冗長自由度アームのリーチング問題

各関節の角度をパラメータとして、アーム先端がターゲット座標に一致するパラメータを探索してください。
ただし、各関節はリンク同士を±90度以内で繋ぐ制約があるので、なるべく関節の可動角度中央付近の角度にするのが好ましいという問題です。
アームの先端がターゲット座標に近く、かつ各関節の可動中央角度からの偏差の２乗合計が小さいほど コスト関数が小さくなります。

本プログラムは 連続な多次元変数の最適化：共役勾配法 のページに示される共役勾配法によるパラメータ探索プログラムの例題として作られています。
探索の様子を視覚的に観察できます。
関節の個数は起動時の引数で指定できます。
空色の円で示されるターゲット座標はマウスで移動させることができます。

ただし、本例題は多峰性関数であるため、共役勾配法では最適解への収束は期待できません！
連続な多次元変数の最適化：滑降シンプレックス法 でも同じ例題のプログラムがあります。

サンプルプログラムの使い方

本フォルダには以下のファイルが含まれています：
【コスト計算プログラム】

1. CostFuncRoboWin.class　　←　実行するコスト計算プログラム本体
2. MultiJointArm.class
3. PLANT_F_Canvas.class
4. Readme.html　　　←　このドキュメント
5. CAP1.gif, CAP2.gif, CAP3.gif　←　本説明書で用いる画像ファイル
6. ３関節で起動.bat, ４関節で起動.bat, ６関節で起動.bat, ８関節で起動.bat, １０関節で起動.bat　←　自動実行バッチファイル
7. ObjectiveFuncMultiLinkArm_JavaSourceProgram　←　プログラムソースファイルのフォルダ

1. Conjugate.class
2. Conjugate.java
3. FitnessFuncByFile.class
4. FitnessFuncByFile.java
5. FitnessFunction.class
6. FitnessFunction.java
7. FunctionOptimization.class　　　　　←　パラメータ探索プログラム本体
8. FunctionOptimization.java
9. Kansu.class
10. Kansu.java
11. MT19937.class　　　　　　　　　　　　　乱数のクラス
12. MT19937.java 　　　　　　　　　　　　　
13. 共役勾配法で探索.bat　←　 自動実行バッチファイル
14. ConjugateAlgorithm_JavaSourceProgram　←　プログラムソースファイルのフォルダ

デモプログラムを実行するには、
（１）まずコスト計算プログラムを起動するため、 上記の希望する関節数の自動実行バッチファイルをダブルクリックしてください。
　　　起動には数秒〜数十秒かかります。
（２）次にパラメータ探索プログラムを起動します。 上記の「共役勾配法で探索.bat」とある自動実行バッチファイルをダブルクリックしてください。
　　　解候補のパラメータを1000個分探索して停止します。

あるいはコマンドプロンプト上（通称DOS窓）において CDコマンドによりプログラムの存在するフォルダまで移動した後、 以下のコマンドを実行します：

> java CostFuncRoboWin 6

引数の数字 6 は、関節の個数を指定しています。数字は変えることができます（２以上）。

このプログラムは、実行時に自動的に config.txt ファイルを生成してパラメータ次元数を指示しますので、 パラメータ探索プログラム（ここでは共役勾配法）を実行する前に走らせておきます。

プログラムの通信仕様

1. コスト計算プログラムは、flag.txt ファイルが生成されるまで待ちます。
2. コスト計算プログラムは、flag.txt ファイルが生成されたことを確認したら param.txt ファイルを開いてパラメータの値を読み込み、コストを計算します。
3. コスト計算プログラムは、計算結果を result.txt へ書き込みます。
4. コスト計算プログラムは、計算終了をパラメータ探索プログラムへ通知するために flag.txt ファイルを消去し、処理１に戻ります。