htswanalysis/MACS/lib/gsl/gsl-1.11/siman/test.c

   1 /* siman/test.c
   2  *
   3  * Copyright (C) 1996, 1997, 1998, 1999, 2000 Mark Galassi
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
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   9  *
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  14  *
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  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
  18  */
  19
  20 #include <config.h>
  21 #include <stdlib.h>
  22 #include <string.h>
  23 #include <math.h>
  24 #include <gsl/gsl_test.h>
  25 #include <gsl/gsl_rng.h>
  26 #include <gsl/gsl_siman.h>
  27 #include <gsl/gsl_ieee_utils.h>
  28 #include <stdio.h>
  29
  30 /* set up parameters for this simulated annealing run */
  31 #define N_TRIES 200             /* how many points do we try before stepping */
  32 #define ITERS_FIXED_T 1000      /* how many iterations for each T? */
  33 #define STEP_SIZE 1.0           /* max step size in random walk */
  34 #define K 1.0                   /* Boltzmann constant */
  35 #define T_INITIAL 0.008         /* initial temperature */
  36 #define MU_T 1.003              /* damping factor for temperature */
  37 #define T_MIN 2.0e-6
  38
  39 gsl_siman_params_t params = {N_TRIES, ITERS_FIXED_T, STEP_SIZE,
  40                              K, T_INITIAL, MU_T, T_MIN};
  41
  42 double square (double x) ;
  43 double square (double x) { return x * x ; }
  44
  45 double E1(void *xp);
  46 double M1(void *xp, void *yp);
  47 void S1(const gsl_rng * r, void *xp, double step_size);
  48 void P1(void *xp);
  49
  50 /* now some functions to test in one dimension */
  51 double E1(void *xp)
  52 {
  53   double x = * ((double *) xp);
  54
  55   return exp(-square(x-1))*sin(8*x) - exp(-square(x-1000))*0.89;
  56 }
  57
  58 double M1(void *xp, void *yp)
  59 {
  60   double x = *((double *) xp);
  61   double y = *((double *) yp);
  62
  63   return fabs(x - y);
  64 }
  65
  66 void S1(const gsl_rng * r, void *xp, double step_size)
  67 {
  68   double old_x = *((double *) xp);
  69   double new_x;
  70
  71   new_x = gsl_rng_uniform(r)*2*step_size - step_size + old_x;
  72
  73   memcpy(xp, &new_x, sizeof(new_x));
  74 }
  75
  76 void P1(void *xp)
  77 {
  78   printf(" %12g ", *((double *) xp));
  79 }
  80
  81 int main(void)
  82 {
  83   double x_min = 1.36312999455315182 ;
  84   double x ;
  85
  86   gsl_rng * r = gsl_rng_alloc (gsl_rng_env_setup()) ;
  87
  88   gsl_ieee_env_setup ();
  89
  90   /* The function tested here has multiple mimima.
  91      The global minimum is at    x = 1.36312999, (f = -0.87287)
  92      There is a local minimum at x = 0.60146196, (f = -0.84893) */
  93
  94   x = -10.0 ;
  95   gsl_siman_solve(r, &x, E1, S1, M1, NULL, NULL, NULL, NULL,
  96                   sizeof(double), params);
  97   gsl_test_rel(x, x_min, 1e-3, "f(x)= exp(-(x-1)^2) sin(8x), x0=-10") ;
  98
  99   x = +10.0 ;
 100   gsl_siman_solve(r, &x, E1, S1, M1, NULL, NULL, NULL, NULL,
 101                   sizeof(double), params);
 102   gsl_test_rel(x, x_min, 1e-3, "f(x)= exp(-(x-1)^2) sin(8x), x0=10") ;
 103
 104   /* Start at the false minimum */
 105
 106   x = +0.6 ;
 107   gsl_siman_solve(r, &x, E1, S1, M1, NULL, NULL, NULL, NULL,
 108                   sizeof(double), params);
 109   gsl_test_rel(x, x_min, 1e-3, "f(x)= exp(-(x-1)^2) sin(8x), x0=0.6") ;
 110
 111   x = +0.5 ;
 112   gsl_siman_solve(r, &x, E1, S1, M1, NULL, NULL, NULL, NULL,
 113                   sizeof(double), params);
 114   gsl_test_rel(x, x_min, 1e-3, "f(x)= exp(-(x-1)^2) sin(8x), x0=0.5") ;
 115
 116   x = +0.4 ;
 117   gsl_siman_solve(r, &x, E1, S1, M1, NULL, NULL, NULL, NULL,
 118                   sizeof(double), params);
 119   gsl_test_rel(x, x_min, 1e-3, "f(x)= exp(-(x-1)^2) sin(8x), x0=0.4") ;
 120
 121   gsl_rng_free(r);
 122   exit (gsl_test_summary ());
 123
 124 #ifdef JUNK
 125   x0.D1 = 12.0;
 126   printf("#one dimensional problem, x0 = %f\n", x0.D1);
 127   gsl_siman_Usolve(r, &x0, test_E_1D, test_step_1D, distance_1D,
 128                    print_pos_1D, params);
 129
 130
 131   x0.D2[0] = 12.0;
 132   x0.D2[1] = 5.5;
 133   printf("#two dimensional problem, (x0,y0) = (%f,%f)\n",
 134          x0.D2[0], x0.D2[1]);
 135   gsl_siman_Usolve(r, &x0, test_E_2D, test_step_2D, distance_2D,
 136                    print_pos_2D, params);
 137
 138   x0.D3[0] = 12.2;
 139   x0.D3[1] = 5.5;
 140   x0.D3[2] = -15.5;
 141   printf("#three dimensional problem, (x0,y0,z0) = (%f,%f,%f)\n",
 142          x0.D3[0], x0.D3[1], x0.D3[2]);
 143   gsl_siman_Usolve(r, &x0, test_E_3D, test_step_3D, distance_3D,
 144                    print_pos_3D, params);
 145
 146   x0.D2[0] = 12.2;
 147   x0.D2[1] = 5.5;
 148
 149   gsl_siman_solve(r, &x0, test_E_2D, test_step_2D, distance_2D, print_pos_2D, params);
 150
 151   x0.D3[0] = 12.2;
 152   x0.D3[1] = 5.5;
 153   x0.D3[2] = -15.5;
 154
 155   gsl_siman_solve(r, &x0, test_E_3D, test_step_3D, distance_3D, print_pos_3D, params);
 156
 157   return 0;
 158 #endif
 159 }
 160
 161
 162