root/library/tests/stresssuite/mixtures_stress.cpp @ 1440

Revision 1159, 4.1 kB (checked in by smidl, 14 years ago)

stresssuite fixes

Line 
1#include "estim/mixtures.h"
2#include "estim/arx.h"
3#include "stat/exp_family.h"
4#include "../mat_checks.h"
5
6using namespace bdm;
7
8//These lines are needed for use of cout and endl
9using std::cout;
10using std::endl;
11
12void disp_mix2D ( const MixEF &Mi ) {
13    const eprod &ep = ( ( const eprod& ) ( Mi.posterior() ) );
14    int i;
15    mat Var ( 2, 2 ), M ( 1, 2 );
16    for ( i = 0; i < ep._rv().length() - 1; i++ ) { // -1 => last one is the weight
17        ( ( egiw* ) ep.factor ( i ) )->mean_mat ( M, Var );
18        cout << "Mean: " << M << endl << "Variance: " << endl << Var << endl;
19    }
20    cout << "Weights: " << ep.factor ( i )->mean() << endl;
21}
22
23mat grid2D ( const MixEF &M, const vec &xb, const vec &yb, int Ngr = 100 ) {
24    mat PPdf ( Ngr + 1, Ngr + 1 );
25    vec rgr ( 3 );
26
27    rgr ( 2 ) = 1;
28    int i = 0, j = 0;
29    double xstep = ( xb ( 1 ) - xb ( 0 ) ) / Ngr;
30    double ystep = ( yb ( 1 ) - yb ( 0 ) ) / Ngr;
31
32    for ( double x = xb ( 0 ); x <= xb ( 1 ); x += xstep, i++ ) {
33        rgr ( 0 ) = x;
34        j = 0;
35        for ( double y = yb ( 0 ); y <= yb ( 1 ); y += ystep, j++ ) {
36            rgr ( 1 ) = y;
37            PPdf ( i, j ) = exp ( M.logpred ( rgr, empty_vec ) );
38        }
39    }
40    return PPdf;
41}
42
43TEST ( mixtures_stress ) {
44    RV x ( "{x }", "2" );
45
46
47    cout << "Test for estimation of a 2D Gaussian mixture" << endl;
48    ///////////////////////////////////
49    // Setup model
50
51    vec m1 ( "-2 -2" );
52    vec m2 ( "2 2" );
53
54    fsqmat V1 ( mat ( "1 0.5; 0.5 1" ) );
55    fsqmat V2 ( mat ( "2 -0.1; -0.1 2" ) );
56
57    enorm_fsqmat_ptr C1;
58    C1->set_rv ( x );
59    C1->set_parameters ( m1, V1 );
60    enorm_fsqmat_ptr C2;
61    C2->set_rv ( x );
62    C2->set_parameters ( m2, V2 );
63
64    epdf_array Sim ( 2 );
65    Sim ( 0 ) = C1;
66    Sim ( 1 ) = C2;
67    emix Simul;
68    Simul.set_rv ( x );
69    Simul._w() = "0.5 0.6";
70    Simul._Coms() = Sim;
71    Simul.validate();
72
73    // Sample parameters
74    int ndat = 100;
75    mat Smp = Simul.sample_mat ( ndat );
76
77    cout << "Simulated means: " << m1 << " and " << m2 << endl;
78    cout << "Simulated covariances: " << endl << V1 << " and " << endl << V2 << endl;
79
80    //////////////////////////////
81    // Prepare estimator manually
82
83    // Initial values of components
84    mat V0 = 1e-4 * eye ( 3 );
85    V0 ( 0, 0 ) *= 100;
86    V0 ( 1, 1 ) *= 100;
87    mat Vp = "0 0 1; 0 0 1; 1 1 0";
88    Vp *= 5 * 1e-5;
89
90    ARX M1;
91    M1.set_statistics ( 2, V0 - Vp, 8 );
92    M1.validate();
93    ARX M2;
94    M2.set_statistics ( 2, V0 + Vp, 8 );
95    M2.validate();
96
97    // Build mixture model
98    Array<BMEF*> A ( 2 );
99    A ( 0 ) = &M1;
100    A ( 1 ) = &M2;
101    MixEF Post ( A, "0.5 0.5" );
102    cout << "Initial mixture:" << endl;
103    disp_mix2D ( Post );
104
105    // Add ones for constant coefficients
106    mat Data = concat_vertical ( Smp, ones ( 1, Smp.cols() ) );
107//    Post.bayes ( Data , empty_vec );
108
109    cout << "Posterior mixture:" << endl;
110    disp_mix2D ( Post );
111
112    //TEST random initialization
113    RNG_randomize();
114    ARX Aflat;
115    Aflat.set_statistics ( 2, V0, 7 );
116    Aflat.validate();
117    MixEF RND;
118    RND.init ( &Aflat, Data, 10 ); // already initialized!
119    cout << endl << "== Randomly initialized mixture ==" << endl;
120    cout << endl << "== INIT ==" << endl;
121    disp_mix2D ( RND );
122    mat PPdf_I = grid2D ( RND, vec_2 ( -5.0, 5.0 ), vec_2 ( -5.0, 5.0 ) );;
123
124//    RND.bayes ( Data, empty_vec );
125    cout << endl << "== BAYES ==" << endl;
126    disp_mix2D ( RND );
127
128
129    it_file of ( "mixef_test.it", true );
130    of << Name ( "Smp" ) << Smp;
131    of << Name ( "PPdf" ) << grid2D ( Post, vec_2 ( -5.0, 5.0 ), vec_2 ( -5.0, 5.0 ) );
132    of << Name ( "PPdf_I" ) << PPdf_I;
133    of << Name ( "PPdf_RND" ) << grid2D ( RND, vec_2 ( -5.0, 5.0 ), vec_2 ( -5.0, 5.0 ) );
134
135    cout << endl << "Variables written to file mixef_test.it:" << endl;
136    cout << "Smp  : data sampled from the simulator " << endl;
137    cout << "PPdf : posterior density on a grid <-5,5><-5,5>" << endl;
138    cout << "PPdf_RND : posterior density of randomly initilaized mixture on a grid <-5,5><-5,5>" << endl;
139}
Note: See TracBrowser for help on using the browser.