00001
00013 #ifndef PF_H
00014 #define PF_H
00015
00016 #include <itpp/itbase.h>
00017 #include "../stat/libEF.h"
00018 #include "../math/libDC.h"
00019
00020 using namespace itpp;
00021
00022
00023 extern double PF_SSAT;
00024
00031 class PF : public BM {
00032 protected:
00034 int n;
00036 eEmp est;
00038 vec &_w;
00040 Array<vec> &_samples;
00042 mpdf ∥
00044 mpdf &obs;
00045 public:
00047 PF ( const RV &rv0, mpdf &par0, mpdf &obs0, int n0 ) :BM ( rv0 ),
00048 n ( n0 ),est ( rv0,n ),_w ( est._w() ),_samples ( est._samples() ),
00049 par ( par0 ), obs ( obs0 ) {};
00050
00052 void set_est ( const epdf &epdf0 );
00053 void bayes ( const vec &dt );
00054 };
00055
00062 template<class BM_T>
00063
00064 class MPF : public PF {
00065 BM_T* Bms[10000];
00066
00068
00069 class mpfepdf : public epdf {
00070 protected:
00071 eEmp &E;
00072 vec &_w;
00073 Array<const epdf*> Coms;
00074 public:
00075 mpfepdf ( eEmp &E0, const RV &rvc ) :
00076 epdf ( RV( ) ), E ( E0 ), _w ( E._w() ),
00077 Coms ( _w.length() ) {
00078 rv.add ( E._rv() );
00079 rv.add ( rvc );
00080 };
00081
00082 void set_elements ( int &i, double wi, const epdf* ep )
00083 {_w ( i ) =wi; Coms ( i ) =ep;};
00084
00085 vec mean() const {
00086
00087 vec pom=zeros ( ( Coms ( 0 )->_rv() ).count() );
00088
00089 for ( int i=0; i<_w.length(); i++ ) {pom += Coms ( i )->mean() * _w ( i );}
00090
00091 return concat ( E.mean(),pom );
00092 }
00093
00094 vec sample() const {it_error ( "Not implemented" );return 0;}
00095
00096 double evalpdflog ( const vec &val ) const {it_error ( "not implemented" ); return 0.0;}
00097 };
00098
00100 mpfepdf jest;
00101
00102 public:
00104 MPF ( const RV &rvlin, const RV &rvpf, mpdf &par0, mpdf &obs0, int n, const BM_T &BMcond0 ) : PF ( rvpf ,par0,obs0,n ),jest ( est,rvlin ) {
00105
00106
00107 rv.add ( rvlin );
00108
00109
00110 if ( n>10000 ) {it_error ( "increase 10000 here!" );}
00111
00112 for ( int i=0;i<n;i++ ) {
00113 Bms[i] = new BM_T ( BMcond0 );
00114 const epdf& pom=Bms[i]->_epdf();
00115 jest.set_elements ( i,1.0/n,&pom );
00116 }
00117 };
00118
00119 ~MPF() {
00120 }
00121
00122 void bayes ( const vec &dt );
00123 const epdf& _epdf() const {return jest;}
00125 void set_est ( const epdf& epdf0 ) {
00126 PF::set_est ( epdf0 );
00127
00128
00129 for ( int i=0;i<n;i++ ) {Bms[i]->condition ( _samples ( i ) );}
00130 }
00131
00132
00133 double SSAT;
00134 };
00135
00136 template<class BM_T>
00137 void MPF<BM_T>::bayes ( const vec &dt ) {
00138 int i;
00139 vec lls ( n );
00140 vec llsP ( n );
00141 ivec ind;
00142 double mlls=-std::numeric_limits<double>::infinity();
00143
00144
00145 double sumLWL=0.0;
00146 double sumL2WL=0.0;
00147 double WL = 0.0;
00148
00149 #pragma omp parallel for
00150 for ( i=0;i<n;i++ ) {
00151
00152 _samples ( i ) = par.samplecond ( _samples ( i ), llsP ( i ) );
00153 Bms[i]->condition ( _samples ( i ) );
00154 Bms[i]->bayes ( dt );
00155 lls ( i ) = Bms[i]->_ll();
00156 if ( lls ( i ) >mlls ) mlls=lls ( i );
00157 }
00158
00159 if ( false) {
00160 #pragma omp parallel for reduction(+:sumLWL,sumL2WL) private(WL)
00161 for ( i=0;i<n;i++ ) {
00162 WL = _w ( i ) *exp ( llsP ( i ) );
00163 sumLWL += exp ( lls ( i ) ) *WL;
00164 sumL2WL += exp ( 2*lls ( i ) ) *WL;
00165 }
00166 SSAT = sumL2WL/ ( sumLWL*sumLWL );
00167 }
00168
00169 double sum_w=0.0;
00170
00171 #pragma omp parallel for
00172 for ( i=0;i<n;i++ ) {
00173 _w ( i ) *= exp ( lls ( i ) - mlls );
00174 sum_w+=_w(i);
00175 }
00176
00177 if ( sum_w >0.0 ) {
00178 _w /=sum_w;
00179 } else {
00180 cout<<"sum(w)==0"<<endl;
00181 }
00182
00183
00184 double eff = 1.0/ ( _w*_w );
00185 if ( eff < ( 0.3*n ) ) {
00186 ind = est.resample();
00187
00188
00189 #pragma omp parallel for
00190 for ( i=0;i<n;i++ ) {
00191 if ( ind ( i ) !=i ) {
00192
00193
00194
00195
00196
00197 delete Bms[i];
00198 Bms[i] = new BM_T ( *Bms[ind ( i ) ] );
00199 const epdf& pom=Bms[i]->_epdf();
00200 jest.set_elements ( i,1.0/n,&pom );
00201 }
00202 };
00203 cout << '.';
00204 }
00205 }
00206
00207 #endif // KF_H
00208
00209