| [0b990d] | 1 | //
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 | 2 | // conv.cc
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 | 3 | //
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 | 4 | // Copyright (C) 1996 Limit Point Systems, Inc.
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 | 5 | //
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 | 6 | // Author: Curtis Janssen <cljanss@limitpt.com>
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 | 7 | // Maintainer: LPS
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 | 8 | //
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|---|
 | 9 | // This file is part of the SC Toolkit.
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 | 10 | //
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|---|
 | 11 | // The SC Toolkit is free software; you can redistribute it and/or modify
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 | 12 | // it under the terms of the GNU Library General Public License as published by
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|---|
 | 13 | // the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
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|---|
 | 14 | // any later version.
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 | 15 | //
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|---|
 | 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
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|---|
 | 18 | // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
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 | 19 | // GNU Library General Public License for more details.
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 | 20 | //
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|---|
 | 21 | // You should have received a copy of the GNU Library General Public License
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|---|
 | 22 | // along with the SC Toolkit; see the file COPYING.LIB.  If not, write to
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|---|
 | 23 | // the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
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 | 24 | //
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|---|
 | 25 | // The U.S. Government is granted a limited license as per AL 91-7.
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 | 26 | //
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 | 27 | 
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 | 28 | #ifdef __GNUC__
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|---|
 | 29 | #pragma implementation
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|---|
 | 30 | #endif
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|---|
 | 31 | 
 | 
|---|
 | 32 | #include <math.h>
 | 
|---|
 | 33 | 
 | 
|---|
 | 34 | #include <util/misc/formio.h>
 | 
|---|
 | 35 | #include <util/keyval/keyval.h>
 | 
|---|
 | 36 | #include <util/state/stateio.h>
 | 
|---|
 | 37 | #include <math/optimize/conv.h>
 | 
|---|
 | 38 | 
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|---|
 | 39 | using namespace std;
 | 
|---|
 | 40 | using namespace sc;
 | 
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 | 41 | 
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|---|
 | 42 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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|---|
 | 43 | // Convergence
 | 
|---|
 | 44 | 
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|---|
 | 45 | static ClassDesc Convergence_cd(
 | 
|---|
 | 46 |   typeid(Convergence),"Convergence",1,"virtual public SavableState",
 | 
|---|
 | 47 |   0, create<Convergence>, create<Convergence>);
 | 
|---|
 | 48 | 
 | 
|---|
 | 49 | Convergence::Convergence()
 | 
|---|
 | 50 | {
 | 
|---|
 | 51 |   set_defaults();
 | 
|---|
 | 52 | }
 | 
|---|
 | 53 | 
 | 
|---|
 | 54 | Convergence::Convergence(double tolerance)
 | 
|---|
 | 55 | {
 | 
|---|
 | 56 |   set_defaults();
 | 
|---|
 | 57 |   max_disp_ = tolerance;
 | 
|---|
 | 58 |   max_grad_ = tolerance;
 | 
|---|
 | 59 |   rms_disp_ = tolerance;
 | 
|---|
 | 60 |   rms_grad_ = tolerance;
 | 
|---|
 | 61 |   graddisp_ = tolerance;
 | 
|---|
 | 62 | }
 | 
|---|
 | 63 | 
 | 
|---|
 | 64 | Convergence::Convergence(StateIn&s):
 | 
|---|
 | 65 |   SavableState(s)
 | 
|---|
 | 66 | {
 | 
|---|
 | 67 |   s.get(use_max_disp_);
 | 
|---|
 | 68 |   s.get(use_max_grad_);
 | 
|---|
 | 69 |   s.get(use_rms_disp_);
 | 
|---|
 | 70 |   s.get(use_rms_grad_);
 | 
|---|
 | 71 |   s.get(use_graddisp_);
 | 
|---|
 | 72 |   s.get(max_disp_);
 | 
|---|
 | 73 |   s.get(max_grad_);
 | 
|---|
 | 74 |   s.get(rms_disp_);
 | 
|---|
 | 75 |   s.get(rms_grad_);
 | 
|---|
 | 76 |   s.get(graddisp_);
 | 
|---|
 | 77 | }
 | 
|---|
 | 78 | 
 | 
|---|
 | 79 | Convergence::Convergence(const Ref<KeyVal>&keyval)
 | 
|---|
 | 80 | {
 | 
|---|
 | 81 |   use_max_disp_ = keyval->exists("max_disp");
 | 
|---|
 | 82 |   use_max_grad_ = keyval->exists("max_grad");
 | 
|---|
 | 83 |   use_rms_disp_ = keyval->exists("rms_disp");
 | 
|---|
 | 84 |   use_rms_grad_ = keyval->exists("rms_grad");
 | 
|---|
 | 85 |   use_graddisp_ = keyval->exists("graddisp");
 | 
|---|
 | 86 |   if (use_max_disp_) max_disp_ = keyval->doublevalue("max_disp");
 | 
|---|
 | 87 |   if (use_max_grad_) max_grad_ = keyval->doublevalue("max_grad");
 | 
|---|
 | 88 |   if (use_rms_disp_) rms_disp_ = keyval->doublevalue("rms_disp");
 | 
|---|
 | 89 |   if (use_rms_grad_) rms_grad_ = keyval->doublevalue("rms_grad");
 | 
|---|
 | 90 |   if (use_graddisp_) graddisp_ = keyval->doublevalue("graddisp");
 | 
|---|
 | 91 | 
 | 
|---|
 | 92 |   if (!use_max_disp_ && !use_max_grad_
 | 
|---|
 | 93 |       && !use_rms_disp_ && !use_rms_grad_
 | 
|---|
 | 94 |       && !use_graddisp_) {
 | 
|---|
 | 95 |       set_defaults();
 | 
|---|
 | 96 |     }
 | 
|---|
 | 97 | }
 | 
|---|
 | 98 | 
 | 
|---|
 | 99 | Convergence::~Convergence()
 | 
|---|
 | 100 | {
 | 
|---|
 | 101 | }
 | 
|---|
 | 102 | 
 | 
|---|
 | 103 | void
 | 
|---|
 | 104 | Convergence::save_data_state(StateOut&s)
 | 
|---|
 | 105 | {
 | 
|---|
 | 106 |   s.put(use_max_disp_);
 | 
|---|
 | 107 |   s.put(use_max_grad_);
 | 
|---|
 | 108 |   s.put(use_rms_disp_);
 | 
|---|
 | 109 |   s.put(use_rms_grad_);
 | 
|---|
 | 110 |   s.put(use_graddisp_);
 | 
|---|
 | 111 |   s.put(max_disp_);
 | 
|---|
 | 112 |   s.put(max_grad_);
 | 
|---|
 | 113 |   s.put(rms_disp_);
 | 
|---|
 | 114 |   s.put(rms_grad_);
 | 
|---|
 | 115 |   s.put(graddisp_);
 | 
|---|
 | 116 | }
 | 
|---|
 | 117 | 
 | 
|---|
 | 118 | void
 | 
|---|
 | 119 | Convergence::set_defaults()
 | 
|---|
 | 120 | {
 | 
|---|
 | 121 |   use_max_disp_ = 0;
 | 
|---|
 | 122 |   use_max_grad_ = 1;
 | 
|---|
 | 123 |   use_rms_disp_ = 0;
 | 
|---|
 | 124 |   use_rms_grad_ = 1;
 | 
|---|
 | 125 |   use_graddisp_ = 0;
 | 
|---|
 | 126 |   max_grad_ = 4.0e-6;
 | 
|---|
 | 127 |   rms_grad_ = 1.0e-6;
 | 
|---|
 | 128 | }
 | 
|---|
 | 129 | 
 | 
|---|
 | 130 | void
 | 
|---|
 | 131 | Convergence::get_x(const Ref<Function> &f)
 | 
|---|
 | 132 | {
 | 
|---|
 | 133 |   x_ = f->get_x();
 | 
|---|
 | 134 | }
 | 
|---|
 | 135 | 
 | 
|---|
 | 136 | void
 | 
|---|
 | 137 | Convergence::set_nextx(const RefSCVector &x)
 | 
|---|
 | 138 | {
 | 
|---|
 | 139 |   nextx_ = x->copy();
 | 
|---|
 | 140 | }
 | 
|---|
 | 141 | 
 | 
|---|
 | 142 | void
 | 
|---|
 | 143 | Convergence::get_grad(const Ref<Function> &f)
 | 
|---|
 | 144 | {
 | 
|---|
 | 145 |   grad_ = f->gradient();
 | 
|---|
 | 146 | }
 | 
|---|
 | 147 | 
 | 
|---|
 | 148 | int
 | 
|---|
 | 149 | Convergence::converged()
 | 
|---|
 | 150 | {
 | 
|---|
 | 151 |   int fail = 0;
 | 
|---|
 | 152 |   int pass = 0;
 | 
|---|
 | 153 | 
 | 
|---|
 | 154 |   RefSCVector disp;
 | 
|---|
 | 155 |   if (x_.nonnull() && nextx_.nonnull()) disp = nextx_ - x_;
 | 
|---|
 | 156 | 
 | 
|---|
 | 157 |   ExEnv::out0() << endl;
 | 
|---|
 | 158 |   
 | 
|---|
 | 159 |   if (use_max_grad_ && grad_.nonnull()) {
 | 
|---|
 | 160 |       check_conv("Max Gradient     ", grad_.maxabs(), max_grad_, pass, fail);
 | 
|---|
 | 161 |     }
 | 
|---|
 | 162 |   if (use_rms_grad_ && grad_.nonnull()) {
 | 
|---|
 | 163 |       check_conv("RMS Gradient     ",
 | 
|---|
 | 164 |                  sqrt(grad_.scalar_product(grad_)/grad_.n()),
 | 
|---|
 | 165 |                  rms_grad_, pass, fail);
 | 
|---|
 | 166 |     }
 | 
|---|
 | 167 |   if (use_max_disp_ && disp.nonnull()) {
 | 
|---|
 | 168 |       check_conv("Max Displacement ", disp.maxabs(), max_disp_, pass, fail);
 | 
|---|
 | 169 |     }
 | 
|---|
 | 170 |   if (use_rms_disp_ && disp.nonnull()) {
 | 
|---|
 | 171 |       check_conv("RMS Displacement ",
 | 
|---|
 | 172 |                  sqrt(disp.scalar_product(disp)/disp.n()),
 | 
|---|
 | 173 |                  rms_disp_, pass, fail);
 | 
|---|
 | 174 |     }
 | 
|---|
 | 175 |   if (use_graddisp_ && disp.nonnull() && grad_.nonnull()) {
 | 
|---|
 | 176 |       check_conv("Gradient*Displace", fabs(disp.scalar_product(grad_)),
 | 
|---|
 | 177 |                  graddisp_, pass, fail);
 | 
|---|
 | 178 |     }
 | 
|---|
 | 179 |   if (fail + pass == 0) {
 | 
|---|
 | 180 |       ExEnv::errn() << "ERROR: Convergence::converged: no applicable convergence tests"
 | 
|---|
 | 181 |            << endl;
 | 
|---|
 | 182 |       abort();
 | 
|---|
 | 183 |     }
 | 
|---|
 | 184 |   if (!fail) {
 | 
|---|
 | 185 |       ExEnv::out0() << endl
 | 
|---|
 | 186 |            << indent << "All convergence criteria have been met."
 | 
|---|
 | 187 |            << endl;
 | 
|---|
 | 188 |     }
 | 
|---|
 | 189 |   return !fail;
 | 
|---|
 | 190 | }
 | 
|---|
 | 191 | 
 | 
|---|
 | 192 | void
 | 
|---|
 | 193 | Convergence::check_conv(const char *heading,
 | 
|---|
 | 194 |                         double val, double bound,
 | 
|---|
 | 195 |                         int &pass, int &fail)
 | 
|---|
 | 196 | {
 | 
|---|
 | 197 |   int converged = val <= bound;
 | 
|---|
 | 198 |   ExEnv::out0() << indent << heading << ": "
 | 
|---|
 | 199 |        << scprintf("%14.10f ", val)
 | 
|---|
 | 200 |        << scprintf("%14.10f  ", bound)
 | 
|---|
 | 201 |        << (converged?"yes":"no")
 | 
|---|
 | 202 |        << endl;
 | 
|---|
 | 203 |   if (converged) pass++;
 | 
|---|
 | 204 |   else fail++;
 | 
|---|
 | 205 | }
 | 
|---|
 | 206 | 
 | 
|---|
 | 207 | void
 | 
|---|
 | 208 | Convergence::reset()
 | 
|---|
 | 209 | {
 | 
|---|
 | 210 |   grad_ = 0;
 | 
|---|
 | 211 |   x_ = 0;
 | 
|---|
 | 212 |   nextx_ = 0;
 | 
|---|
 | 213 | }
 | 
|---|
 | 214 | 
 | 
|---|
 | 215 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 | 
|---|
 | 216 | 
 | 
|---|
 | 217 | // Local Variables:
 | 
|---|
 | 218 | // mode: c++
 | 
|---|
 | 219 | // c-file-style: "CLJ"
 | 
|---|
 | 220 | // End:
 | 
|---|