イタチプログラム3

イタチプログラムを改善する

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以前の投稿でイタチプログラムについて投稿した．今回はデモで見せるように、さらに発展系を作成した．具体的には0.5秒の休止期間を設け、文字表示が収斂していく様子を可視化できるようにした。

import random
import time

def mutate(parent, mutation_rate=0.05):
    """指定された突然変異率で文字列を変更する。"""
    alphabet = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ "
    return ''.join(
        (char if random.random() > mutation_rate else random.choice(alphabet))
        for char in parent
    )

def generate_initial_population(size, target):
    """初期集団を生成する関数。"""
    return [''.join(random.choice("ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ ") for _ in range(len(target))) for _ in range(size)]

def calculate_fitness(individual, target):
    """文字列の適合度を計算する関数。"""
    return sum(1 for i, char in enumerate(individual) if char == target[i])

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# 1. 通常のWeasel programのコード
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def weasel_program_normal(target="METHINKS IT IS LIKE A WEASEL", mutation_rate=0.05, population_size=100, max_generations=1000):
    """進化の過程をシミュレートするメイン関数。"""
    population = generate_initial_population(population_size, target)
    best_match = max(population, key=lambda x: calculate_fitness(x, target))
    best_fitness = calculate_fitness(best_match, target)

    for generation in range(1, max_generations + 1):
        # 次世代の集団を生成（最も適合度が高い個体を親として突然変異させる）
        population = [mutate(best_match, mutation_rate) for _ in range(population_size)]
        best_match = max(population, key=lambda x: calculate_fitness(x, target))
        best_fitness = calculate_fitness(best_match, target)

        # 結果表示
        print(f"Generation {generation}: {best_match} (Fitness: {best_fitness})")

        # 成否表示
        if best_fitness == len(target):
            print("Success")
            break
        else:
            print("Failed")

        # 0.5秒の待機
        time.sleep(0.5)

    return best_match

# 実行
weasel_program_normal()