source: experiments/frams/foraminifera/data/scripts/foraminifera.inc @ 567

Last change on this file since 567 was 567, checked in by oriona, 8 years ago

Chamber growth visualization added, [OFFSPRING] message added, refactoring.

File size: 8.7 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="//0\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)
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                }
19                str += "p:sh=1,sx=%g,sy=%g,sz=%g,rz=3.14159265358979,vr=%s\n" % effectivesize % effectivesize % effectivesize % rgbstring;
20                if (i>0)
21                        str+="j:%d,%d,sh=1,dx=%g,rz=%g\n" % (i-1) % i % (size*shift) % (angle_delta+i*angle_delta_delta);
22                size*=growing;
23        }
24        return str;
25}
26
27function setGenotype(mode)
28{
29        if (mode->opt == "growth")
30        {
31                mode->cr.data->genes = mode->parent_genes;
32                mode->cr.data->lifeparams = mode->parent_lifeparams;
33        }
34
35        else if (mode->opt == "birth")
36        {
37                foram_uid += 1;
38                var new_id = "c"+string(foram_uid);
39                mode->cr.data->genes = String.deserialize(String.serialize(mode->genes));
40                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};   
41
42                var oper = "cloning";
43                if (mode->parentsuids.size > 1)
44                {       
45                        oper = "cross-over";
46                }
47               
48                var dict={"Time":Simulator.stepNumber,"FromIDs":mode->parentsuids,"ID":new_id, "Inherited":[1.0], "Operation": oper, "Kind" : mode->gen};
49                Simulator.print("[OFFSPRING] " + String.serialize(dict));               
50        }
51}
52
53function getEnergy0(radius)
54{
55        return energyFromVolume(micronsToFrams(radius),1);
56}
57
58function gametsDivision(parent_energy, energy0)
59{
60        var number = 1;
61        var result = parent_energy;
62        while ((result-ExpProperties.divisionCost) >= energy0)
63        {
64                result = (result-ExpProperties.divisionCost)/2;
65                number *= 2;
66        }
67        //Simulator.print("parent: " + parent_energy + " result: " + result + " number " + number);
68        return {"energy" : result, "number" : number};
69}
70
71function reproduce_haploid(parent, parent2, clone)
72{       
73        var number, energy0, new_genes, gen;
74        if (clone == 1)
75        {
76                var offspring = gametsDivision(parent.energy,getEnergy0(getGene(parent,"energies0",0)[0]));
77                energy0 = offspring->energy;
78                number = offspring->number;
79                new_genes = parent.data->genes;
80                parent.data->lifeparams->gen = 1 - parent.data->lifeparams->gen; //because of reversal of "gen" in createOffspring function
81                gen = parent.data->lifeparams->gen;
82        }
83        else
84        {
85                var offspring1 = gametsDivision(parent.energy,getEnergy0(getGene(parent,"energies0", 0)[1]));
86                var offspring2 = gametsDivision(parent2.energy,getEnergy0(getGene(parent2,"energies0", 0)[1]));
87                energy0 = (offspring1->energy+offspring2->energy);
88                number = ExpProperties.gametSuccessRate*(offspring1->number+offspring2->number)/2;
89                new_genes = [parent.data->genes, parent2.data->genes];
90                gen = 1 - parent.data->lifeparams->gen;
91
92                if (ExpProperties.logging == 1)
93                {
94                                log(createLogVector(parent, parent.energy),ExpProperties.logPref+"repro_energies_log.txt");
95                                log(createLogVector(parent2, parent2.energy),ExpProperties.logPref+"repro_energies_log.txt");
96                                log(createLogVector(parent, number),ExpProperties.logPref+"repro_num_log.txt");
97                                log(createLogVector(parent, parent.lifespan),ExpProperties.logPref+"lifespan_log.txt");
98                                log(createLogVector(parent2, parent2.lifespan),ExpProperties.logPref+"lifespan_log.txt");
99                }       
100        }
101
102        //Simulator.print("haploid number of offspring: " + number + " energ0: " + energy0);
103
104        for (var j = 0; j < number; j++)
105        {
106                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]);
107        }
108}
109
110function reproduce_diploid(parent)
111{
112        var offspring = gametsDivision(parent.energy,getEnergy0(getGene(parent,"energies0", 0)[0]));
113        var energy0 = offspring->energy;
114        var number = offspring->number;
115
116                if (ExpProperties.logging == 1)
117                {
118                        log(createLogVector(parent, parent.energy),ExpProperties.logPref+"repro_energies_log.txt");
119                        log(createLogVector(parent, number),ExpProperties.logPref+"repro_num_log.txt");
120                        log(createLogVector(parent, parent.lifespan),ExpProperties.logPref+"lifespan_log.txt");
121                }       
122
123        //Simulator.print("diploid number of offspring: " + number+ " energ0: " + energy0);
124
125        for (var j = 0; j < number / 2; j++)
126        {
127                var crossed = 0;
128                //crossover
129                if (Math.rnd01 < ExpProperties.crossprob)
130                {
131                        crossover(parent, "min_repro_energies");
132                        crossed = 1;
133                }
134
135                for (var k = 0; k < 2; k++)
136                {
137                        createOffspring(create_genotype(ExpProperties.chamber_proculus_haplo, 1, colors[0], 1), energy0, parent.data->genes[0], parent.data->lifeparams, [parent.data->lifeparams->uid]);
138                }
139
140                //reverse of crossover for fossilization
141                if (crossed == 1)
142                {
143                        crossover(parent, "min_repro_energies");
144                        crossed = 0;
145                }
146                       
147        }
148}
149
150function reproduce_parents(species)
151{
152                var parent1 = null;
153                var parent2 = null;
154                var pop = Populations[0];
155                for (var i = pop.size-1; i >= 0; i--)
156                {
157                        if (pop[i].data->lifeparams->reproduce == 1 && pop[i].data->lifeparams->species == species)
158                        {
159                                if ((pop[i].data->lifeparams->gen==1) || ((pop[i].data->lifeparams->gen==0) && ExpProperties.stress == 0))
160                                {
161                                        continue;
162                                }
163                                else if (parent1 == null)
164                                {
165                                        parent1 = pop[i];
166                                }
167                                else if (parent2 == null)
168                                {
169                                        parent2 = pop[i];
170                                } 
171                                if (parent1 != null && parent2 != null)
172                                {
173                                        //when parents are ready for reproduction start gametogenesis
174                                        if (parent1.data->lifeparams->division_time == -1 && parent2.data->lifeparams->division_time == -1)
175                                        {
176                                                var time = int(secToSimSteps(ExpProperties.gametoPeriodSec));
177                                                parent1.data->lifeparams->division_time = time;
178                                                parent2.data->lifeparams->division_time = time;
179                                                parent1.idleen = 0;
180                                                parent2.idleen = 0;
181                                                //Simulator.print("parents "+parent1.uid + " " + parent2.uid + " ready to repro: "+Simulator.stepNumber);
182                                        }
183                                        //when gametogenesis is finished fuse gamets
184                                        else if (parent1.data->lifeparams->division_time == 0 && parent2.data->lifeparams->division_time == 0)
185                                        {
186                                                reproduce_haploid(parent1, parent2, 0);
187                                                //print_repro_info(parent1);
188                                                //print_repro_info(parent2);
189                                                pop.kill(parent1);
190                                                pop.kill(parent2);
191                                                parent1 = null;
192                                                parent2 = null;
193                                        }
194                                }       
195                        }
196                }
197}
198
199function readyToRepro(cr)
200{
201        var reproduced = 1;
202
203        if (cr.data->lifeparams->gen == 1)
204        {
205                reproduce_diploid(cr);
206        }
207
208        else if (ExpProperties.stress == 0)
209        {
210                reproduce_haploid(cr, null, 1);
211        }
212
213        else
214        {
215                if (cr.signals.size == 0)
216                {
217                        cr.signals.add("repro"+cr.data->lifeparams->species);
218                        cr.signals[0].power = 1;
219                }
220                reproduced = 0;
221                cr.data->lifeparams->reproduce = 1;
222        }
223
224        if (reproduced == 1)
225        {
226                //print_repro_info(cr);
227                Populations[0].kill(cr);
228        }
229
230        return reproduced;
231}
232
233function foramReproduce(cr)
234{
235        var properEnergy = cr.energy >= getGene(cr, "min_repro_energies",0)[cr.data->lifeparams->gen];
236        var reproduced = 0;     
237
238        //if creature has proper energy
239        if ( properEnergy && cr.signals.size == 0)
240        {
241                //reproduce with probability repro_prob
242                if (Math.rnd01 <= ExpProperties.repro_prob) //TODO env trigger
243                {
244                        reproduced = readyToRepro(cr);
245                }
246                else if (cr.signals.receive("repro"+cr.data->lifeparams->species) > 0)
247                {
248                        reproduced = readyToRepro(cr);
249                }
250                if (reproduced == 1)
251                                return 1;
252        }
253
254        else if (!properEnergy)
255        {
256                cr.signals.clear();
257                cr.data->lifeparams->reproduce = 0;
258        }
259
260        return 0;
261}
262
263function crossover(parent, gene)
264{
265        var tmp = parent.data->genes[0][gene];
266        parent.data->genes[0][gene] = parent.data->genes[1][gene];
267        parent.data->genes[1][gene] = tmp;
268}
269
270function createOffspring(geno, energy, parent_genes, parent_lifeparams, parentsuids)
271{
272        curColor = retColors[1-parent_lifeparams->gen];
273        var cr = Populations[0].add(geno);
274        cr.energy0 = energy;
275        cr.energy = cr.energy0;
276        setGenotype({"opt" : "birth", "cr" : cr, "gen" : 1 - parent_lifeparams->gen, "species" : parent_lifeparams->species, "energy0" : cr.energy0, "genes" : parent_genes, "parentsuids" : parentsuids});
277        placeRandomlyNotColliding(cr);
278}
279
280function print_repro_info(cr)
281{
282        Simulator.print("Reproduced " + cr.data->lifeparams->gen + " of species " + cr.data->lifeparams->species + " energy: " + cr.energy);
283}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.