python (psychopy) 余剰演算による表示を分岐を使用しています。同じ分岐が3回以上連続しないようにしたいです。

Question

###前提
python (psychopy) 余剰演算による表示を分岐を使用しています。同じ分岐が3回以上連続しないようにしたいです。
今は分岐は完成しており、単純にランダムに回るようになっています。
roopno %3 == 2 →A分岐
roopno %3 == 1 →B分岐
roopno %3 == 0 →C分岐

##実現したいこと
いずれの分岐も同じ分岐がもう一度だけ続くのは許可し、3回以上連続しないようにしたいです。
A→ A→ B→ B→ C→ C 〇
A→ A→ A ×

どのように実装するか悩んでいます。
よいアイデアを頂ければ幸いです。宜しくお願いいたします。

###該当のソースコード

from psychopy import visual, core, event, gui, data, misc
from psychopy import parallel
from psychopy.constants import *
import gc, numpy, os, random, time, csv, cv2, codecs, sys, random # -*- coding: utf-8 -*-

try: # 画面の準備
    stimdir = 'hoge'
    myWin=visual.Window(fullscr=False,size=[1920,1080],monitor='Default',allowGUI=True,units='norm',color=(0,0,0))
    trials = visual.TextStim(myWin, text = '',pos = (0,0), color = (-1,-1,-1))
    blank = visual.TextStim(myWin, text = '',pos = (0,0), color = (-1,-1,-1))

    trialStart=core.Clock()
    stopwatch = core.Clock()

    trialList = range(0,300) # 0-300の数字をつくりランダム化、次の行でroopnoの変数に入れ込む。
    for roopno in range(3): #とりあえず3試行繰り返す

        numpy.random.shuffle(trialList) # 3条件全部での試行数分枠を作る

        trials.setText('+') #注視点
        trialStart.reset()
        while trialStart.getTime() <0.5:
            trials.draw()
            myWin.flip()
            #A
        if trialList[roopno] % 3 == 2 : # 余剰演算で条件の出し方を分岐させる
            stopwatch.reset()
            trialA = visual.ImageStim(myWin, image = stimdir+'\A.png',pos = (0,0))

            while stopwatch.getTime() < 0.5:
                trialA.draw()
                myWin.flip()
                core.wait(0.5)
            #B
        elif trialList[roopno] % 3 == 1:
            stopwatch.reset()
            trialB = visual.ImageStim(myWin, image = stimdir+'\B.png',pos = (0,0))

            while stopwatch.getTime() < 0.5:
                trialB.draw()
                myWin.flip()
                core.wait(0.5)

            #C
        elif trialList[roopno] % 3 == 0:
            stopwatch.reset()
            trialC = visual.ImageStim(myWin, image = stimdir+'\C.png',pos = (0,0))
            
            while stopwatch.getTime() < 0.5:                   
                trialC.draw()
                myWin.flip()
                core.wait(0.5)


except TypeError, e:
    print e

Comments

[unau]

プログラムのコード部分は、コードブロックに入れてください。

Answer 1

ぱっと思いついた方法は三つです。

• 前回と前々回の値を変数で保存する方法

分かりやすいですが、冗長でしかもメンテナンス性に欠ける印象です。

prev_1 = None
prev_2 = None
for trial in trial_list:
    if prev_1 == prev_2 == (trial % 3):
        continue

    ...

    prev_2 = prev_1
    prev_1 = trial

• 値をリストに格納していく方法

三つ以上の連続を確認するために、リストを用いる方法です。
入力が多いようなら、適宜古い要素をdelする必要があるかもしれません。

def check_continuance(arg_list, check_len):
    return all_equal(arg_list[-check_len:])

def all_equal(arg_list):
    if len(arg_list) < 1:
        return False

    elem0 = arg_list[0]
    for elem in arg_list[1:]:
        if elem0 != elem:
            return False

    return True

• 値の連続入力回数を辞書としてカウントする方法

辞書の初期化の方法を工夫すればいろいろ改善できそうです。DefaultDictとか。

count_dict = {i: 0 for i in range(3)}
for trial in trial_list:
    cond = trial % 3
    
    if count_dict[trial] >= 2:
        continue
    else:
        for key in count_dict.keys():
            if key == cond:
                count_dict[key] += 1
            else:
                count_dict[key] = 0

    ...

---

次のように、前もって剰余を計算しておくと処理が楽です。

>>> test_list = range(10)
>>> numpy.random.shuffle(test_list)
>>> test_list
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> map(lambda x: x % 3, test_list)
[1, 0, 0, 0, 2, 2, 1, 1, 0, 2]
>>> test_list
[7, 9, 6, 3, 8, 5, 4, 1, 0, 2]

---

この回答は、標準入力など不適な要素が動的に発生する状況を想定しています。

Comments

[unau]

2, 3 番目の案、python らしい解ですね。私は awk 脳なので 1 番目のロジックを回答しちゃいました。プログラミング言語に依存しないアルゴリズムなのでいろんな言語でよく使っちゃいます。
ところで、trial_list を使う方法は、偏りが発生するので、あまりよくないかな、と思いました。それぐらいの偏りは許容、という考えかたもありますが、かと言って最初に trail_list を作っておく利点も、見えているコードからは感じられないな、と。
偏り、というのは、たとえば trial_list が剰余をとった状態で [0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 0, 2, 1, 1, ... ] のように偶然剰余値 (ここでは 0) が連続になってしまった場合、これらは最初の二つを使うだけでごっそり捨てられてしまいます。その分、残りでは 0 が出る確率が減るわけです。

[LouiS0616]

> 偏りが発生するので、あまりよくないかな
おっしゃる通りだと思います。
将来的にどのような目的で用いられるかによっても重視すべき点が変わりそうですね。

[kadome93]

沢山のアイデアを頂き有難うございます。
出現確率が偏りは経験があり後々の処理が増えてしまいましたので考慮します。
値のリスト格納について、あると便利だと思いましたので試してみます。有難うございます。

Answer 2

このケースでは、numpy.random を使うメリットがあまり感じられません。次のようにすれば、print しているところで、rnd が 0 か 1 か 2 で、偏りなく、かつ、3 回連続しないように得られますので、rnd の値で三つに分岐すればいいと思います。こういう方法ではだめでしょうか。

from random import *

prev = prevprev = 3
for i in range(100):
    rnd = randrange(3)
    while rnd == prev and rnd == prevprev:
        rnd = randrange(3)
    print "%02d: %1d  %1d %1d" % (i, rnd, prev, prevprev)
    prevprev = prev
    prev = rnd

Comments

[kadome93]

rndを教えて頂き有難うございます。実コードに当てはめて回してみたところ上手く動きました。
このコードではi番目に0 or 1 or 2をランダムに割り当てているのはわかるのですが、何故3回連続しないのかまだ理解できていません。
現時点で上手く調べられていないので、もし宜しければ教えて頂ければ幸いです。

[unau]

i のループ内で rnd を決めるわけですが、そのとき、その前に使った rnd は prev に、さらにその前に使った値は prevprev に保存されています。もし、仮に生成した rnd が prev とも prevprev とも同じだったら、なんどでも生成しなおすことで、prev か prevprev のどちらか、あるいは両方と違う rnd が得られます。
ループの最後で現在の値を prev に保存することで、次に回ってきたときに前回の値との比較を行うのはわりとよくあるパターンかと思います。今回はさらにその前の値を prevprev に保存するという応用です。
ちなみに、最初の prev = prevprev = 3 は、randrange(3) では生成されない値で初期化して、ループの 1 回目と 2 回目は必ず 1 回の乱数生成で成功するようにしてあります。

[kadome93]

ご丁寧に教えて下さり有難うございます。活用させて頂きます。