undefined method `+' for nil:NilClass (NoMethodError)の原因がわからない。

Question

前提・実現したいこと

Rubyでグリッドワールドにおけるエージェントの強化学習システムを作っています。
矢印の長さ（u[][]上方向,d[][]下方向,l[][]左方向.r[][]右方向）の値をもとにしてエージェントの次のグリッドに確率的に移動するという機能を実装するために、ra(0～999の範囲の乱数値を最大値（999）で割ったもの)とu[][]/sum,(u[][]+d[][])/sum,(u[][]+d[][]+r[][])/sumあるいは、1の値と比較することで上記の確率で移動する機能を実装中に以下のエラーメッセージが発生しました。

発生している問題・エラーメッセージ

Traceback (most recent call last):
        4: from learning.rb:155:in `<main>'
        3: from learning.rb:155:in `each'
        2: from learning.rb:167:in `block in <main>'
        1: from learning.rb:167:in `each'
learning.rb:168:in `block (2 levels) in <main>': undefined method `+' for nil:NilClass (NoMethodError)

該当のソースコード

sum = u[ey][ex] + d[ey][ex] + r[ey][ex] + l[ey][ex]
		ra =rand(0..999)/999.to_f
		puts"移動前のエージェントの座補(x,y)=(#{ex},#{ey})"
		puts"sum:#{sum}"
		puts"ra:#{ra}"
		puts"u:#{u[ey][ex]}"
		puts"d:#{d[ey][ex]}"
	    puts"l:#{l[ey][ex]}"
		puts"r:#{r[ey][ex]}"

		if ex==gx && ey==gy#スタート地点とゴール地点が同じ場合、終了する。(そのエージェントはゴールする。ただし、報酬なし)
			e_g+=1#ゴールしたエージェントのカウント

			break
			puts"_________________________________エージェント#{enum}人目ゴール"
		end
=begin
		u_c =u[ey][ex] / sum
		puts "u_c:#{u_c}"
=end
		if ra<u[ey][ex]/sum
			history_x[h] =ex
			history_y[h] =ey #エージェントの経路記録

			#u_h[h]=1#エージェントがどちらに行ったのかの軌跡の記録

			ey =ey-1
		elsif ra < (u[ey][ex]+d[ey][ex]) / sum
			history_x[h] =ex
			history_y[h] =ey

			#d_h[h]=1
			ey =ey+1
		elsif ra < (u[ey][ex]+d[ey][ex]+r[ey][ex]) / sum
			history_x[h] =ex
			history_y[h] =ey

			#r_h[h]=1

			ex =ex-1
		else
			history_x[h] =ex
			history_y[h] =ey

			#l_h[h]=1

			ex =ex+1
		end

###全体のソースコード

#1.環境の設計

puts"グリッドワールドの大きさを教えてください。（ｎ×ｎ）"
n = gets.to_i
puts"n:#{n}"
#グリッドワールドの大きさを取得する。
puts"エージェントの人数を教えてください。"
enum =gets.to_i
#エージェントがスタートに設置されて、矢印の長さを更新されるまでの過程を何回くりかえすか。(エージェントの個数)
puts"エージェントの寿命は何ステップですか。"
elife =gets.to_i
#エージェントの寿命の指定
x =0
y =0
#現在座標
gx_h =[]
gy_h =[]
#ゴールの座標の記録
arrow =Array.new(n).map {Array.new(n,0)}
#グリッドワー ルド作成
gx =rand(0..n-1)
gy =rand(0..n-1)
puts"goal(x,y):(#{gx},#{gy})"
#グリッドワールドの任意の位置にゴールを設置
#gx_h[k]=gx
#gy_h[k]=gy
#ゴールの座標を記録
u =Array.new(n).map{Array.new(n,0)}
d =Array.new(n).map{Array.new(n,0)}
r =Array.new(n).map{Array.new(n,0)}
l =Array.new(n).map{Array.new(n,0)}
#上下左右の矢印の長さを格納
history_x =[]
history_y =[]
=begin
u_h =[]
d_h =[]
r_h =[]
l_h =[]
=end
#エージェントの過去の移動履歴
p =1
#エージェントがゴールに到達した際の総報酬
t =1
#ゴールからさかのぼったエージェントのステップ数（ゴールからtステップ前）
e_g =0
#ゴールしたエージェントの数
puts"n-1:#{n-1}"

u[0][0]=0 #(0,0)
l[0][0]=0
d[0][0]=0.5
r[0][0]=0.5
puts"四つ角"
puts"u[0][0]:#{u[0][0]}"
puts"d[0][0]:#{d[0][0]}"
puts"r[0][0]:#{r[0][0]}"
puts"l[0][0]:#{l[0][0]}"

d[n-1][0]=0 #(0,n-1)
l[n-1][0]=0
u[n-1][0]=0.5
r[n-1][0]=0.5
puts"u[#{n-1}][0]:#{u[n-1][0]}"
puts"d[n-1][0]:#{d[n-1][0]}"
puts"r[n-1][0]:#{r[n-1][0]}"
puts"l[n-1][0]:#{l[n-1][0]}"

u[0][n-1]=0 #(n-1,0)
r[0][n-1]=0
d[0][n-1]=0.5
l[0][n-1]=0.5
puts"u[0][#{n-1}]:#{u[0][n-1]}"
puts"d[0][n-1]:#{d[0][n-1]}"
puts"r[0][n-1]:#{r[0][n-1]}"
puts"l[0][n-1]:#{l[0][n-1]}"

d[n-1][n-1]=0 #(n-1,n-1)
r[n-1][n-1]=0
u[n-1][n-1]=0.5
l[n-1][n-1]=0.5
puts "u[#{n-1}][#{n-1}]:#{u[n-1][n-1]}"
puts "d[n-1][n-1]:#{d[n-1][n-1]}"
puts "r[n-1][n-1]:#{r[n-1][n-1]}"
puts "l[n-1][n-1]:#{l[n-1][n-1]}"
puts"__________________________________"
#四つ角
for i in 1..n-2 do
	u[0][i] =0 #上側
	d[0][i] =0.3
	r[0][i] =0.3
	l[0][i] =0.4
	puts"上側"
	puts"u(#{i},0):#{u[0][i]}"
	puts"d(#{i},0):#{d[0][i]}"
	puts"r(#{i},0):#{r[0][i]}"
	puts"l(#{i},0):#{l[0][i]}"
	puts"__________________________________"

	d[n-1][i] =0  #下側
	u[n-1][i] =0.3
	r[n-1][i] =0.3
	l[n-1][i] =0.4
	puts"下側"
	puts"u(#{i},#{n-1}):#{u[n-1][i]}"
	puts"d(#{i},#{n-1}):#{d[n-1][i]}"
	puts"r(#{i},#{n-1}):#{r[n-1][i]}"
	puts"l(#{i},#{n-1}):#{l[n-1][i]}"
	puts"__________________________________"

	l[i][0]=0 #左側
	u[i][0]=0.3
	d[i][0]=0.3
	r[i][0]=0.4
	puts"左側"
	puts"u(0,#{i}):#{u[i][0]}"
	puts"d(0,#{i}):#{d[i][0]}"
	puts"r(0,#{i}):#{r[i][0]}"
	puts"l(0,#{i}):#{l[i][0]}"
	puts"__________________________________"

	r[i][n-1]=0  #右側
	u[i][n-1]=0.3
	d[i][n-1]=0.3
	l[i][n-1]=0.4
	puts"右側"
	puts"u(#{n-1},#{i}):#{u[i][n-1]}"
	puts"d(#{n-1},#{i}):#{d[i][n-1]}"
	puts"r(#{n-1},#{i}):#{r[i][n-1]}"
	puts"l(#{n-1},#{i}):#{l[i][n-1]}"
	puts"__________________________________"
end
#残りの壁
#境界線の作成(確率を0にする。)ついでに他の方向の矢印にも確立を格納する。(環境の初期化)

for i in 1..n-2 do
	for j in 1..n-2 do
		u[i][j]=0.25
		d[i][j]=0.25
		r[i][j]=0.25
		l[i][j]=0.25
		puts"他のグリッド"
		puts"u(#{j},#{i}):#{u[i][j]}"
		puts"d(#{j},#{i}):#{d[i][j]}"
		puts"r(#{j},#{i}):#{r[i][j]}"
		puts"l(#{j},#{i}):#{l[i][j]}"
		puts"__________________________________"
	end
end
#他のグリッドに確率を格納（等確立の0.25）

#_________________________________________________________________________________________________________________________

#2.学習
for k in 1..enum do #エージェントの個数分繰り返す。

	sx =rand(0..n-1)
	sy =rand(0..n-1)
    puts"start(x,y):(#{sx},#{sy})"
	#startを,グリッドワールドにランダムに格納

	ex =sx
	ey =sy
	puts"エージェントの座標(ex,ey):(#{ex},#{ey})"
	#エージェントの作成(スタート地点に設置)

	for h in 0..elife-1 do #hはエージェント寿命である。四つの矢印の長さを使って確率的に移動する。もしゴールについたらforから脱出する。
		sum = u[ey][ex] + d[ey][ex] + r[ey][ex] + l[ey][ex]
		ra =rand(0..999)/999.to_f
		puts"移動前のエージェントの座補(x,y)=(#{ex},#{ey})"
		puts"sum:#{sum}"
		puts"ra:#{ra}"
		puts"u:#{u[ey][ex]}"
		puts"d:#{d[ey][ex]}"
	    puts"l:#{l[ey][ex]}"
		puts"r:#{r[ey][ex]}"

		if ex==gx && ey==gy#スタート地点とゴール地点が同じ場合、終了する。(そのエージェントはゴールする。ただし、報酬なし)
			e_g+=1#ゴールしたエージェントのカウント

			break
			puts"_________________________________エージェント#{enum}人目ゴール"
		end
=begin
		u_c =u[ey][ex] / sum
		puts "u_c:#{u_c}"
=end
		if ra<u[ey][ex]/sum
			history_x[h] =ex
			history_y[h] =ey #エージェントの経路記録

			#u_h[h]=1#エージェントがどちらに行ったのかの軌跡の記録

			ey =ey-1
		elsif ra < (u[ey][ex]+d[ey][ex]) / sum
			history_x[h] =ex
			history_y[h] =ey

			#d_h[h]=1
			ey =ey+1
		elsif ra < (u[ey][ex]+d[ey][ex]+r[ey][ex]) / sum
			history_x[h] =ex
			history_y[h] =ey

			#r_h[h]=1

			ex =ex-1
		else
			history_x[h] =ex
			history_y[h] =ey

			#l_h[h]=1

			ex =ex+1
		end

		puts"移動前のエージェントの座標(x,y):(#{history_x[h]},#{history_y[h]})(履歴から引用)"
		puts"移動後のエージェントの座標(x,y):(#{ex},#{ey})"
		puts"________*________*____________*_______________*__________"

		if ex==gx && ey==gy
			T =h#エージェントの移動距離(エージェントの寿命)
			puts"逆順前"#配列を逆順にする（先入先出法の実現）
			p history_x
			p history_y

			history_x.reverse
			history_y.reverse

			puts"逆順後"
			p history_x
			p history_y

			for rb in 0..h  do #rollback(ここで報酬を分配する。)
				e_g+=1#ゴールしたエージェントのカウント

				if history_x[h] ==history_x[h-1]&&history_y[h]>history_y[h-1]
					u[history_x[h-1]][history_y[h-1]] = u[history_x[h-1]][history_y[h-1]]+p*(T-t+1/T)
				elsif history_x[h]==history_x[h-1]&&history_y[h]<history_y[h-1]
					d[history_x[h-1]][history_y[h-1]] = d[history_x[h-1]][history_y[h-1]]+p*(T-t+1/T)
				elsif history_x[h]>history_x[h-1]&&history_y[h]==history_y[h-1]
					r[history_x[h-1]][history_y[h-1]] = r[history_x[h-1]][history_y[h-1]]+p*(T-t+1/T)
				else
					l[history_x[h-1]][history_y[h-1]] = l[history_x[h-1]][history_y[h-1]]+p*(T-t+1/T)
				end
				t+=1#エージェントのtステップ前の更新
=begin
				u_h[h]=nil
				d_h[h]=nil
				r_h[h]=nil
				l_h[h]=nil
=end
			end
			history_x.clear #エージェントの履歴をリセットする。
			history_y.clear
			break
		end
	end
end

puts"ゴールしたエージェントの数:#{e_g}"

試したこと

恐らく、sum以下の部分が原因だと思いましたので、＋の前後に空白など入れてみましたが結果は変わりませんでした。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

ruby 2.6.3p62 (2019-04-16 revision 67580) [x64-mingw32]

よろしくお願いいたします。

Answer 1

nilクラスには '+' という名前のメソッドはありませんよというエラーです。

恐らく、コードのどこかで、意図せずnilに数値を加算しているか、文字列を結合しています。

それをやめれば、エラーは解決されると思います。

コードの解析はしていません。

Comments

[nori0519]

エージェントが壁の外に行っていたようで、u[ey][ex],d[ey][ex],l[ey][ex],r[ey][ex]がnilになっておりました。
こちらを行かないように修正したところ直りました。
ありがとうございました。