* cholesky
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commit
22602154fc
8 changed files with 195 additions and 33 deletions
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@ -25,9 +25,13 @@ INCLUDE(FindPkgConfig)
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PKG_CHECK_MODULES(EO eo REQUIRED)
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PKG_CHECK_MODULES(MO mo REQUIRED)
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FIND_PACKAGE(Boost 1.33.0)
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INCLUDE_DIRECTORIES(
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${EO_INCLUDE_DIRS}
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${MO_INCLUDE_DIRS}
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${Boost_INCLUDE_DIRS}
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/Dev/ometah-0.3/common
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)
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@ -1,7 +1,12 @@
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PROJECT(cma_sa)
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FIND_PACKAGE(Boost 1.33.0)
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INCLUDE_DIRECTORIES(${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})
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INCLUDE_DIRECTORIES(${Boost_INCLUDE_DIRS})
|
||||
LINK_DIRECTORIES(${Boost_LIBRARY_DIRS})
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SET(RESOURCES
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cma_sa.param
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plot.py
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@ -20,4 +25,4 @@ FILE(GLOB SOURCES *.cpp)
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SET(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${DO_BINARY_DIR})
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ADD_EXECUTABLE(${PROJECT_NAME} ${SOURCES})
|
||||
TARGET_LINK_LIBRARIES(${PROJECT_NAME} do ${EO_LIBRARIES} ${MO_LIBRARIES})
|
||||
TARGET_LINK_LIBRARIES(${PROJECT_NAME} do ${EO_LIBRARIES} ${MO_LIBRARIES} ${Boost_LIBRARIES})
|
||||
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@ -168,7 +168,7 @@ public:
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||||
for (int i = 0; i < size; ++i)
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||||
{
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||||
hv.update( distrib.variance()[i] );
|
||||
//hv.update( distrib.varcovar()[i] );
|
||||
}
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||||
_ofs_params_var << hv << std::endl;
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@ -286,7 +286,7 @@ public:
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ofs << size << " ";
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||||
std::copy(distrib.mean().begin(), distrib.mean().end(), std::ostream_iterator< double >(ofs, " "));
|
||||
std::copy(distrib.variance().begin(), distrib.variance().end(), std::ostream_iterator< double >(ofs, " "));
|
||||
//std::copy(distrib.varcovar().begin(), distrib.varcovar().end(), std::ostream_iterator< double >(ofs, " "));
|
||||
ofs << std::endl;
|
||||
}
|
||||
|
||||
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@ -336,7 +336,7 @@ public:
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|
||||
for (int i = 0; i < size; ++i)
|
||||
{
|
||||
hv.update( distrib.variance()[i] );
|
||||
//hv.update( distrib.varcovar()[i] );
|
||||
}
|
||||
|
||||
_ofs_params_var << hv << std::endl;
|
||||
|
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@ -9,6 +9,8 @@ template < typename EOT >
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|||
class doEstimatorNormal : public doEstimator< doNormal< EOT > >
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||||
{
|
||||
public:
|
||||
typedef typename EOT::AtomType AtomType;
|
||||
|
||||
doNormal< EOT > operator()(eoPop<EOT>& pop)
|
||||
{
|
||||
unsigned int popsize = pop.size();
|
||||
|
|
@ -17,23 +19,12 @@ public:
|
|||
unsigned int dimsize = pop[0].size();
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||||
assert(dimsize > 0);
|
||||
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||||
doCovMatrix cov(dimsize);
|
||||
//doCovMatrix cov(dimsize);
|
||||
doUblasCovMatrix< EOT > cov;
|
||||
|
||||
for (unsigned int i = 0; i < popsize; ++i)
|
||||
{
|
||||
cov.update(pop[i]);
|
||||
}
|
||||
cov.update(pop);
|
||||
|
||||
EOT mean(dimsize);
|
||||
EOT covariance(dimsize);
|
||||
|
||||
for (unsigned int d = 0; d < dimsize; ++d)
|
||||
{
|
||||
mean[d] = cov.get_mean(d);
|
||||
covariance[d] = cov.get_var(d);
|
||||
}
|
||||
|
||||
return doNormal< EOT >(mean, covariance);
|
||||
return doNormal< EOT >(cov.get_mean(), cov.get_varcovar());
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
|
|
|
|||
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@ -8,8 +8,10 @@ template < typename EOT >
|
|||
class doNormal : public doDistrib< EOT >, public doNormalParams< EOT >
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
doNormal(EOT mean, EOT variance)
|
||||
: doNormalParams< EOT >(mean, variance)
|
||||
typedef typename EOT::AtomType AtomType;
|
||||
|
||||
doNormal( const EOT& mean, const ublas::symmetric_matrix< AtomType, ublas::lower >& varcovar )
|
||||
: doNormalParams< EOT >( mean, varcovar )
|
||||
{}
|
||||
};
|
||||
|
||||
|
|
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|||
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@ -1,29 +1,38 @@
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|||
#ifndef _doNormalParams_h
|
||||
#define _doNormalParams_h
|
||||
|
||||
#include <boost/numeric/ublas/symmetric.hpp>
|
||||
#include <boost/numeric/ublas/lu.hpp>
|
||||
|
||||
namespace ublas = boost::numeric::ublas;
|
||||
|
||||
template < typename EOT >
|
||||
class doNormalParams
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
doNormalParams(EOT mean, EOT variance)
|
||||
: _mean(mean), _variance(variance)
|
||||
typedef typename EOT::AtomType AtomType;
|
||||
|
||||
doNormalParams(const EOT& mean, const ublas::symmetric_matrix< AtomType, ublas::lower >& varcovar)
|
||||
: _mean(mean), _varcovar(varcovar)
|
||||
{
|
||||
assert(_mean.size() > 0);
|
||||
assert(_mean.size() == _variance.size());
|
||||
assert(_mean.size() == _varcovar.size1());
|
||||
assert(_mean.size() == _varcovar.size2());
|
||||
}
|
||||
|
||||
EOT& mean(){return _mean;}
|
||||
EOT& variance(){return _variance;}
|
||||
ublas::symmetric_matrix< AtomType, ublas::lower >& varcovar(){return _varcovar;}
|
||||
|
||||
unsigned int size()
|
||||
{
|
||||
assert(_mean.size() == _variance.size());
|
||||
assert(_mean.size() == _varcovar.size1());
|
||||
assert(_mean.size() == _varcovar.size2());
|
||||
return _mean.size();
|
||||
}
|
||||
|
||||
private:
|
||||
EOT _mean;
|
||||
EOT _variance;
|
||||
ublas::symmetric_matrix< AtomType, ublas::lower > _varcovar;
|
||||
};
|
||||
|
||||
#endif // !_doNormalParams_h
|
||||
|
|
|
|||
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|
@ -6,6 +6,7 @@
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|||
#include "doSampler.h"
|
||||
#include "doNormal.h"
|
||||
#include "doBounder.h"
|
||||
#include "doStats.h"
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* doSamplerNormal
|
||||
|
|
@ -45,10 +46,16 @@ public:
|
|||
|
||||
for (unsigned int i = 0; i < size; ++i)
|
||||
{
|
||||
solution.push_back(
|
||||
rng.normal(distrib.mean()[i],
|
||||
distrib.variance()[i])
|
||||
);
|
||||
Cholesky< EOT > cholesky;
|
||||
|
||||
cholesky.update( distrib.varcovar() );
|
||||
|
||||
// solution.push_back(
|
||||
// rng.normal(distrib.mean()[i],
|
||||
// distrib.varcovar()[i])
|
||||
// );
|
||||
|
||||
//rng.normal() +
|
||||
}
|
||||
|
||||
//-------------------------------------------------------------
|
||||
|
|
|
|||
148
src/doStats.h
148
src/doStats.h
|
|
@ -18,7 +18,14 @@
|
|||
#ifndef _doStats_h
|
||||
#define _doStats_h
|
||||
|
||||
#include <boost/numeric/ublas/matrix.hpp>
|
||||
#include <boost/numeric/ublas/symmetric.hpp>
|
||||
#include <boost/numeric/ublas/lu.hpp>
|
||||
|
||||
#include <eoPrintable.h>
|
||||
#include <eoPop.h>
|
||||
|
||||
namespace ublas = boost::numeric::ublas;
|
||||
|
||||
class doStats : public eoPrintable
|
||||
{
|
||||
|
|
@ -110,9 +117,146 @@ protected:
|
|||
double _hv;
|
||||
};
|
||||
|
||||
class doCholesky : public doStats
|
||||
template < typename EOT >
|
||||
class doUblasCovMatrix : public doStats
|
||||
{
|
||||
|
||||
public:
|
||||
typedef typename EOT::AtomType AtomType;
|
||||
|
||||
virtual void update( const eoPop< EOT >& pop )
|
||||
{
|
||||
unsigned int p_size = pop.size(); // population size
|
||||
|
||||
assert(p_size > 0);
|
||||
|
||||
unsigned int s_size = pop[0].size(); // solution size
|
||||
|
||||
assert(s_size > 0);
|
||||
|
||||
ublas::matrix< AtomType > sample( p_size, s_size );
|
||||
|
||||
for (unsigned int i = 0; i < p_size; ++i)
|
||||
{
|
||||
for (unsigned int j = 0; j < s_size; ++j)
|
||||
{
|
||||
sample(i, j) = pop[i][j];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
_varcovar.resize(s_size, s_size);
|
||||
|
||||
// variance-covariance matrix are symmetric (and semi-definite positive),
|
||||
// thus a triangular storage is sufficient
|
||||
ublas::symmetric_matrix< AtomType, ublas::lower > var(s_size, s_size);
|
||||
|
||||
// variance-covariance matrix computation : A * transpose(A)
|
||||
var = ublas::prod( sample, ublas::trans( sample ) );
|
||||
|
||||
for (unsigned int i = 0; i < s_size; ++i)
|
||||
{
|
||||
// triangular LOWER matrix, thus j is not going further than i
|
||||
for (unsigned int j = 0; j <= i; ++j)
|
||||
{
|
||||
// we want a reducted covariance matrix
|
||||
_varcovar(i, j) = var(i, j) / p_size;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
//_varcovar = varcovar;
|
||||
|
||||
_mean.resize(s_size);
|
||||
|
||||
// unit vector
|
||||
ublas::scalar_vector< AtomType > u( p_size, 1 );
|
||||
|
||||
// sum over columns
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||||
ublas::vector< AtomType > mean = ublas::prod( ublas::trans( sample ), u );
|
||||
|
||||
// division by n
|
||||
mean /= p_size;
|
||||
|
||||
// copy results in the params std::vector
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||||
std::copy(mean.begin(), mean.end(), _mean.begin());
|
||||
}
|
||||
|
||||
const ublas::symmetric_matrix< AtomType, ublas::lower >& get_varcovar() const {return _varcovar;}
|
||||
|
||||
const EOT& get_mean() const {return _mean;}
|
||||
|
||||
private:
|
||||
ublas::symmetric_matrix< AtomType, ublas::lower > _varcovar;
|
||||
EOT _mean;
|
||||
};
|
||||
|
||||
template < typename EOT >
|
||||
class Cholesky : public doStats
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
typedef typename EOT::AtomType AtomType;
|
||||
|
||||
virtual void update( const ublas::symmetric_matrix< AtomType, ublas::lower >& V)
|
||||
{
|
||||
unsigned int Vl = V.size1();
|
||||
|
||||
assert(Vl > 0);
|
||||
|
||||
unsigned int Vc = V.size2();
|
||||
|
||||
assert(Vc > 0);
|
||||
|
||||
_L.resize(Vl, Vc);
|
||||
|
||||
unsigned int i,j,k;
|
||||
|
||||
// first column
|
||||
i=0;
|
||||
|
||||
// diagonal
|
||||
j=0;
|
||||
_L(0, 0) = sqrt( V(0, 0) );
|
||||
|
||||
// end of the column
|
||||
for ( j = 1; j < Vc; ++j )
|
||||
{
|
||||
_L(j, 0) = V(0, j) / _L(0, 0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// end of the matrix
|
||||
for ( i = 1; i < Vl; ++i )
|
||||
{ // each column
|
||||
|
||||
// diagonal
|
||||
double sum = 0.0;
|
||||
|
||||
for ( k = 0; k < i; ++k)
|
||||
{
|
||||
sum += _L(i, k) * _L(i, k);
|
||||
}
|
||||
|
||||
assert( ( V(i, i) - sum ) > 0 );
|
||||
|
||||
_L(i, i) = sqrt( V(i, i) - sum );
|
||||
|
||||
for ( j = i + 1; j < Vl; ++j )
|
||||
{ // rows
|
||||
|
||||
// one element
|
||||
sum = 0.0;
|
||||
|
||||
for ( k = 0; k < i; ++k )
|
||||
{
|
||||
sum += _L(j, k) * _L(i, k);
|
||||
}
|
||||
|
||||
_L(j, i) = (V(j, i) - sum) / _L(i, i);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
const ublas::symmetric_matrix< AtomType, ublas::lower >& get_L() const {return _L;}
|
||||
|
||||
private:
|
||||
ublas::symmetric_matrix< AtomType, ublas::lower > _L;
|
||||
};
|
||||
|
||||
#endif // !_doStats_h
|
||||
|
|
|
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