関数内での引数の渡しが上手く機能していない

Question

前提

エージェントベースモデルのシミュレーションを行う環境を作ろうとしています。

実現したいこと

追加したbrake関数が機能する様にしたい。

発生している問題・エラーメッセージ

TypeError: update() missing 1 required positional argument: 'others'

該当のソースコード

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
from IPython.display import HTML
import _ctypes

a1 = -0.034298
b1 = 3.348394
c1 = 4.252840
d1 = -0.003423

survival=dict()
crash=0


class Agent:
    def __init__(self, name = None, pos = None, vel = None, SIZE = 10, VEL = 1,
            RANGE_SEPARATE = 1.0,color = None):
        self.name = name if name else 'agent_02'
        self.pos = pos if pos else np.random.uniform(-SIZE, SIZE, 2)
        self.vel = vel if vel else np.random.uniform(-VEL, VEL, 2)
        self.SIZE = SIZE
        self.VEL = VEL
        self.RANGE_SEPARATE = RANGE_SEPARATE#分離範囲
        self.vel_tmp = np.zeros(2)#移動
        self.color = color if color else 'k'

    
    def distance(self, other):#ユークリッド距離
        return np.linalg.norm(self.pos - other.pos)
    
    def ruleSeparate(self, others, ratio = 1):
        others = [other for other in others if self.distance(other) < self.RANGE_SEPARATE]#範囲内に入ったエージェントの選別
        v = np.zeros(2)
        if not others:
            return 0
        for other in others:
            d = self.pos - other.pos#dが-になる時ある？
            v += d / self.distance(other)#進行方向の単位ベクトル
        self.vel_tmp += v / len(others) * ratio#平均を出してそれをratio倍する
        return v / len(others) * ratio
    
    
    
    def calculate(self, others):
        self.ruleSeparate(others, 1.0)
        
    def update(self) -> bool:#返り値の型名
        self.vel += self.vel_tmp#進行速度ベクトル更新
        v = np.linalg.norm(self.vel)
       #壁に当たったら反転
        if (abs(self.pos + self.vel)[0] > self.SIZE):
            self.vel[0] = -self.vel[0]
        if (abs(self.pos + self.vel)[1] > self.SIZE):
            self.vel[1] = -self.vel[1]
        
        self.pos += self.vel#位置更新
        self.vel_tmp = np.zeros(2)##進行速度ベクトル初期化
        return True

class AgentEdited(Agent):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super(AgentEdited, self).__init__(*args, **kwargs)
        #クラス(子クラス)で別のクラス(親クラス)を継承できます。継承することで、親クラスのメソッドを子クラスから呼び出せる
        #super().親クラスのメソッド # python3系での標準の書き方
        #super(親クラスのオブジェクト, self).親クラスのメソッド # python2系での書き方
        #不特定多数の引数を受け取ることができる仕組みを作るのが「*args」「**kwargs」
        self.color = kwargs.get('color', 'r')
        self.name=kwargs.get('name','agent_01')
        
        max_distance = 0
        self.goal = None # 角が一番遠い場所
        for px in [-self.SIZE, self.SIZE]:
            for py in [-self.SIZE, self.SIZE]:
                dist = np.linalg.norm(self.pos - np.array([px, py]))
                if max_distance < dist:
                    max_distance = dist#最大値の更新
                    self.goal = np.array([px, py])
        

    
    def ruleSeparate(self, others, ratio = 1):
        others = [other for other in others if self.distance(other) < self.RANGE_SEPARATE]
        v  = np.zeros(2)
        if not others:
            return 0
        for other in others:
            d = self.pos - other.pos
            vel = self.vel - other.vel
            TTNP = d / (vel + 1e-5) # 0除算防止のため微小値を挿入
            DINP = self.distance(other)
            v += 1/(1+np.exp(-(c1+d1*TTNP))) * 1/(1+np.exp(-(b1+a1*DINP)))
        self.vel_tmp += v / len(others) * ratio
        return v / len(others) * ratio
    
    def calculate(self, others):
        self.ruleSeparate(others) # only separate

def calc_rad(pos2, pos1):#角計算
    return np.arctan2(pos2[1] - pos1[1], pos2[0] - pos1[0])

#np.arctan(x)は引数が一つでarctan(x)をラジアンで返す。返り値は-pi / 2からpi / 2（-90度から90度）の間になる。
#np.arctan2(y, x)は引数が二つで、arctan(y / x)をラジアンで返す。この角度は、極座標平面において原点から座標(x, y)へのベクトルがx軸の正の方向となす角度（偏角）であり、返り値は-piからpi（-180度から180度）の間になる
#print(np.degrees(np.arctan2(-1, 1)))
# -45.0
#print(np.degrees(np.arctan2(1, -1)))
# 135.0

def rotate_vec(vec, rad):#ベクトル更新
    return np.dot(vec, np.array([[np.cos(rad), -np.sin(rad)], [np.sin(rad), np.cos(rad)]]).T)


class AgentGoForWall(AgentEdited):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super(AgentGoForWall, self).__init__(*args, **kwargs)
        self.log = [self.pos] # カウント初期化

        self.color = kwargs.get('color', 'b')
        self.name=kwargs.get('name','agent_03')
        #kwargsはkeyとvalueの組み合わせを渡す

        max_distance = 0
        self.goal = None # 角が一番遠い場所
        for px in [-self.SIZE, self.SIZE]:
            for py in [-self.SIZE, self.SIZE]:
                dist = np.linalg.norm(self.pos - np.array([px, py]))
                if max_distance < dist:
                    max_distance = dist#最大値の更新
                    self.goal = np.array([px, py])
        #self.vel = rotate_vec(np.array([self.VEL, 0]), calc_rad(self.goal, self.pos))

    def brake(self,others):
      others = [other for other in others if self.distance(other) < self.RANGE_SEPARATE]#範囲内に入ったエージェントの選別
      v = np.zeros(2)
      if not others:
        return 0
      for other in others:
        if other.name!='agent_03':
          self.vel=(0,0)
          crash+=1#カウント追加

    


    def update(self,others) -> bool:#"返り値の型名"
        self.vel = rotate_vec(np.array([self.VEL, 0]), calc_rad(self.goal, self.pos))
        
        self.brake()
        

        if abs(self.pos + self.vel)[0] > self.SIZE or abs(self.pos + self.vel)[1] > self.SIZE:
            return False # deactivate this Agent
        
        self.pos += self.vel
        self.log.append(self.pos) # カウントアップ
        self.vel_tmp = np.zeros(2)
        return True




class Boids:
    def __init__(self, AGENT = 20):#Agent数
        self.active = list()
        self.every = list()
        self.go2wall = list()
        self.Central=list()
        for _ in range(AGENT):
            self.add_agent(Agent())
    
    def add_agent(self, agent):
        self.active.append(agent)
        self.every.append(agent)
        if isinstance(agent, AgentGoForWall):
            self.go2wall.append(agent)
        if isinstance(agent, AgentEdited):
            self.Central.append(agent)
    
    def calculate(self):
        for agent in self.active:
            agent.calculate([other for other in self.active if agent != other])
    
    def update(self):
        self.active = [agent for agent in self.active if agent.update()]
    
    def simulation(self):
        self.calculate()
        self.update()
    
    def positions(self):#showimageはpos_arrayを渡してた
      x, y, c = list(), list(), list()
      for agent in self.active:
        x.append(agent.pos[0])
        y.append(agent.pos[1])
        c.append(agent.color)
      return (np.array(x), np.array(y)), c

np.random.seed( 0 )
B = Boids(0)
num_central=1
for i in range(num_central):
  B.add_agent(AgentEdited())
num=100
for i in range(num):
  B.add_agent(AgentGoForWall())


fig, ax = plt.subplots(figsize = (6, 6))
ax.set_xlim(-10, 10)
ax.set_ylim(-10, 10)
ax.grid(True)
ims = []
for t in range(100):
    B.simulation()
    plot_data,plot_color = B.positions()
    im=ax.scatter(*plot_data, marker="o", s=20, c=plot_color)
    ims.append([im])
ani = animation.ArtistAnimation(fig, ims, interval=400, repeat=False)
HTML(ani.to_jshtml())


x=0
for agent in B.go2wall:
    print(f"{agent.name}: {len(agent.log)}")
    x+=len(agent.log)
print(x/len(B.go2wall))

#試した事
該当クラス全体を見直したが、引数にothersを設定しているのでエラーが出ている理由が分からないです。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

ここにより詳細な情報を記載してください。

Comments

[ozwk]

> 引数にothersを設定している
どこの部分ですか?

[y_waiwai]

エラーが出たなら、エラーメッセージを提示しましょう
エラーメッセージは、よけいな省略翻訳しないで出たそのママをコピペで提示してください

[lack]

こちらがエラーメッセージになります。
よろしくお願いいたします。
TypeError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-3-7d2073bfad09> in <module>
5 ims = []
6 for t in range(100):
----> 7 B.simulation()
8 plot_data,plot_color = B.positions()
9 im=ax.scatter(*plot_data, marker="o", s=20, c=plot_color)

<ipython-input-1-911dd7c2a2d1> in simulation(self)
189 def simulation(self):
190 self.calculate()
--> 191 self.update()
192
193 def positions(self):#showimageはpos_arrayを渡してた

TypeError: update() missing 1 required positional argument: 'others'

Answer 1

brake関数の引数を(self,active)とし、 activeを受取りothersをactiveからselfを引くことで定義する事でbrake関数を機能させた

Answer 2

update 関数を利用している部分がこの箇所ですね。

    def update(self):
        self.active = [agent for agent in self.active if agent.update()]

others を引数に入れていませんね。
agent として入力するものを同一視して同じメソッドを使いたいのであれば、ポリモーフィズムを意識して同じ引数のメソッドを定義しましょう。
例えば全部 def update(self, others): で定義しつつ、クラスによっては others を使っていないケースがあってもいいと思います。

Comments

[lack]

ありがとうございます、引数に入れて試してみたのですが、下記の様なエラーが出てしまいました。その為、brake 関数のother.nameの判別を行っている所で行われている処理が実際にどの様になっているのかを確認したいのですが、その方法が分からないのでもし可能であれば教えていただけないでしょうか。

TypeError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-9-7d2073bfad09> in <module>
5 ims = []
6 for t in range(100):
----> 7 B.simulation()
8 plot_data,plot_color = B.positions()
9 im=ax.scatter(*plot_data, marker="o", s=20, c=plot_color)

TypeError: simulation() missing 1 required positional argument: 'others'