[220] | 1 | // This may look like C code, but it is really -*- C++ -*-
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| 2 | #ifndef GENERALFIT_SEEN
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| 3 | #define GENERALFIT_SEEN
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| 4 |
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[244] | 5 | #include "pexceptions.h"
|
---|
[514] | 6 | #include "tvector.h"
|
---|
[220] | 7 | #include "generaldata.h"
|
---|
| 8 |
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[552] | 9 | namespace SOPHYA {
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[307] | 10 |
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[220] | 11 | //================================================================
|
---|
| 12 | // GeneralFunction
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| 13 | //================================================================
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| 14 |
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[926] | 15 | //! Classe de fonctions parametrees a plusieurs variables
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[307] | 16 | class GeneralFunction {
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---|
[220] | 17 | public:
|
---|
| 18 | GeneralFunction(unsigned int nVar, unsigned int nPar);
|
---|
| 19 | virtual ~GeneralFunction();
|
---|
| 20 |
|
---|
[914] | 21 | //! Valeur de la fonction a definir par l'utilisateur (fct virtuelle pure)
|
---|
[220] | 22 | virtual double Value(double const xp[], double const* parm)=0;
|
---|
[926] | 23 | //! Valeur de la fonction derivee selon les parametres pouvant etre redefinie
|
---|
[220] | 24 | virtual double Val_Der(double const xp[], double const* parm
|
---|
| 25 | , double* DgDpar);
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| 26 |
|
---|
| 27 | void SetDeltaParm(int numPar, double delta=0.);
|
---|
| 28 | void SetDeltaParm(double const* dparam);
|
---|
| 29 |
|
---|
[914] | 30 | //! Retourne le nombre de variables Xi
|
---|
[220] | 31 | inline int NVar() const {return mNVar;}
|
---|
[914] | 32 | //! Retourne le nombre de parametres Ai
|
---|
[220] | 33 | inline int NPar() const {return mNPar;}
|
---|
| 34 |
|
---|
| 35 | protected:
|
---|
[914] | 36 | const int mNVar; //!< nombre de variables f(x,y,z,...)
|
---|
| 37 | const int mNPar; //!< nombre de parametres
|
---|
[220] | 38 |
|
---|
| 39 | double *deltaParm;
|
---|
| 40 | double *tmpParm;
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| 41 | };
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---|
| 42 |
|
---|
| 43 | //================================================================
|
---|
| 44 | // GeneralFunc
|
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| 45 | //================================================================
|
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| 46 |
|
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[926] | 47 | //! Classe de fonctions parametrees a plusieurs variables type C
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[220] | 48 | class GeneralFunc : public GeneralFunction {
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---|
| 49 | public:
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| 50 | GeneralFunc(unsigned int nvar, unsigned int npar
|
---|
| 51 | ,double (*fun)(double const*,double const*)
|
---|
| 52 | ,double (*funder)(double const*, double const*, double*)=NULL);
|
---|
| 53 | virtual ~GeneralFunc();
|
---|
| 54 |
|
---|
| 55 | virtual double Value(double const xp[], double const* Par);
|
---|
| 56 | virtual double Val_Der(double const xp[],double const* parm
|
---|
| 57 | , double* DgDpar);
|
---|
| 58 |
|
---|
| 59 | protected:
|
---|
| 60 | double (*tmpFun) (double const*, double const*);
|
---|
| 61 | double (*tmpFunDer)(double const*, double const*, double*);
|
---|
| 62 | };
|
---|
| 63 |
|
---|
| 64 | //================================================================
|
---|
| 65 | // GeneralXi2
|
---|
| 66 | //================================================================
|
---|
| 67 |
|
---|
| 68 | class GeneralFitData;
|
---|
| 69 |
|
---|
[926] | 70 | //! Classe de Xi2 a plusieurs parametres
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---|
[307] | 71 | class GeneralXi2 {
|
---|
[220] | 72 | public:
|
---|
| 73 | GeneralXi2(unsigned int nPar);
|
---|
| 74 | virtual ~GeneralXi2();
|
---|
| 75 |
|
---|
[914] | 76 | /*!
|
---|
| 77 | Valeur du Xi2 a definir par l'utilisateur (fct virtuelle pure)
|
---|
| 78 | a partir des donnees de `data'. l'utilisateur doit egalement
|
---|
| 79 | retourner le nombre de points de mesure utilises dans le calcul
|
---|
| 80 | du Xi2 (`ndataused').
|
---|
| 81 | */
|
---|
[220] | 82 | virtual double Value(GeneralFitData& data, double* parm, int& ndataused)=0;
|
---|
| 83 | virtual double Derivee(GeneralFitData& data, int i, double* parm);
|
---|
| 84 | virtual double Derivee2(GeneralFitData& data, int i,int j, double* parm);
|
---|
| 85 |
|
---|
| 86 | void SetDeltaParm(int numPar, double delta=0.);
|
---|
| 87 | void SetDeltaParm(double const* dparam);
|
---|
| 88 |
|
---|
[914] | 89 | //! Retourne le nombre de parametres Ai.
|
---|
[220] | 90 | inline int NPar() const {return mNPar;}
|
---|
| 91 |
|
---|
| 92 | protected:
|
---|
[914] | 93 | const int mNPar; //!< nombre de parametres
|
---|
[220] | 94 |
|
---|
| 95 | double *deltaParm;
|
---|
| 96 | };
|
---|
| 97 |
|
---|
| 98 | //================================================================
|
---|
| 99 | // GENERALFIT
|
---|
| 100 | //================================================================
|
---|
| 101 |
|
---|
[914] | 102 | //! Classe de fit d'une GeneralFunction sur une GeneralFitData
|
---|
[307] | 103 | class GeneralFit {
|
---|
[220] | 104 | public:
|
---|
| 105 | GeneralFit(GeneralFunction* f);
|
---|
| 106 | GeneralFit(GeneralXi2* f);
|
---|
| 107 | ~GeneralFit();
|
---|
| 108 |
|
---|
| 109 | void WriteStep(char *filename = NULL);
|
---|
| 110 | void SetDebug(int level = 0);
|
---|
| 111 | void SetMaxStep(int n = 100);
|
---|
| 112 | void SetLambda_Fac(double fac = 10.);
|
---|
| 113 | void SetStopChi2(double s = 0.01);
|
---|
| 114 | void SetEps(double ep = 1.e-8);
|
---|
| 115 | void SetEps(int n,double ep = 1.e-8);
|
---|
| 116 | void SetStopMx(int nstopmx = 3, double stopchi2 = -1.);
|
---|
| 117 | void SetStopLent(int nstoplent = 3);
|
---|
| 118 | void SetFunction(GeneralFunction*);
|
---|
| 119 | void SetFuncXi2(GeneralXi2*);
|
---|
| 120 | void SetData(GeneralFitData*);
|
---|
| 121 | void SetParam(int n,double value, double step
|
---|
| 122 | ,double min=1., double max=-1.);
|
---|
| 123 | void SetParam(int n,string const&
|
---|
| 124 | ,double value, double step
|
---|
| 125 | ,double min=1., double max=-1.);
|
---|
| 126 | void SetParam(int n,double value);
|
---|
| 127 | void SetStep(int n,double value);
|
---|
| 128 | void SetMinStepDeriv(int i,double val = 0.);
|
---|
| 129 | void SetMinStepDeriv(double val = 0.);
|
---|
| 130 | void SetBound(int n,double min,double max);
|
---|
| 131 | void SetBound(int n);
|
---|
| 132 | void SetUnBound(int n);
|
---|
| 133 | void SetUnBound();
|
---|
| 134 | void SetFix(int n,double v);
|
---|
| 135 | void SetFix(int n);
|
---|
| 136 | void SetFree(int n);
|
---|
| 137 | void SetFree();
|
---|
| 138 |
|
---|
| 139 | double GetParm(int);
|
---|
[938] | 140 | TVector<r_8> GetParm();
|
---|
[220] | 141 | double GetParmErr(int);
|
---|
| 142 | double GetCoVar(int,int);
|
---|
| 143 | double GetStep(int n);
|
---|
| 144 | double GetMax(int n);
|
---|
| 145 | double GetMin(int n);
|
---|
[914] | 146 | //! Retourne le Chi2
|
---|
[220] | 147 | inline double GetChi2() const {return Chi2;};
|
---|
[914] | 148 | //! Retourne le Chi2 reduit
|
---|
[220] | 149 | inline double GetChi2Red() const {
|
---|
| 150 | if(mNddl<=0) return (double) mNddl;
|
---|
| 151 | return Chi2/(double) mNddl;
|
---|
| 152 | };
|
---|
[914] | 153 | //! Retourne la precision de convergence pour le parametre i.
|
---|
[220] | 154 | inline double GetEps(int i) const {return Eps(i);};
|
---|
[914] | 155 | //! Retourne le nombre de degres de liberte
|
---|
[220] | 156 | inline int GetNddl() const {return mNddl;};
|
---|
[914] | 157 | //! Retourne le nombre d'iterations
|
---|
[220] | 158 | inline int GetNStep() const {return nStep;};
|
---|
[914] | 159 | //! Retourne le nombre de variables
|
---|
[220] | 160 | inline int GetNVar() const {return mNVar;};
|
---|
[914] | 161 | //! Retourne le nombre de parametres
|
---|
[220] | 162 | inline int GetNPar() const {return mNPar;};
|
---|
[914] | 163 | //! Retourne le nombre de parametres libres
|
---|
[220] | 164 | inline int GetNFree() const {return mNParFree;};
|
---|
[914] | 165 | //! Retourne le nombre de parametres bornes
|
---|
[220] | 166 | inline int GetNBound() const {return mNParBound;};
|
---|
[914] | 167 | //! Retourne le nstop de convergence
|
---|
[220] | 168 | inline int GetNStop() const {return nStop;};
|
---|
[914] | 169 | //! Retourne le nstop de convergence lente.
|
---|
[220] | 170 | inline int GetNStopLent() const {return nStopLent;};
|
---|
[914] | 171 | //! Retourne le pointeur sur la GeneralFunction utilisee.
|
---|
[220] | 172 | inline GeneralFunction* GetFunction() const {return mFunction;};
|
---|
[914] | 173 | //! Retourne le pointeur sur la GeneralFitData utilisee.
|
---|
[220] | 174 | inline GeneralFitData* GetGData() const {return mData;};
|
---|
| 175 |
|
---|
| 176 | void PrintStatus();
|
---|
| 177 | void PrintFit();
|
---|
| 178 | void PrintParm(int n);
|
---|
| 179 | void PrintParm();
|
---|
| 180 |
|
---|
| 181 | int Fit();
|
---|
| 182 | double ReCalChi2(int& nddl, double* par = NULL);
|
---|
[307] | 183 | GeneralFitData DataResidus(bool clean=true);
|
---|
| 184 | GeneralFitData DataFunction(bool clean=true);
|
---|
[220] | 185 | void PrintFitErr(int rc);
|
---|
| 186 |
|
---|
| 187 | protected:
|
---|
[914] | 188 | int mNtry; //!< numero d'appel de la routine de fit.
|
---|
| 189 | int mNVar; //!< nombre de variables f(x,y,z,...)
|
---|
| 190 | int mNPar; //!< nombre de parametres
|
---|
| 191 | int mNParFree; //!< nombre de parametres libres
|
---|
| 192 | int mNParBound; //!< nombre de parametres bornes
|
---|
[220] | 193 | GeneralFunction* mFunction;
|
---|
| 194 | GeneralXi2* mFuncXi2;
|
---|
| 195 | GeneralFitData* mData;
|
---|
| 196 |
|
---|
[938] | 197 | TVector<r_8> Param;
|
---|
| 198 | TVector<r_8> errParam;
|
---|
| 199 | TVector<r_8> stepParam;
|
---|
| 200 | TVector<r_8> minParam;
|
---|
| 201 | TVector<r_8> maxParam;
|
---|
| 202 | TVector<r_8> minStepDeriv;
|
---|
| 203 | TVector<r_8> Eps;
|
---|
[220] | 204 | unsigned short int* fixParam;
|
---|
| 205 | unsigned short int* boundParam;
|
---|
| 206 | string* nameParam;
|
---|
| 207 |
|
---|
| 208 | double Lambda_Fac;
|
---|
| 209 | double stopChi2;
|
---|
| 210 | int maxStep;
|
---|
| 211 | int nStopMx;
|
---|
| 212 | double stopChi2SMx;
|
---|
| 213 | int nStopLent;
|
---|
| 214 | int debugLevel;
|
---|
| 215 | FILE *FileStep;
|
---|
| 216 |
|
---|
[938] | 217 | TMatrix<r_8> ATGA;
|
---|
| 218 | TVector<r_8> BETA;
|
---|
| 219 | TMatrix<r_8> ATGA_Try;
|
---|
| 220 | TVector<r_8> BETA_Try;
|
---|
| 221 | TVector<r_8> C;
|
---|
| 222 | TVector<r_8> D;
|
---|
[220] | 223 |
|
---|
| 224 | double Chi2;
|
---|
| 225 | int mNddl;
|
---|
| 226 | int nStep;
|
---|
| 227 | int nStop, nStopL;
|
---|
| 228 | double Lambda;
|
---|
| 229 |
|
---|
| 230 | // Fonctions privees
|
---|
[938] | 231 | void write_in_step(double ci2,TVector<r_8>& par);
|
---|
| 232 | void General_Init(void);
|
---|
| 233 | void TryFunc(TVector<r_8>& par,TVector<r_8>& par_tr);
|
---|
| 234 | void TryXi2(TVector<r_8>& par,TVector<r_8>& par_tr);
|
---|
| 235 | void CheckSanity();
|
---|
| 236 | void Set_Bound_C_D(int i);
|
---|
| 237 | void Set_Bound_C_D();
|
---|
| 238 | double p_vers_tr(int i,double p);
|
---|
| 239 | TVector<r_8> p_vers_tr(TVector<r_8> const& p);
|
---|
| 240 | void p_vers_tr(TVector<r_8> const& p,TVector<r_8>& tr);
|
---|
| 241 | double tr_vers_p(int i,double tr);
|
---|
| 242 | TVector<r_8> tr_vers_p(TVector<r_8> const& tr);
|
---|
| 243 | void tr_vers_p(TVector<r_8> const& tr,TVector<r_8>& p);
|
---|
| 244 | double c_dp_vers_dtr(int i,double tr);
|
---|
| 245 | TVector<r_8> dp_vers_dtr(TVector<r_8> const& dp,TVector<r_8> const& tr);
|
---|
| 246 | void dp_vers_dtr(TVector<r_8> const& dp,TVector<r_8> const& tr,TVector<r_8>& dtr);
|
---|
| 247 | double c_dtr_vers_dp(int i,double tr);
|
---|
| 248 | TVector<r_8> dtr_vers_dp(TVector<r_8> const& dtr,TVector<r_8> const& tr);
|
---|
| 249 | int put_in_limits_for_deriv(TVector<r_8> const& p,TVector<r_8>& dp,double dist=0.66);
|
---|
| 250 | inline void dtr_vers_dp(TVector<r_8> const& dtr,TVector<r_8> const& tr,TVector<r_8>& dp)
|
---|
[220] | 251 | { for(int i=0;i<mNPar;i++)
|
---|
| 252 | { if( fixParam[i] ) continue;
|
---|
| 253 | if( ! boundParam[i] ) dp(i) = dtr(i);
|
---|
| 254 | else dp(i) = D(i)/(1.+tr(i)*tr(i)) * dtr(i); }
|
---|
| 255 | };
|
---|
| 256 | };
|
---|
| 257 |
|
---|
[307] | 258 | } // Fin du namespace
|
---|
| 259 |
|
---|
[220] | 260 | #endif
|
---|