != null)
203                                {
204                                        //when parents are ready for reproduction start gametogenesis
205                                        if (parent1.data->lifeparams->division_time == -1 && parent2.data->lifeparams->division_time == -1)
206                                        {
207                                                var time = int(secToSimSteps(ExpProperties.gametoPeriodSec));
208                                                parent1.data->lifeparams->division_time = time;
209                                                parent2.data->lifeparams->division_time = time;
210                                                parent1.idleen = 0;
211                                                parent2.idleen = 0;
212                                                //Simulator.print("parents "+parent1.uid + " " + parent2.uid + " ready to repro: "+Simulator.stepNumber);
213                                        }
214                                        //when gametogenesis is finished fuse gamets
215                                        else if (parent1.data->lifeparams->division_time == 0 && parent2.data->lifeparams->division_time == 0)
216                                        {
217                                                reproduce_haploid(parent1, parent2, 0);
218                                                print_repro_info(parent1);
219                                                print_repro_info(parent2);
220                                                pop.kill(parent1);
221                                                pop.kill(parent2);
222                                                parent1 = null;
223                                                parent2 = null;
224                                        }
225                                }       
226                        }
227                }
228}
229
230function readyToRepro(cr)
231{
232        var reproduced = 1;
233       
234       
235        if (cr.data->lifeparams->gen == 1)
236        {
237                reproduce_diploid(cr);
238        }
239
240        else if (ExpProperties.stress == 0)
241        {
242                reproduce_haploid(cr, null, 1);
243        }
244
245        else
246        {
247                if (cr.signals.size == 0)
248                {
249                        cr.signals.add("repro"+cr.data->lifeparams->species);
250                        cr.signals[0].power = 1;
251                }
252                reproduced = 0;
253                cr.data->lifeparams->reproduce = 1;
254        }
255
256        if (reproduced == 1)
257        {
258                print_repro_info(cr);
259                Populations[0].kill(cr);
260        }
261
262        return reproduced;
263}
264
265function print_repro_info(cr)
266{
267        Simulator.print("Reproduced " + cr.data->lifeparams->gen + " of species " + cr.data->lifeparams->species + " energy: " + cr.energy);
268}
269
270function foramReproduce(cr)
271{
272        var properEnergy = cr.energy >= energyFromVolume(max_chamber_volume[cr.data->lifeparams->gen][getGene(cr, "min_repro_energies",0)[cr.data->lifeparams->gen]],0);
273        var reproduced = 0;     
274
275        //if creature has proper energy
276        if ( properEnergy && cr.signals.size == 0)
277        {
278                //reproduce with probability repro_prob
279                if (Math.rnd01 <= ExpProperties.repro_prob) //TODO env trigger
280                {
281                        reproduced = readyToRepro(cr);
282                }
283                else if (cr.signals.receive("repro"+cr.data->lifeparams->species) > 0)
284                {
285                        reproduced = readyToRepro(cr);
286                }
287                if (reproduced == 1)
288                                return 1;
289        }
290
291        else if (!properEnergy)
292        {
293                cr.signals.clear();
294                cr.data->lifeparams->reproduce = 0;
295        }
296
297        return 0;
298}
299
300function crossover(parent, gene)
301{
302        var tmp = parent.data->genes[0][gene];
303        parent.data->genes[0][gene] = parent.data->genes[1][gene];
304        parent.data->genes[1][gene] = tmp;
305}
306
307function createOffspring(geno, energy, parent_genes, parent_lifeparams)
308{
309        curColor = retColors[1-parent_lifeparams->gen];
310        var cr = Populations[0].add(geno);
311        cr.energy0 = energy;
312        cr.energy = cr.energy0;
313        setGenotype({"opt" : "birth", "cr" : cr, "gen" : 1 - parent_lifeparams->gen, "species" : parent_lifeparams->species, "energy0" : cr.energy0, "genes" : parent_genes});
314        placeRandomlyNotColliding(cr);
315}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.