findcurve.c

   1 /*
   2  */
   3
   4 #include <math.h>
   5
   6 #include <gsl/gsl_errno.h>
   7 #include <gsl/gsl_sf.h>
   8 #include <gsl/gsl_siman.h>
   9 #include <gsl/gsl_randist.h>
  10
  11 #include "symbolic.c"
  12
  13 #define X(i) x[i]
  14 #define J_END_COL(i) \
  15   for (j=0; j<N; j++) gsl_matrix_set(J,i,j,J_COL[j]);
  16
  17 static inline _Bool IS_SMALL(double v) {
  18   return v < 1E6;
  19 }
  20
  21 static inline double sinc(double x) {
  22   return gsl_sf_sinc(x / M_PI);
  23 }
  24
  25 static double target[N];
  26
  27 static double cb_Efunc(void *xp) {
  28   const double *x = xp;
  29   double F[N], e;
  30   int i;
  31   X_EXTRACT;
  32   F_POPULATE;
  33   for (i=0, e=0; i<N; i++) {
  34     double d = F[i] - target[i];
  35     e += d*d;
  36   }
  37   return e;
  38 }
  39
  40 static void cb_step(const gsl_rng *rng, void *xp, double step_size) {
  41   double *x = xp;
  42   int i;
  43   double step[N];
  44   gsl_ran_dir_nd(rng, N,step);
  45   for (i=0; i<N; i++)
  46     x[i] += step_size * step[i];
  47 }
  48
  49 static double cb_metric(void *xp, void *yp) {
  50   const double *x=xp, *y=yp;
  51   int i;
  52   double s;
  53   for (i=0, s=0; i<N; i++) {
  54     double d = x[i] - y[i];
  55     s += d*d;
  56   }
  57   return sqrt(s);
  58 }
  59
  60 static void printcore(const double *x) {
  61   int i;
  62   double F[N];
  63   X_EXTRACT;
  64   F_POPULATE;
  65   printf("[");
  66   for (i=0; i<6; i++) printf(" %.18g,", x[i]);
  67   for (i=0; i<6; i++) printf(" %.18g,", F[i]);
  68   printf(" ]\n");
  69 }
  70
  71 static void __attribute__((unused)) cb_print(void *xp) {
  72   const double *x = xp;
  73   printf("\n");
  74   printcore(x);
  75 }
  76
  77 static double scan1double(void) {
  78   double v;
  79   int r;
  80
  81   r = scanf("%lf",&v);
  82   if (ferror(stdin)) { perror("stdin"); exit(-1); }
  83   if (feof(stdin)) exit(0);
  84   if (r!=1) { fputs("bad input\n",stderr); exit(-1); }
  85   return v;
  86 }
  87
  88 int main(void) {
  89   double epsilon;
  90   int i;
  91
  92   double startpoint[N];
  93
  94   gsl_rng *rng = gsl_rng_alloc(gsl_rng_ranlxd2);
  95
  96   for (;;) {
  97     /* 2N+1 doubles: target, initial guess, epsilon for residual */
  98     for (i=0; i<N; i++)
  99       target[i] = scan1double();
 100     for (i=0; i<N; i++)
 101       startpoint[i] = scan1double();
 102     epsilon = scan1double();
 103
 104     gsl_rng_set(rng,0);
 105
 106     gsl_siman_params_t siman_params = {
 107       .k = 1.0,
 108       .t_initial = 0.5,
 109       .mu_t = 1.001,
 110       .t_min = epsilon * 1E-3,
 111     };
 112
 113     gsl_siman_solve(rng,
 114                     startpoint,
 115                     cb_Efunc, cb_step, cb_metric,
 116                     cb_print,
 117                     0,0,0, sizeof(startpoint), siman_params);
 118
 119     printcore(startpoint);
 120
 121     printf("[]\n");
 122     fflush(stdout);
 123   }
 124 }