| 1 | #include <estim/arx.h> | 
|---|
| 2 | #include <estim/merger.h> | 
|---|
| 3 | #include <stat/exp_family.h> | 
|---|
| 4 | #include <stat/loggers.h> | 
|---|
| 5 | //#include <stat/merger.h> | 
|---|
| 6 | using namespace bdm; | 
|---|
| 7 |  | 
|---|
| 8 | //These lines are needed for use of cout and endl | 
|---|
| 9 | using std::cout; | 
|---|
| 10 | using std::endl; | 
|---|
| 11 |  | 
|---|
| 12 | int main() { | 
|---|
| 13 |         // Setup model | 
|---|
| 14 |         RV y ( "{y }" ); | 
|---|
| 15 |         RV u1 ( "{u1 }" ); | 
|---|
| 16 |         RV u2 ( "{u2 }" ); | 
|---|
| 17 |         RV uu=u1; uu.add ( u2 ); | 
|---|
| 18 |  | 
|---|
| 19 |         double a1t = 1.5; | 
|---|
| 20 |         double a2t = 0.8; | 
|---|
| 21 |         double sqr=0.10; | 
|---|
| 22 |         // Full system | 
|---|
| 23 |         vec thg =vec_2 ( a1t,a2t ); //Simulated system - zero for constant term | 
|---|
| 24 |         vec Th = concat ( thg, sqr ); //Full parameter | 
|---|
| 25 |  | 
|---|
| 26 |         // Estimated systems ARX(2) | 
|---|
| 27 |         RV a1 ( "{a1 }" ); | 
|---|
| 28 |         RV a2 ( "{a2 }" ); | 
|---|
| 29 |         RV r ( "{r }" ); | 
|---|
| 30 |         RV all =a1; all.add ( a2 ); all.add ( r ); | 
|---|
| 31 |         RV allj =a1; allj.add ( r ); allj.add ( a2 ); | 
|---|
| 32 |         vec Thj=vec_3 ( a1t,sqr,a2t ); | 
|---|
| 33 |         // Setup values | 
|---|
| 34 |  | 
|---|
| 35 |         //ARX constructor | 
|---|
| 36 |         mat V0 = 0.001*eye ( 2 ); V0 ( 0,0 ) = 1; // | 
|---|
| 37 |         mat V0g = 0.001*eye ( 3 ); V0g ( 0,0 ) = 1; // | 
|---|
| 38 |  | 
|---|
| 39 |         ARX P1; P1.set_statistics(2, V0, -1 ); | 
|---|
| 40 |         ARX P2; P2.set_statistics(2, V0, -1 ); | 
|---|
| 41 |         ARX PG; PG.set_statistics(3, V0g, -1 ); //or -1? | 
|---|
| 42 | //      ARX PGk ( all, V0g, -1 ); | 
|---|
| 43 |  | 
|---|
| 44 |         //Test estimation | 
|---|
| 45 |         int ndat = 100; | 
|---|
| 46 |         int t; | 
|---|
| 47 |  | 
|---|
| 48 |         // Logging | 
|---|
| 49 |         dirfilelog L ( "exp/merg_giw",ndat ); | 
|---|
| 50 |         int Li_Data = L.add ( RV ( "{Y U1 U2 }" ), "" ); | 
|---|
| 51 |         int Li_LL   = L.add ( RV ( "{G M }" ), "LL" ); | 
|---|
| 52 |         int Li_P1m   = L.add ( RV ( "{a1 r }" ), "P1" ); | 
|---|
| 53 |         int Li_P2m   = L.add ( RV ( "{a2 r }" ), "P2" ); | 
|---|
| 54 |         int Li_Gm   = L.add ( RV ( "{a1 a2 r }" ), "G" ); | 
|---|
| 55 |         int Li_Mm   = L.add ( RV ( "{a1 r a2 }" ), "M" ); | 
|---|
| 56 |         L.init(); | 
|---|
| 57 |  | 
|---|
| 58 |         vec Yt ( ndat ); | 
|---|
| 59 |         vec yt ( 1 ); | 
|---|
| 60 |  | 
|---|
| 61 |         vec LLs ( 2 ); | 
|---|
| 62 |         vec rgrg ( 2 ); | 
|---|
| 63 |  | 
|---|
| 64 |         //Proposal | 
|---|
| 65 |         enorm<ldmat> g0; g0.set_rv( a1 ); g0.set_parameters ( "1  ",mat ( "1" ) ); | 
|---|
| 66 |         egamma g1; g1.set_rv ( r ); g1.set_parameters ( "2  ", "2" ); | 
|---|
| 67 |         enorm<ldmat> g2; g2.set_rv ( a2 ); g2.set_parameters ( "1  ",mat ( "1" ) ); | 
|---|
| 68 |  | 
|---|
| 69 |         Array<const epdf*> A ( 3 ); A ( 0 ) = &g0; A ( 1 ) =&g1; A ( 2 ) = &g2; | 
|---|
| 70 |         eprod G0; G0.set_parameters ( A ); | 
|---|
| 71 |  | 
|---|
| 72 |         for ( t=0; t<ndat; t++ ) { | 
|---|
| 73 |                 // True system | 
|---|
| 74 |                 rgrg ( 0 ) = pow ( sin ( ( t/40.0 ) *pi ),3 ); | 
|---|
| 75 |                 rgrg ( 1 ) = pow ( cos ( ( t/40.0 +0.1 ) *pi ),3 ); | 
|---|
| 76 |  | 
|---|
| 77 |                 Yt ( t ) = thg*rgrg + sqr * NorRNG(); | 
|---|
| 78 |  | 
|---|
| 79 |                 // Bayes for all | 
|---|
| 80 |                 P1.bayes ( concat ( Yt ( t ),vec_1 ( rgrg ( 0 ) ) ) ); | 
|---|
| 81 |                 P2.bayes ( concat ( Yt ( t ),vec_1 ( rgrg ( 1 ) ) ) ); | 
|---|
| 82 |                 PG.bayes ( concat ( Yt ( t ),rgrg ) ); | 
|---|
| 83 |  | 
|---|
| 84 |  | 
|---|
| 85 |                 // crippling PGk by substituting zeros. | 
|---|
| 86 |                 /*      ldmat &Vk=const_cast<egiw*>(PGk._e())->_V();  //PG ldmat does not like 0! | 
|---|
| 87 |                         mat fVk=PG._e()->_V().to_mat(); | 
|---|
| 88 |                         fVk(1,2) = 0.0; | 
|---|
| 89 |                         fVk(2,1) = 0.0; | 
|---|
| 90 |                         Vk = ldmat(fVk); | 
|---|
| 91 |                 */      //PGk is now krippled | 
|---|
| 92 |  | 
|---|
| 93 |                 // Merge estimates | 
|---|
| 94 |                 mepdf eG1 ( P1._e() ); | 
|---|
| 95 |                 mepdf eG2 ( P2._e() ); | 
|---|
| 96 |                 Array<mpdf*> A ( 2 ); A ( 0 ) =&eG1;A ( 1 ) =&eG2; | 
|---|
| 97 |                 merger M ( A ); | 
|---|
| 98 |                 M.set_parameters ( 1.5, 100,3 ); //M._Mix().set_method(QB); | 
|---|
| 99 |                 //M2.set_parameters ( 100.0, 1000,3 ); //M2._Mix().set_method(QB); | 
|---|
| 100 |                 M.merge ( &G0 ); | 
|---|
| 101 |                 //M2.merge ( &G0 ); | 
|---|
| 102 |  | 
|---|
| 103 |                 //Likelihood | 
|---|
| 104 |                 yt ( 0 ) = Yt ( t ); | 
|---|
| 105 |  | 
|---|
| 106 | //              LLs ( 0 ) = P1._e()->evallog ( get_vec(Th, "1 2") ); | 
|---|
| 107 | //              LLs ( 1 ) = P2._e()->evallog ( get_vec(Th, "3 2")  ); | 
|---|
| 108 |                 LLs ( 0 ) = PG._e()->evallog ( Th ); | 
|---|
| 109 |                 LLs ( 1 ) = M._Mix().logpred ( concat ( Thj, vec_1 ( 1.0 ) ) ); | 
|---|
| 110 | //              LLs ( 3 ) = M2._Mix().logpred ( concat(Thj, vec_1(1.0)) ); | 
|---|
| 111 |                 L.logit ( Li_LL, LLs ); //log-normal | 
|---|
| 112 |  | 
|---|
| 113 |                 //Logger | 
|---|
| 114 |                 L.logit ( Li_Data, vec_3 ( Yt ( t ), rgrg ( 0 ), rgrg ( 1 ) ) ); | 
|---|
| 115 |                 L.logit ( Li_P1m, P1._e()->mean() ); | 
|---|
| 116 |                 L.logit ( Li_P2m, P2._e()->mean() ); | 
|---|
| 117 |                 L.logit ( Li_Gm, PG._e()->mean() ); | 
|---|
| 118 |                 L.logit ( Li_Mm, M.mean() ); | 
|---|
| 119 |  | 
|---|
| 120 |                 L.step ( ); | 
|---|
| 121 |  | 
|---|
| 122 |                 cout << "Vg: " << PG._e()->_V().to_mat() <<endl; | 
|---|
| 123 |                 vec mea = M.mean(); | 
|---|
| 124 |                 cout << "Ve: " << M.variance() <<endl; | 
|---|
| 125 |         } | 
|---|
| 126 |         L.finalize( ); | 
|---|
| 127 |         L.itsave ( "merg_egiw.it" ); | 
|---|
| 128 |         cout << endl; | 
|---|
| 129 | } | 
|---|