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   //printf("\n cb_Efunc %p %10.7f [", xp, e);
  38   //for (i=0; i<N; i++) printf(" %10.7f,", x[i]);
  39   //printf("]\n");
  40   return e;
  41 }
  42
  43 static void cb_step(const gsl_rng *rng, void *xp, double step_size) {
  44   double *x = xp;
  45   int i;
  46   double step[N];
  47   gsl_ran_dir_nd(rng, N,step);
  48   for (i=0; i<N; i++)
  49     x[i] += step_size * step[i];
  50   //printf("\n cb_step %p %10.7f [", xp, step_size);
  51   //for (i=0; i<N; i++) printf(" %10.7f,", step[i]);
  52   //printf("]\n");
  53 }
  54
  55 static double cb_metric(void *xp, void *yp) {
  56   const double *x=xp, *y=yp;
  57   int i;
  58   double s;
  59   for (i=0, s=0; i<N; i++) {
  60     double d = x[i] - y[i];
  61     s += d*d;
  62   }
  63   return sqrt(s);
  64 }
  65
  66 static void printcore(const double *x) {
  67   int i;
  68   double F[N];
  69   X_EXTRACT;
  70   F_POPULATE;
  71   printf("[");
  72   for (i=0; i<6; i++) printf(" %.18g,", x[i]);
  73   for (i=0; i<6; i++) printf(" %.18g,", F[i]);
  74   printf(" ]\n");
  75 }
  76
  77 static void __attribute__((unused)) cb_print(void *xp) {
  78   const double *x = xp;
  79   printf("\n");
  80   printcore(x);
  81 }
  82
  83 static double scan1double(void) {
  84   double v;
  85   int r;
  86
  87   r = scanf("%lf",&v);
  88   if (ferror(stdin)) { perror("stdin"); exit(-1); }
  89   if (feof(stdin)) exit(0);
  90   if (r!=1) { fputs("bad input\n",stderr); exit(-1); }
  91   return v;
  92 }
  93
  94 int main(void) {
  95   double epsilon;
  96   int i;
  97
  98   double startpoint[N];
  99
 100   gsl_rng *rng = gsl_rng_alloc(gsl_rng_ranlxd2);
 101
 102   for (;;) {
 103     /* 2N+1 doubles: target, initial guess, epsilon for residual */
 104     for (i=0; i<N; i++)
 105       target[i] = scan1double();
 106     for (i=0; i<N; i++)
 107       startpoint[i] = scan1double();
 108     epsilon = scan1double();
 109
 110     gsl_rng_set(rng,0);
 111
 112     gsl_siman_params_t siman_params = {
 113       .k = 1.0,
 114       .t_initial = 0.5,
 115       .mu_t = 1.001,
 116       .t_min = epsilon * 1E-3,
 117       .iters_fixed_T = 100,
 118       .n_tries = 10,
 119       .step_size = 0.05,
 120     };
 121
 122     gsl_siman_solve(rng,
 123                     startpoint,
 124                     cb_Efunc, cb_step, cb_metric,
 125                     0, //cb_print,
 126                     0,0,0, sizeof(startpoint), siman_params);
 127
 128     printcore(startpoint);
 129
 130     printf("[]\n");
 131     fflush(stdout);
 132   }
 133 }