Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/Sources/formale Sprachen/C/MySQL/unsupported/test/   (MySQL Server Version 8.1-8.4©)  Datei vom 12.11.2025 mit Größe 7 kB image not shown  

Quelle  matrix_power.cpp   Sprache: C

 
// This file is part of Eigen, a lightweight C++ template library
// for linear algebra.
//
// Copyright (C) 2012, 2013 Chen-Pang He <jdh8@ms63.hinet.net>
//
// This Source Code Form is subject to the terms of the Mozilla
// Public License v. 2.0. If a copy of the MPL was not distributed
// with this file, You can obtain one at http://mozilla.org/MPL/2.0/.

#include "matrix_functions.h"

template<typename T>
void test2dRotation(const T& tol)
{
  Matrix<T,2,2> A, B, C;
  T angle, c, s;

  A << 0, 1, -1, 0;
  MatrixPower<Matrix<T,2,2> > Apow(A);

  for (int i=0; i<=20; ++i) {
    angle = std::pow(T(10), T(i-10) / T(5.));
    c = std::cos(angle);
    s = std::sin(angle);
    B << c, s, -s, c;

    C = Apow(std::ldexp(angle,1) / T(EIGEN_PI));
    std::cout << "test2dRotation: i = " << i << " error powerm = " << relerr(C,B) << '\n';
    VERIFY(C.isApprox(B, tol));
  }
}

template<typename T>
void test2dHyperbolicRotation(const T& tol)
{
  Matrix<std::complex<T>,2,2> A, B, C;
  T angle, ch = std::cosh((T)1);
  std::complex<T> ish(0, std::sinh((T)1));

  A << ch, ish, -ish, ch;
  MatrixPower<Matrix<std::complex<T>,2,2> > Apow(A);

  for (int i=0; i<=20; ++i) {
    angle = std::ldexp(static_cast<T>(i-10), -1);
    ch = std::cosh(angle);
    ish = std::complex<T>(0, std::sinh(angle));
    B << ch, ish, -ish, ch;

    C = Apow(angle);
    std::cout << "test2dHyperbolicRotation: i = " << i << " error powerm = " << relerr(C,B) << '\n';
    VERIFY(C.isApprox(B, tol));
  }
}

template<typename T>
void test3dRotation(const T& tol)
{
  Matrix<T,3,1> v;
  T angle;

  for (int i=0; i<=20; ++i) {
    v = Matrix<T,3,1>::Random();
    v.normalize();
    angle = std::pow(T(10), T(i-10) / T(5.));
    VERIFY(AngleAxis<T>(angle, v).matrix().isApprox(AngleAxis<T>(1,v).matrix().pow(angle), tol));
  }
}

template<typename MatrixType>
void testGeneral(const MatrixType& m, const typename MatrixType::RealScalar& tol)
{
  typedef typename MatrixType::RealScalar RealScalar;
  MatrixType m1, m2, m3, m4, m5;
  RealScalar x, y;

  for (int i=0; i < g_repeat; ++i) {
    generateTestMatrix<MatrixType>::run(m1, m.rows());
    MatrixPower<MatrixType> mpow(m1);

    x = internal::random<RealScalar>();
    y = internal::random<RealScalar>();
    m2 = mpow(x);
    m3 = mpow(y);

    m4 = mpow(x+y);
    m5.noalias() = m2 * m3;
    VERIFY(m4.isApprox(m5, tol));

    m4 = mpow(x*y);
    m5 = m2.pow(y);
    VERIFY(m4.isApprox(m5, tol));

    m4 = (std::abs(x) * m1).pow(y);
    m5 = std::pow(std::abs(x), y) * m3;
    VERIFY(m4.isApprox(m5, tol));
  }
}

template<typename MatrixType>
void testSingular(const MatrixType& m_const, const typename MatrixType::RealScalar&&nbsp;tol)
{
  // we need to pass by reference in order to prevent errors with
  // MSVC for aligned data types ...
  MatrixType& m = const_cast<MatrixType&>(m_const);

  const int IsComplex = NumTraits<typename internal::traits<MatrixType>::Scalar>::IsComplex;
  typedef typename internal::conditional<IsComplex, TriangularView<MatrixType,Upper>, const MatrixType&>::type TriangularType;
  typename internal::conditional< IsComplex, ComplexSchur<MatrixType>, RealSchur<MatrixType> >::type schur;
  MatrixType T;

  for (int i=0; i < g_repeat; ++i) {
    m.setRandom();
    m.col(0).fill(0);

    schur.compute(m);
    T = schur.matrixT();
    const MatrixType& U = schur.matrixU();
    processTriangularMatrix<MatrixType>::run(m, T, U);
    MatrixPower<MatrixType> mpow(m);

    T = T.sqrt();
    VERIFY(mpow(0.5L).isApprox(U * (TriangularType(T) * U.adjoint()), tol));

    T = T.sqrt();
    VERIFY(mpow(0.25L).isApprox(U * (TriangularType(T) * U.adjoint()), tol));

    T = T.sqrt();
    VERIFY(mpow(0.125L).isApprox(U * (TriangularType(T) * U.adjoint()), tol));
  }
}

template<typename MatrixType>
void testLogThenExp(const MatrixType& m_const, const typename MatrixType::RealScalar& tol)
{
  // we need to pass by reference in order to prevent errors with
  // MSVC for aligned data types ...
  MatrixType& m = const_cast<MatrixType&>(m_const);

  typedef typename MatrixType::Scalar Scalar;
  Scalar x;

  for (int i=0; i < g_repeat; ++i) {
    generateTestMatrix<MatrixType>::run(m, m.rows());
    x = internal::random<Scalar>();
    VERIFY(m.pow(x).isApprox((x * m.log()).exp(), tol));
  }
}

typedef Matrix<double,3,3,RowMajor>         Matrix3dRowMajor;
typedef Matrix<long double,3,3>             Matrix3e;
typedef Matrix<long double,Dynamic,Dynamic> MatrixXe;
 
EIGEN_DECLARE_TEST(matrix_power)
{
  CALL_SUBTEST_2(test2dRotation<double>(1e-13));
  CALL_SUBTEST_1(test2dRotation<float>(2e-5f));  // was 1e-5, relaxed for clang 2.8 / linux / x86-64
  CALL_SUBTEST_9(test2dRotation<long double>(1e-13L));
  CALL_SUBTEST_2(test2dHyperbolicRotation<double>(1e-14));
  CALL_SUBTEST_1(test2dHyperbolicRotation<float>(1e-5f));
  CALL_SUBTEST_9(test2dHyperbolicRotation<long double>(1e-14L));

  CALL_SUBTEST_10(test3dRotation<double>(1e-13));
  CALL_SUBTEST_11(test3dRotation<float>(1e-5f));
  CALL_SUBTEST_12(test3dRotation<long double>(1e-13L));

  CALL_SUBTEST_2(testGeneral(Matrix2d(),         1e-13));
  CALL_SUBTEST_7(testGeneral(Matrix3dRowMajor(), 1e-13));
  CALL_SUBTEST_3(testGeneral(Matrix4cd(),        1e-13));
  CALL_SUBTEST_4(testGeneral(MatrixXd(8,8),      2e-12));
  CALL_SUBTEST_1(testGeneral(Matrix2f(),         1e-4f));
  CALL_SUBTEST_5(testGeneral(Matrix3cf(),        1e-4f));
  CALL_SUBTEST_8(testGeneral(Matrix4f(),         1e-4f));
  CALL_SUBTEST_6(testGeneral(MatrixXf(2,2),      1e-3f)); // see bug 614
  CALL_SUBTEST_9(testGeneral(MatrixXe(7,7),      1e-13L));
  CALL_SUBTEST_10(testGeneral(Matrix3d(),        1e-13));
  CALL_SUBTEST_11(testGeneral(Matrix3f(),        1e-4f));
  CALL_SUBTEST_12(testGeneral(Matrix3e(),        1e-13L));

  CALL_SUBTEST_2(testSingular(Matrix2d(),         1e-13));
  CALL_SUBTEST_7(testSingular(Matrix3dRowMajor(), 1e-13));
  CALL_SUBTEST_3(testSingular(Matrix4cd(),        1e-13));
  CALL_SUBTEST_4(testSingular(MatrixXd(8,8),      2e-12));
  CALL_SUBTEST_1(testSingular(Matrix2f(),         1e-4f));
  CALL_SUBTEST_5(testSingular(Matrix3cf(),        1e-4f));
  CALL_SUBTEST_8(testSingular(Matrix4f(),         1e-4f));
  CALL_SUBTEST_6(testSingular(MatrixXf(2,2),      1e-3f));
  CALL_SUBTEST_9(testSingular(MatrixXe(7,7),      1e-13L));
  CALL_SUBTEST_10(testSingular(Matrix3d(),        1e-13));
  CALL_SUBTEST_11(testSingular(Matrix3f(),        1e-4f));
  CALL_SUBTEST_12(testSingular(Matrix3e(),        1e-13L));

  CALL_SUBTEST_2(testLogThenExp(Matrix2d(),         1e-13));
  CALL_SUBTEST_7(testLogThenExp(Matrix3dRowMajor(), 1e-13));
  CALL_SUBTEST_3(testLogThenExp(Matrix4cd(),        1e-13));
  CALL_SUBTEST_4(testLogThenExp(MatrixXd(8,8),      2e-12));
  CALL_SUBTEST_1(testLogThenExp(Matrix2f(),         1e-4f));
  CALL_SUBTEST_5(testLogThenExp(Matrix3cf(),        1e-4f));
  CALL_SUBTEST_8(testLogThenExp(Matrix4f(),         1e-4f));
  CALL_SUBTEST_6(testLogThenExp(MatrixXf(2,2),      1e-3f));
  CALL_SUBTEST_9(testLogThenExp(MatrixXe(7,7),      1e-13L));
  CALL_SUBTEST_10(testLogThenExp(Matrix3d(),        1e-13));
  CALL_SUBTEST_11(testLogThenExp(Matrix3f(),        1e-4f));
  CALL_SUBTEST_12(testLogThenExp(Matrix3e(),        1e-13L));
}

79%


¤ Dauer der Verarbeitung: 0.10 Sekunden  (vorverarbeitet)  ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.