23points-ga

このプロジェクトでは、極座標平面上に23個の点を「美しく」配置する問題を遺伝的アルゴリズムで探索するものです。

実行環境

• Python 3.12
• uv
  • uv以外のパッケージ管理ツールを使用する場合は、適宜コマンドを変更してください。
• 必要なパッケージは pyproject.toml に記載されています。
  • matplotlib
  • numpy
  • pillow
  • scipy
  • tyro

各ファイルについて

• main.py: メインのスクリプト。遺伝的アルゴリズムのループを実行します。
• points.py: 点の配置を表すPointsクラスと交叉のための関数が含まれています。突然変異はPointsクラスのmutateメソッドで実装されています。
• loss.py: 点の配置の評価関数（loss関数）が含まれています。

使い方

1. 必要なパッケージをインストールします。

   uv sync

2. メインスクリプトを実行します。

   uv run python3 main.py

3. 結果はoutputディレクトリに保存されます。デフォルトでは50世代ごとに上位5個の点の配置が画像として保存されます。

   • output/gen_XXX/: 各世代の上位5個の点の配置画像が含まれるディレクトリ
   • output/best_loss.png: 各世代の最良lossの履歴を示すグラフ
   • output/worst_loss.png: 各世代の最悪lossの履歴を示すグラフ
   • output/best_loss.npz: 各世代の最良のlossの履歴データ
   • output/worst_loss.npz: 各世代の最悪のlossの履歴データ

4. 実行時のパラメータを変更したい場合は、引数を与えることで変更できます。例えば、世代数を200、シード値を1234に変更する場合は以下のようにします。

   uv run python3 main.py --max-gens 200 --seed 1234

   • 引数の詳細はuv run python3 main.py --helpで確認できます。