Load Estimation of Trigonal Human Pyramids

gfload+.rb

#!/usr/bin/env ruby

# gfload+.rb : Load Estimation of Trigonal Human Pyramids
#   by takehikom
# see also:
#   https://gist.github.com/takehiko/a32f51e2eabba4f821d8
#   http://d.hatena.ne.jp/takehikom/20151016/1444941800
#   http://d.hatena.ne.jp/takehikom/20151018/1445094000

require_relative "gfload.rb"

def generate_random_bm(avg, sd, size, seed = 12345)
  # ボックス=ミュラー法を用いて，平均avg, 分散sd**2の正規分布から
  # size個の乱数を生成し配列にして返す．seedは乱数生成の種
  sds = 2 # z値の絶対値がこの値を超えるものは使用しない

  srand(seed)
  (1..size).to_a.map do
    v = sds * 2
    begin
      begin
        r1, r2 = rand, rand
      end while r1 == 0.0 || r2 == 0.0
      v = Math.sqrt(-2 * Math.log(r1)) * Math.cos(2 * Math::PI * r2)
      puts "debug: v=#{v}, #{v.abs <= sds ? 'ok' : 'ng'}" if $DEBUG
    end while v.abs > sds
    sd * v + avg
  end
end

gf = GFLoad::Formation.new
gf.build_pyramid_trigonal((ARGV.shift || 5).to_i)
size = gf.mem.size

# 分布は，政府統計の総合窓口
# http://www.e-stat.go.jp/SG1/estat/eStatTopPortal.do
# の体力・運動能力調査 > 平成２６年度 > 学校段階別体格測定の結果より，
# 小学校11男子と中学校12男子の体重の平均値・標準偏差をもとにした．
avg = (37.82 + 43.86) / 2
sd = Math.sqrt((7.40 ** 2 + 8.31 ** 2) / 2)
# 小学校11男子のみであれば，以下のコメントを外す
# avg = 37.82; sd = 7.40
w_a = generate_random_bm(avg, sd, size)

if true
  # 土台と2段目以上に分け，負荷の高いところを体重の重い者に割り当てる
  p_a = gf.mem.values
  p_a1 = p_a.dup
  p_a1.delete_if {|p| p.name[0, 2] != "1."} # 土台の人(誰にも負荷をかけない)
  p_a2 = p_a - p_a1                         # 2段目以上の人(誰かに負荷をかける)
  p_a1.sort_by! {|p| p.load_weight}
  p_a2.sort_by! {|p| p.load_weight}
  w_a.sort!

  if $DEBUG
    puts "p_a1: #{p_a1.map{|p| p.name}.inspect}"
    puts "p_a2: #{p_a2.map{|p| p.name}.inspect}"
    puts "w_a: #{w_a.inspect}"
  end

  [p_a2, p_a1].each do |p_aa|
    p_aa.each do |p|
      w = w_a.shift
      p.weight = w
      puts "%s : %5.2f kg" % [p.name, w]
    end
  end
else
  # 土台と2段目以上に分けず，負荷の高いところを体重の重い者に割り当てる
  p_a = gf.mem.values.sort_by {|p| p.load_weight}
  w_a.sort!

  p_a.each_with_index do |p, i|
    w = w_a[i]
    p.weight = w
    puts "%s : %5.2f kg" % [p.name, w]
  end
end

puts gf
puts gf.to_s_member