from percettrone import Percettrone
from stampe_video import disegna_funzione, stampa_risultati_multilayer, disegna_grafico_multi

MAX_EPOCHE = 100000

x = [(0,0),(0,1),(1,0),(1,1)] # Combinazioni
output = (0,1,1,0) # XOR Logico
#output = (0,0,0,1) # AND Logico
#output = (0,1,1,1) # OR Logico
#output = (1,1,1,0) # NAND Logico
#output = (1,0,0,0) # NOR Logico
#output = (1,0,0,1) # XNOR Logico

corrette = 0

soglia_funzione_attivazione = 0.5

rette = {"P1":[], "P2":[], "POUT":[]}

#Pesi per AND, OR e XOR (sigmoide)

pin_est_1 = Percettrone()
pin_est_2 = Percettrone()
pinout = Percettrone()

for i in range(1, MAX_EPOCHE): #Epoche

    if corrette == 4:
        print(f"Epoche necessarie: {i-1}")
        stampa_risultati_multilayer(pin_est_1, pin_est_2, pinout)
        break

    corrette = 0;
    print(f"\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tEPOCA {i}")

    for j in range(0,4): #Combinazioni
        
        # Calcolo le funzioni di attivazione
        y_est_1 = pin_est_1.funzione_sigmoide(x[j][0], x[j][1])
        y_est_2 = pin_est_2.funzione_sigmoide(x[j][0], x[j][1])
        yout = pinout.funzione_sigmoide(y_est_1, y_est_2)
        errore = -(output[j] - yout)

        # Determino la previsione
        if yout >= soglia_funzione_attivazione:
            previsione = 1
        else:
            previsione = 0

        # Stampo a video e preparo per il plot
        print("\n")
        disegna_funzione(pin_est_1, y_est_1, x[j][0], x[j][1], False)
        disegna_funzione(pinout, previsione, y_est_1, y_est_2, True, errore)
        disegna_funzione(pin_est_2, y_est_2, x[j][0], x[j][1], False)
        try:
            rette["P1"].append([-(pin_est_1.w1/pin_est_1.w2), -(pin_est_1.bias/pin_est_1.w2)])
            rette["P2"].append([-(pin_est_2.w1/pin_est_2.w2), -(pin_est_2.bias/pin_est_2.w2)])
            rette["POUT"].append([-(pinout.w1/pinout.w2), -(pinout.bias/pinout.w2)])
        except ZeroDivisionError:
            pass

        # Confronto la previsione con l'output atteso
        if previsione == output[j]:
            corrette += 1
        else:
            # Calcolo i gradienti e correggo i pesi
                # Gradienti Percettrone 1
            gradiente_w1 = errore * y_est_1 * (1-y_est_1) * x[j][0]
            gradiente_w2 = errore * y_est_1 * (1-y_est_1) * x[j][1]
            gradiente_bias = errore * y_est_1 * (1-y_est_1)
            pin_est_1.correggi_pesi(gradiente_w1, gradiente_w2, gradiente_bias)

                # Gradienti Percettrone 2
            gradiente_w1 = errore * yout * (1-yout) * y_est_2 * (1-y_est_2) * x[j][0]
            gradiente_w2 = errore * yout * (1-yout) * y_est_2 * (1-y_est_2) * x[j][1]
            gradiente_bias = errore * yout * (1-yout) * y_est_2 * (1-y_est_2)
            pin_est_2.correggi_pesi(gradiente_w1, gradiente_w2, gradiente_bias)

                # Gradienti Percettrone out
            gradiente_w1 = errore * yout * (1-yout) * y_est_1
            gradiente_w2 = errore * yout * (1-yout) * y_est_2
            gradiente_bias = gradiente_bias = errore * yout * (1-yout)
            pinout.correggi_pesi(gradiente_w1, gradiente_w2, errore)

disegna_grafico_multi(rette)