source: experiments/frams/foraminifera/data/scripts/foraminifera.inc @ 573

Last change on this file since 573 was 573, checked in by oriona, 8 years ago

Inherited entry for cross-over corrected.

File size: 8.8 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                var inherit = [1.0];
44                if (mode->parentsuids.size > 1)
45                {       
46                        oper = "cross-over";
47                        inherit = [0.5, 0.5];
48                }
49               
50                var dict={"Time":Simulator.stepNumber,"FromIDs":mode->parentsuids,"ID":new_id, "Inherited":inherit, "Operation": oper, "Kind" : mode->gen};
51                Simulator.print("[OFFSPRING] " + String.serialize(dict));               
52        }
53}
54
55function getEnergy0(radius)
56{
57        return energyFromVolume(micronsToFrams(radius),1);
58}
59
60function gametsDivision(parent_energy, energy0)
61{
62        var number = 1;
63        var result = parent_energy;
64        while ((result-ExpProperties.divisionCost) >= energy0)
65        {
66                result = (result-ExpProperties.divisionCost)/2;
67                number *= 2;
68        }
69        //Simulator.print("parent: " + parent_energy + " result: " + result + " number " + number);
70        return {"energy" : result, "number" : number};
71}
72
73function reproduce_haploid(parent, parent2, clone)
74{       
75        var number, energy0, new_genes, gen;
76        if (clone == 1)
77        {
78                var offspring = gametsDivision(parent.energy,getEnergy0(getGene(parent,"energies0",0)[0]));
79                energy0 = offspring->energy;
80                number = offspring->number;
81                new_genes = parent.data->genes;
82                parent.data->lifeparams->gen = 1 - parent.data->lifeparams->gen; //because of reversal of "gen" in createOffspring function
83                gen = parent.data->lifeparams->gen;
84        }
85        else
86        {
87                var offspring1 = gametsDivision(parent.energy,getEnergy0(getGene(parent,"energies0", 0)[1]));
88                var offspring2 = gametsDivision(parent2.energy,getEnergy0(getGene(parent2,"energies0", 0)[1]));
89                energy0 = (offspring1->energy+offspring2->energy);
90                number = ExpProperties.gametSuccessRate*(offspring1->number+offspring2->number)/2;
91                new_genes = [parent.data->genes, parent2.data->genes];
92                gen = 1 - parent.data->lifeparams->gen;
93
94                if (ExpProperties.logging == 1)
95                {
96                                log(createLogVector(parent, parent.energy),ExpProperties.logPref+"repro_energies_log.txt");
97                                log(createLogVector(parent2, parent2.energy),ExpProperties.logPref+"repro_energies_log.txt");
98                                log(createLogVector(parent, number),ExpProperties.logPref+"repro_num_log.txt");
99                                log(createLogVector(parent, parent.lifespan),ExpProperties.logPref+"lifespan_log.txt");
100                                log(createLogVector(parent2, parent2.lifespan),ExpProperties.logPref+"lifespan_log.txt");
101                }       
102        }
103
104        //Simulator.print("haploid number of offspring: " + number + " energ0: " + energy0);
105
106        for (var j = 0; j < number; j++)
107        {
108                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]);
109        }
110}
111
112function reproduce_diploid(parent)
113{
114        var offspring = gametsDivision(parent.energy,getEnergy0(getGene(parent,"energies0", 0)[0]));
115        var energy0 = offspring->energy;
116        var number = offspring->number;
117
118                if (ExpProperties.logging == 1)
119                {
120                        log(createLogVector(parent, parent.energy),ExpProperties.logPref+"repro_energies_log.txt");
121                        log(createLogVector(parent, number),ExpProperties.logPref+"repro_num_log.txt");
122                        log(createLogVector(parent, parent.lifespan),ExpProperties.logPref+"lifespan_log.txt");
123                }       
124
125        //Simulator.print("diploid number of offspring: " + number+ " energ0: " + energy0);
126
127        for (var j = 0; j < number / 2; j++)
128        {
129                var crossed = 0;
130                //crossover
131                if (Math.rnd01 < ExpProperties.crossprob)
132                {
133                        crossover(parent, "min_repro_energies");
134                        crossed = 1;
135                }
136
137                for (var k = 0; k < 2; k++)
138                {
139                        createOffspring(create_genotype(ExpProperties.chamber_proculus_haplo, 1, colors[0], 1), energy0, parent.data->genes[0], parent.data->lifeparams, [parent.data->lifeparams->uid]);
140                }
141
142                //reverse of crossover for fossilization
143                if (crossed == 1)
144                {
145                        crossover(parent, "min_repro_energies");
146                        crossed = 0;
147                }
148                       
149        }
150}
151
152function reproduce_parents(species)
153{
154                var parent1 = null;
155                var parent2 = null;
156                var pop = Populations[0];
157                for (var i = pop.size-1; i >= 0; i--)
158                {
159                        if (pop[i].data->lifeparams->reproduce == 1 && pop[i].data->lifeparams->species == species)
160                        {
161                                if ((pop[i].data->lifeparams->gen==1) || ((pop[i].data->lifeparams->gen==0) && ExpProperties.stress == 0))
162                                {
163                                        continue;
164                                }
165                                else if (parent1 == null)
166                                {
167                                        parent1 = pop[i];
168                                }
169                                else if (parent2 == null)
170                                {
171                                        parent2 = pop[i];
172                                } 
173                                if (parent1 != null && parent2 != null)
174                                {
175                                        //when parents are ready for reproduction start gametogenesis
176                                        if (parent1.data->lifeparams->division_time == -1 && parent2.data->lifeparams->division_time == -1)
177                                        {
178                                                var time = int(secToSimSteps(ExpProperties.gametoPeriodSec));
179                                                parent1.data->lifeparams->division_time = time;
180                                                parent2.data->lifeparams->division_time = time;
181                                                parent1.idleen = 0;
182                                                parent2.idleen = 0;
183                                                //Simulator.print("parents "+parent1.uid + " " + parent2.uid + " ready to repro: "+Simulator.stepNumber);
184                                        }
185                                        //when gametogenesis is finished fuse gamets
186                                        else if (parent1.data->lifeparams->division_time == 0 && parent2.data->lifeparams->division_time == 0)
187                                        {
188                                                reproduce_haploid(parent1, parent2, 0);
189                                                //print_repro_info(parent1);
190                                                //print_repro_info(parent2);
191                                                pop.kill(parent1);
192                                                pop.kill(parent2);
193                                                parent1 = null;
194                                                parent2 = null;
195                                        }
196                                }       
197                        }
198                }
199}
200
201function readyToRepro(cr)
202{
203        var reproduced = 1;
204
205        if (cr.data->lifeparams->gen == 1)
206        {
207                reproduce_diploid(cr);
208        }
209
210        else if (ExpProperties.stress == 0)
211        {
212                reproduce_haploid(cr, null, 1);
213        }
214
215        else
216        {
217                if (cr.signals.size == 0)
218                {
219                        cr.signals.add("repro"+cr.data->lifeparams->species);
220                        cr.signals[0].power = 1;
221                }
222                reproduced = 0;
223                cr.data->lifeparams->reproduce = 1;
224        }
225
226        if (reproduced == 1)
227        {
228                //print_repro_info(cr);
229                Populations[0].kill(cr);
230        }
231
232        return reproduced;
233}
234
235function foramReproduce(cr)
236{
237        var properEnergy = cr.energy >= getGene(cr, "min_repro_energies",0)[cr.data->lifeparams->gen];
238        var reproduced = 0;     
239
240        //if creature has proper energy
241        if ( properEnergy && cr.signals.size == 0)
242        {
243                //reproduce with probability repro_prob
244                if (Math.rnd01 <= ExpProperties.repro_prob) //TODO env trigger
245                {
246                        reproduced = readyToRepro(cr);
247                }
248                else if (cr.signals.receive("repro"+cr.data->lifeparams->species) > 0)
249                {
250                        reproduced = readyToRepro(cr);
251                }
252                if (reproduced == 1)
253                                return 1;
254        }
255
256        else if (!properEnergy)
257        {
258                cr.signals.clear();
259                cr.data->lifeparams->reproduce = 0;
260        }
261
262        return 0;
263}
264
265function crossover(parent, gene)
266{
267        var tmp = parent.data->genes[0][gene];
268        parent.data->genes[0][gene] = parent.data->genes[1][gene];
269        parent.data->genes[1][gene] = tmp;
270}
271
272function createOffspring(geno, energy, parent_genes, parent_lifeparams, parentsuids)
273{
274        curColor = retColors[1-parent_lifeparams->gen];
275        var cr = Populations[0].add(geno);
276        cr.energy0 = energy;
277        cr.energy = cr.energy0;
278        setGenotype({"opt" : "birth", "cr" : cr, "gen" : 1 - parent_lifeparams->gen, "species" : parent_lifeparams->species, "energy0" : cr.energy0, "genes" : parent_genes, "parentsuids" : parentsuids});
279        placeRandomlyNotColliding(cr);
280}
281
282function print_repro_info(cr)
283{
284        Simulator.print("Reproduced " + cr.data->lifeparams->gen + " of species " + cr.data->lifeparams->species + " energy: " + cr.energy);
285}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.