| [0b990d] | 1 | // | 
|---|
|  | 2 | // matrixtest.cc | 
|---|
|  | 3 | // | 
|---|
|  | 4 | // Copyright (C) 1996 Limit Point Systems, Inc. | 
|---|
|  | 5 | // | 
|---|
|  | 6 | // Author: Curtis Janssen <cljanss@limitpt.com> | 
|---|
|  | 7 | // Maintainer: LPS | 
|---|
|  | 8 | // | 
|---|
|  | 9 | // This file is part of the SC Toolkit. | 
|---|
|  | 10 | // | 
|---|
|  | 11 | // The SC Toolkit is free software; you can redistribute it and/or modify | 
|---|
|  | 12 | // it under the terms of the GNU Library General Public License as published by | 
|---|
|  | 13 | // the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) | 
|---|
|  | 14 | // any later version. | 
|---|
|  | 15 | // | 
|---|
|  | 16 | // The SC Toolkit is distributed in the hope that it will be useful, | 
|---|
|  | 17 | // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of | 
|---|
|  | 18 | // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the | 
|---|
|  | 19 | // GNU Library General Public License for more details. | 
|---|
|  | 20 | // | 
|---|
|  | 21 | // You should have received a copy of the GNU Library General Public License | 
|---|
|  | 22 | // along with the SC Toolkit; see the file COPYING.LIB.  If not, write to | 
|---|
|  | 23 | // the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA. | 
|---|
|  | 24 | // | 
|---|
|  | 25 | // The U.S. Government is granted a limited license as per AL 91-7. | 
|---|
|  | 26 | // | 
|---|
|  | 27 |  | 
|---|
|  | 28 | #include <iostream> | 
|---|
|  | 29 | #include <math.h> | 
|---|
|  | 30 | #include <math/scmat/matrix.h> | 
|---|
|  | 31 | #include <math/scmat/blkiter.h> | 
|---|
|  | 32 | #include <math/scmat/elemop.h> | 
|---|
|  | 33 | #include <util/misc/timer.h> | 
|---|
|  | 34 |  | 
|---|
|  | 35 | using namespace std; | 
|---|
|  | 36 | using namespace sc; | 
|---|
|  | 37 |  | 
|---|
|  | 38 | class Prod3: public SCElementOp3 { | 
|---|
|  | 39 | private: | 
|---|
|  | 40 | public: | 
|---|
|  | 41 | void process(SCMatrixBlockIter& i1, | 
|---|
|  | 42 | SCMatrixBlockIter& i2, | 
|---|
|  | 43 | SCMatrixBlockIter& i3) { | 
|---|
|  | 44 | for (i1.reset(),i2.reset(),i3.reset(); | 
|---|
|  | 45 | i1; | 
|---|
|  | 46 | ++i1,++i2,++i3) { | 
|---|
|  | 47 | i1.set(i2.get()*i3.get()); | 
|---|
|  | 48 | } | 
|---|
|  | 49 | } | 
|---|
|  | 50 | int has_side_effects() { return 1; } | 
|---|
|  | 51 | }; | 
|---|
|  | 52 |  | 
|---|
|  | 53 | void | 
|---|
|  | 54 | randomize(RefSCMatrix&m) | 
|---|
|  | 55 | { | 
|---|
|  | 56 | for (int i=0; i<m.rowdim().n(); i++) { | 
|---|
|  | 57 | for (int j=0; j<m.coldim().n(); j++) { | 
|---|
|  | 58 | m.set_element(i,j,drand48()); | 
|---|
|  | 59 | } | 
|---|
|  | 60 | } | 
|---|
|  | 61 | } | 
|---|
|  | 62 |  | 
|---|
|  | 63 | void | 
|---|
|  | 64 | randomize(RefSymmSCMatrix&m) | 
|---|
|  | 65 | { | 
|---|
|  | 66 | for (int i=0; i<m.dim().n(); i++) { | 
|---|
|  | 67 | for (int j=0; j<=i; j++) { | 
|---|
|  | 68 | m.set_element(i,j,drand48()); | 
|---|
|  | 69 | } | 
|---|
|  | 70 | } | 
|---|
|  | 71 | } | 
|---|
|  | 72 |  | 
|---|
|  | 73 | void | 
|---|
|  | 74 | randomize(RefSCVector&m) | 
|---|
|  | 75 | { | 
|---|
|  | 76 | for (int i=0; i<m.dim().n(); i++) { | 
|---|
|  | 77 | m.set_element(i,drand48()); | 
|---|
|  | 78 | } | 
|---|
|  | 79 | } | 
|---|
|  | 80 |  | 
|---|
|  | 81 | // test abstract matrices | 
|---|
|  | 82 | void | 
|---|
|  | 83 | matrixtest(Ref<SCMatrixKit> kit, Ref<KeyVal> keyval, | 
|---|
|  | 84 | RefSCDimension d1,RefSCDimension d2,RefSCDimension d3, | 
|---|
|  | 85 | bool have_svd) | 
|---|
|  | 86 | { | 
|---|
|  | 87 | if (d1.null()) d1 << keyval->describedclassvalue("d1"); | 
|---|
|  | 88 | if (d2.null()) d2 << keyval->describedclassvalue("d2"); | 
|---|
|  | 89 | if (d3.null()) d3 << keyval->describedclassvalue("d3"); | 
|---|
|  | 90 |  | 
|---|
|  | 91 | d1.print(); | 
|---|
|  | 92 | d2.print(); | 
|---|
|  | 93 | d3.print(); | 
|---|
|  | 94 |  | 
|---|
|  | 95 | tim_enter("matrixtest"); | 
|---|
|  | 96 | int i; | 
|---|
|  | 97 | int j; | 
|---|
|  | 98 |  | 
|---|
|  | 99 | // seed the random number generator | 
|---|
|  | 100 | srand48(0); | 
|---|
|  | 101 |  | 
|---|
|  | 102 | RefSCMatrix a(d1,d2,kit); | 
|---|
|  | 103 | RefSCMatrix a2(d1,d2,kit); | 
|---|
|  | 104 | RefSCMatrix a3(d1,d2,kit); | 
|---|
|  | 105 | RefSCMatrix b(d2,d3,kit); | 
|---|
|  | 106 | RefSCMatrix c(d1,d3,kit); | 
|---|
|  | 107 |  | 
|---|
|  | 108 | cout << "a(" << a.nrow() << "," << a.ncol() << ")\n"; | 
|---|
|  | 109 |  | 
|---|
|  | 110 | a.assign(7.0); | 
|---|
|  | 111 | a2.assign(5.0); | 
|---|
|  | 112 | a3.assign(3.0); | 
|---|
|  | 113 | Ref<SCElementOp3> op3 = new Prod3; | 
|---|
|  | 114 | a.element_op(op3,a2,a3); | 
|---|
|  | 115 | a.print("a"); | 
|---|
|  | 116 | a2.print("a2"); | 
|---|
|  | 117 | a3.print("a3"); | 
|---|
|  | 118 |  | 
|---|
|  | 119 | ///////////////////////////////// | 
|---|
|  | 120 |  | 
|---|
|  | 121 | RefSymmSCMatrix sa(d3,kit); | 
|---|
|  | 122 | RefSymmSCMatrix sa2(d3,kit); | 
|---|
|  | 123 | RefSymmSCMatrix sa3(d3,kit); | 
|---|
|  | 124 |  | 
|---|
|  | 125 | sa.assign(7.0); | 
|---|
|  | 126 | sa2.assign(5.0); | 
|---|
|  | 127 | sa3.assign(3.0); | 
|---|
|  | 128 | sa.element_op(op3,sa2,sa3); | 
|---|
|  | 129 | sa.print("sa"); | 
|---|
|  | 130 | sa2.print("sa2"); | 
|---|
|  | 131 | sa3.print("sa3"); | 
|---|
|  | 132 |  | 
|---|
|  | 133 | ///////////////////////////////// | 
|---|
|  | 134 |  | 
|---|
|  | 135 | RefDiagSCMatrix da(d3,kit); | 
|---|
|  | 136 | RefDiagSCMatrix da2(d3,kit); | 
|---|
|  | 137 | RefDiagSCMatrix da3(d3,kit); | 
|---|
|  | 138 |  | 
|---|
|  | 139 | da.assign(7.0); | 
|---|
|  | 140 | da2.assign(5.0); | 
|---|
|  | 141 | da3.assign(3.0); | 
|---|
|  | 142 | da.element_op(op3,da2,da3); | 
|---|
|  | 143 | da.print("da"); | 
|---|
|  | 144 | da2.print("da2"); | 
|---|
|  | 145 | da3.print("da3"); | 
|---|
|  | 146 |  | 
|---|
|  | 147 | ///////////////////////////////// | 
|---|
|  | 148 |  | 
|---|
|  | 149 | RefSCVector vva(d3,kit); | 
|---|
|  | 150 | RefSCVector vva2(d3,kit); | 
|---|
|  | 151 | RefSCVector vva3(d3,kit); | 
|---|
|  | 152 |  | 
|---|
|  | 153 | vva.assign(7.0); | 
|---|
|  | 154 | vva2.assign(5.0); | 
|---|
|  | 155 | vva3.assign(3.0); | 
|---|
|  | 156 | vva.element_op(op3,vva2,vva3); | 
|---|
|  | 157 | vva.print("vva"); | 
|---|
|  | 158 | vva2.print("vva2"); | 
|---|
|  | 159 | vva3.print("vva3"); | 
|---|
|  | 160 |  | 
|---|
|  | 161 | //////////////////////////////// | 
|---|
|  | 162 |  | 
|---|
|  | 163 | a.assign(0.0); | 
|---|
|  | 164 | b.assign(1.0); | 
|---|
|  | 165 | c.assign(2.0); | 
|---|
|  | 166 |  | 
|---|
|  | 167 | a.print("a"); | 
|---|
|  | 168 | b.print("b"); | 
|---|
|  | 169 | c.print("c"); | 
|---|
|  | 170 |  | 
|---|
|  | 171 | tim_enter("mxm"); | 
|---|
|  | 172 | RefSCMatrix d = c * b.t(); | 
|---|
|  | 173 | tim_exit("mxm"); | 
|---|
|  | 174 |  | 
|---|
|  | 175 | d.print("d"); | 
|---|
|  | 176 |  | 
|---|
|  | 177 | RefSCDimension d4; d4 << keyval->describedclassvalue("d4"); | 
|---|
|  | 178 | int nd4 = d4->n(); | 
|---|
|  | 179 | cout << "n4 = " << nd4 << endl; | 
|---|
|  | 180 | d4.print(); | 
|---|
|  | 181 | RefSCMatrix aaa(d4,d4,kit); | 
|---|
|  | 182 | RefSCMatrix bbb(d4,d4,kit); | 
|---|
|  | 183 | aaa.assign(1.0); | 
|---|
|  | 184 | bbb.assign(2.0); | 
|---|
|  | 185 | tim_enter("mxm2"); | 
|---|
|  | 186 | RefSCMatrix ccc = aaa*bbb; | 
|---|
|  | 187 | tim_exit("mxm2"); | 
|---|
|  | 188 |  | 
|---|
|  | 189 | d.print("d later"); | 
|---|
|  | 190 |  | 
|---|
|  | 191 | RefSymmSCMatrix e(d3,kit); | 
|---|
|  | 192 |  | 
|---|
|  | 193 | e.assign(1.0); | 
|---|
|  | 194 | e.print("e"); | 
|---|
|  | 195 | e.eigvals().print("e.eigvals()"); | 
|---|
|  | 196 | e.eigvecs().print("e.eigvecs()"); | 
|---|
|  | 197 |  | 
|---|
|  | 198 | RefSymmSCMatrix f(d3,kit); | 
|---|
|  | 199 | for (i=0; i<d3.n(); i++) { | 
|---|
|  | 200 | for (j=0; j<=i; j++) { | 
|---|
|  | 201 | f(i,j) = i + sqrt((double)j); | 
|---|
|  | 202 | } | 
|---|
|  | 203 | } | 
|---|
|  | 204 | f.print("f"); | 
|---|
|  | 205 | f.eigvals().print("f.eigvals()"); | 
|---|
|  | 206 | f.i().print("f.i()"); | 
|---|
|  | 207 |  | 
|---|
|  | 208 | RefSymmSCMatrix h(d3,kit); | 
|---|
|  | 209 | for (i=0; i<d3.n(); i++) { | 
|---|
|  | 210 | for (j=0; j<=i; j++) { | 
|---|
|  | 211 | h(i,j) = f(i,j); | 
|---|
|  | 212 | } | 
|---|
|  | 213 | } | 
|---|
|  | 214 | h.print("h should be equal to f"); | 
|---|
|  | 215 |  | 
|---|
|  | 216 | RefSCMatrix g(d3,d3,kit); | 
|---|
|  | 217 | for (i=0; i<d3.n(); i++) { | 
|---|
|  | 218 | for (j=0; j<d3.n(); j++) { | 
|---|
|  | 219 | if (i>j) g(i,j) = i + sqrt((double)j); | 
|---|
|  | 220 | else g(i,j) = j + sqrt((double)i); | 
|---|
|  | 221 | } | 
|---|
|  | 222 | } | 
|---|
|  | 223 | g.print("g"); | 
|---|
|  | 224 | g.i().print("g.i()"); | 
|---|
|  | 225 | (g * g.i()).print("g * g.i()"); | 
|---|
|  | 226 |  | 
|---|
|  | 227 | if (have_svd) { | 
|---|
|  | 228 | g.gi().print("g.gi()"); | 
|---|
|  | 229 | (g * g.gi()).print("g * g.gi()"); | 
|---|
|  | 230 | (g.gi() * g).print("g.gi() * g"); | 
|---|
|  | 231 | } | 
|---|
|  | 232 |  | 
|---|
|  | 233 | RefSCVector v(d3,kit); | 
|---|
|  | 234 | for (i=0; i<d3.n(); i++) { | 
|---|
|  | 235 | v(i) = 1.0/(i+1); | 
|---|
|  | 236 | } | 
|---|
|  | 237 | v.print("Vector v"); | 
|---|
|  | 238 |  | 
|---|
|  | 239 | RefSCVector wa(d3,kit); | 
|---|
|  | 240 | RefSCMatrix ma(d1,d3,kit); | 
|---|
|  | 241 | randomize(ma); | 
|---|
|  | 242 | randomize(wa); | 
|---|
|  | 243 | RefSCVector va = ma * wa; | 
|---|
|  | 244 | ma.print("Matrix ma"); | 
|---|
|  | 245 | va.print("Vector va"); | 
|---|
|  | 246 | wa.print("Vector wa"); | 
|---|
|  | 247 |  | 
|---|
|  | 248 | if (have_svd) { | 
|---|
|  | 249 | ma.gi().print("ma.gi()"); | 
|---|
|  | 250 | (ma * ma.gi()).print("ma * ma.gi()"); | 
|---|
|  | 251 | (ma.gi() * ma).print("ma.gi() * ma"); | 
|---|
|  | 252 | } | 
|---|
|  | 253 |  | 
|---|
|  | 254 | RefSCVector wb(d1,kit); | 
|---|
|  | 255 | RefSCMatrix mb(d3,d1,kit); | 
|---|
|  | 256 | randomize(mb); | 
|---|
|  | 257 | randomize(wb); | 
|---|
|  | 258 | RefSCVector vb = mb * wb; | 
|---|
|  | 259 | ma.print("Matrix mb"); | 
|---|
|  | 260 | va.print("Vector vb"); | 
|---|
|  | 261 | wa.print("Vector wb"); | 
|---|
|  | 262 |  | 
|---|
|  | 263 | if (have_svd) { | 
|---|
|  | 264 | mb.gi().print("mb.gi()"); | 
|---|
|  | 265 | (mb * mb.gi()).print("mb * mb.gi()"); | 
|---|
|  | 266 | (mb.gi() * mb).print("mb.gi() * mb"); | 
|---|
|  | 267 | } | 
|---|
|  | 268 |  | 
|---|
|  | 269 | RefSymmSCMatrix bmbt(d3,kit); | 
|---|
|  | 270 | RefSCMatrix redundant_ortho(d2,d3,kit); | 
|---|
|  | 271 | RefSymmSCMatrix bmbt_fixed(d2,kit); | 
|---|
|  | 272 | RefSCMatrix bmbt_fix_red(d2,d3,kit); | 
|---|
|  | 273 | bmbt.assign(0.0); | 
|---|
|  | 274 | randomize(redundant_ortho); | 
|---|
|  | 275 | randomize(bmbt_fixed); | 
|---|
|  | 276 | randomize(bmbt_fix_red); | 
|---|
|  | 277 | bmbt.accumulate_transform(redundant_ortho.t(), bmbt_fixed); | 
|---|
|  | 278 | bmbt.print("bmbt"); | 
|---|
|  | 279 |  | 
|---|
|  | 280 | bmbt.assign(0.0); | 
|---|
|  | 281 | bmbt.accumulate_transform(redundant_ortho, bmbt_fixed, | 
|---|
|  | 282 | SCMatrix::TransposeTransform); | 
|---|
|  | 283 | bmbt.print("bmbt (2)"); | 
|---|
|  | 284 |  | 
|---|
|  | 285 | bmbt.accumulate_symmetric_sum(redundant_ortho.t() * bmbt_fix_red); | 
|---|
|  | 286 | bmbt.print("bmbt (symmetric_sum)"); | 
|---|
|  | 287 |  | 
|---|
|  | 288 | RefSCMatrix bmbt_test; | 
|---|
|  | 289 | RefSCMatrix bmbt_fixed_test(d2,d2,kit); | 
|---|
|  | 290 | for (i=0; i<d2.n(); i++) { | 
|---|
|  | 291 | for (j=0; j<=i; j++) { | 
|---|
|  | 292 | bmbt_fixed_test(i,j) = bmbt_fixed(i,j); | 
|---|
|  | 293 | bmbt_fixed_test(j,i) = bmbt_fixed(i,j); | 
|---|
|  | 294 | } | 
|---|
|  | 295 | } | 
|---|
|  | 296 | RefSCMatrix tmp = redundant_ortho.t() * bmbt_fix_red; | 
|---|
|  | 297 | bmbt_test =  redundant_ortho.t() * bmbt_fixed_test * redundant_ortho | 
|---|
|  | 298 | + tmp + tmp.t(); | 
|---|
|  | 299 | bmbt_test.print("bmbt_test"); | 
|---|
|  | 300 |  | 
|---|
|  | 301 | tim_exit("matrixtest"); | 
|---|
|  | 302 | tim_print(0); | 
|---|
|  | 303 | } | 
|---|
|  | 304 |  | 
|---|
|  | 305 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
|  | 306 |  | 
|---|
|  | 307 | // Local Variables: | 
|---|
|  | 308 | // mode: c++ | 
|---|
|  | 309 | // c-file-style: "CLJ" | 
|---|
|  | 310 | // End: | 
|---|