root/library/tests/stresssuite/kalman_stress.cpp @ 1064

Revision 1064, 3.3 kB (checked in by mido, 14 years ago)

astyle applied all over the library

Line 
1
2#include <estim/kalman.h>
3#include "../mat_checks.h"
4
5using namespace bdm;
6
7//These lines are needed for use of cout and endl
8using std::cout;
9using std::endl;
10
11TEST ( kalman_stress ) {
12    // Kalman filter
13    mat A, B, C, D, R, Q, P0;
14    vec mu0;
15    mat Mu0;;
16    // input from Matlab
17    it_file fin ( "kalman_stress.it" );
18
19    mat Dt;
20    int Ndat;
21
22    bool xxx = fin.seek ( "d" );
23    if ( !xxx ) {
24        bdm_error ( "kalman_stress.it not found" );
25    }
26    fin >> Dt;
27    fin.seek ( "A" );
28    fin >> A;
29    fin.seek ( "B" );
30    fin >> B;
31    fin.seek ( "C" );
32    fin >> C;
33    fin.seek ( "D" );
34    fin >> D;
35    fin.seek ( "R" );
36    fin >> R;
37    fin.seek ( "Q" );
38    fin >> Q;
39    fin.seek ( "P0" );
40    fin >> P0;
41    fin.seek ( "mu0" );
42    fin >> Mu0;
43    mu0 = Mu0.get_col ( 0 );
44
45    Ndat = Dt.cols();
46    int dimx = A.rows();
47
48    // Prepare for Kalman filters in BDM:
49    RV rx ( "{x }", vec_1 ( A.cols() ) );
50    RV ru ( "{u }", vec_1 ( B.cols() ) );
51    RV ry ( "{y }", vec_1 ( C.rows() ) );
52
53//      // LDMAT
54//      Kalman<ldmat> KF(rx,ry,ru);
55//      KF.set_parameters(A,B,C,D,ldmat(R),ldmat(Q));
56//      KF.set_est(mu0,ldmat(P0) );
57//      epdf& KFep = KF.posterior();
58//      mat Xt(2,Ndat);
59//      Xt.set_col( 0,KFep.mean() );
60
61    //Chol
62    KalmanCh KF;
63    KF.set_parameters ( A, B, C, D, chmat ( Q ), chmat ( R ) );
64    KF.set_statistics ( mu0, chmat ( P0 ) ); //prediction!
65    KF.set_evalll ( false );
66    KF.validate();
67    const epdf& KFep = KF.posterior();
68    mat Xt ( dimx, Ndat );
69    Xt.set_col ( 0, KFep.mean() );
70
71    // FULL
72    KalmanFull KF2;
73    KF2.set_parameters ( A, B, C, D,  Q, R );
74    KF2.set_statistics ( mu0, P0 );
75    KF2.set_evalll ( false );
76    KF2.validate();
77    mat Xt2 ( dimx, Ndat );
78    Xt2.set_col ( 0, mu0 );
79
80
81    // EKF
82    shared_ptr<bilinfn> fxu = new bilinfn ( A, B );
83    shared_ptr<bilinfn> hxu = new bilinfn ( C, D );
84    EKFCh KFE;
85    KFE.set_parameters ( fxu, hxu, Q, R );
86    KFE.set_statistics ( mu0, chmat ( P0 ) );
87    KFE.set_evalll ( false );
88    KFE.validate();
89    const epdf& KFEep = KFE.posterior();
90    mat XtE ( dimx, Ndat );
91    XtE.set_col ( 0, KFEep.mean() );
92
93    //test performance of each filter
94    Real_Timer tt;
95    vec exec_times ( 3 ); // KF, KF2, KFE
96
97    vec dt;
98    tt.tic();
99    for ( int t = 1; t < Ndat; t++ ) {
100        dt = Dt.get_col ( t );
101        KF.bayes ( dt.get ( 0, C.rows() - 1 ), dt.get ( C.rows(), dt.length() - 1 ) );
102        Xt.set_col ( t, KFep.mean() );
103    }
104    exec_times ( 0 ) = tt.toc();
105
106    tt.tic();
107    for ( int t = 1; t < Ndat; t++ ) {
108        dt = Dt.get_col ( t );
109        KF2.bayes ( dt.get ( 0, C.rows() - 1 ), dt.get ( C.rows(), dt.length() - 1 ) );
110        Xt2.set_col ( t, KF2.posterior().mean() );
111    }
112    exec_times ( 1 ) = tt.toc();
113
114    tt.tic();
115    for ( int t = 1; t < Ndat; t++ ) {
116        dt = Dt.get_col ( t );
117        KFE.bayes ( dt.get ( 0, C.rows() - 1 ), dt.get ( C.rows(), dt.length() - 1 ) );
118        XtE.set_col ( t, KFEep.mean() );
119    }
120    exec_times ( 2 ) = tt.toc();
121
122
123    it_file fou ( "kalman_stress_res.it" );
124    fou << Name ( "xth" ) << Xt;
125    fou << Name ( "xth2" ) << Xt2;
126    fou << Name ( "xthE" ) << XtE;
127    fou << Name ( "exec_times" ) << exec_times;
128}
Note: See TracBrowser for help on using the browser.