finish simplifications on stage2.R
[epclust.git] / epclust / R / stage2.R
index f952da2..3ccbbad 100644 (file)
-#Entrée : courbes synchrones, soit après étape 1 itérée, soit après chaqure étape 1
-
-#(Benjamin)
-#à partir de là, "conso" == courbes synchrones
-n     <- nrow(conso)
-delta <- ncol(conso)
-
-
-#17000 colonnes coeff 1, puis 17000 coeff 2... [non : dans chaque tranche du cube]
-
-#TODO: une fonction qui fait lignes 59 à 91
-
-#cube:
-# Xcwt4   <- toCWT(conso, noctave = noctave4, dt = 1,
-#                 scalevector = scalevector4,
-#                 lt = delta, smooth = FALSE, 
-#                 nvoice = nvoice)      # observations node with CWT
-# 
-# #matrix:
-# ############Xcwt2 <- matrix(0.0, nrow= n, ncol= 2 + delta * lscvect)
-# #Xcwt2 <- matrix(NA_complex_, nrow= n, ncol= 2 + length((c(Xcwt4[,,1]))))
-# 
-# #NOTE: delta et lscvect pourraient etre gardés à part (communs)
-# for(i in 1:n) 
-#  Xcwt2[i,] <- c(delta, lscvect, Xcwt4[,,i] / max(Mod(Xcwt4[,,i])) ) 
-# 
-# #rm(conso, Xcwt4); gc()
-# 
-# ## _.b WER^2 distances  ########
-# Xwer_dist    <- matrix(0.0, n, n)
-# for(i in 1:(n - 1)){
-#  mat1   <- vect2mat(Xcwt2[i,])
-#  for(j in (i + 1):n){
-#     mat2 <- vect2mat(Xcwt2[j,])
-#     num     <- Mod(mat1 * Conj(mat2))
-#     WX      <- Mod(mat1 * Conj(mat1))
-#     WY      <- Mod(mat2 * Conj(mat2))
-#     smsmnum <- smCWT(num, scalevector = scalevector4)
-#     smsmWX  <- smCWT(WX,  scalevector = scalevector4)
-#     smsmWY  <- smCWT(WY,  scalevector = scalevector4)
-#     wer2    <- sum(colSums(smsmnum)^2)  /
-#       sum( sum(colSums(smsmWX) * colSums(smsmWY)) )
-#     Xwer_dist[i, j] <- sqrt(delta * lscvect * (1 - wer2))
-#     Xwer_dist[j, i] <- Xwer_dist[i, j]
-#   }
-# }
-# diag(Xwer_dist) <- numeric(n)
-# 
-# save(Xwer_dist, file = "../res/2009_synchros200WER.Rdata")
-# save(Xwer_dist, file = "../res/2009_synchros200-randomWER.Rdata")
-
-
+library("Rwave")
 
-#lignes 59 à 91 "dépliées" :
-Xcwt4   <- toCWT(conso, noctave = noctave4, dt = 1,
-                 scalevector = scalevector4,
-                 lt = delta, smooth = FALSE, 
-                 nvoice = nvoice)      # observations node with CWT
- #matrix:
- ############Xcwt2 <- matrix(0.0, nrow= n, ncol= 2 + delta * lscvect)
- Xcwt2 <- matrix(NA_complex_, nrow= n, ncol= 2 + length((c(Xcwt4[,,1]))))
- #NOTE: delta et lscvect pourraient etre gardés à part (communs)
- for(i in 1:n) 
-    Xcwt2[i,] <- c(delta, lscvect, Xcwt4[,,i] / max(Mod(Xcwt4[,,i])) ) 
- #rm(conso, Xcwt4); gc()
- ## _.b WER^2 distances  ########
- Xwer_dist    <- matrix(0.0, n, n)
- for(i in 1:(n - 1)){
-  mat1   <- vect2mat(Xcwt2[i,])
-
- #NOTE: vect2mat = as.matrix ?! (dans aux.R)
-  vect2mat <- function(vect){
-                 vect <- as.vector(vect)
-                 matrix(vect[-(1:2)], delta, lscvect)
-               }
- for(j in (i + 1):n){
-     mat2 <- vect2mat(Xcwt2[j,])
-     num     <- Mod(mat1 * Conj(mat2))
-     WX      <- Mod(mat1 * Conj(mat1))
-     WY      <- Mod(mat2 * Conj(mat2))
-     smsmnum <- smCWT(num, scalevector = scalevector4)
-     smsmWX  <- smCWT(WX,  scalevector = scalevector4)
-     smsmWY  <- smCWT(WY,  scalevector = scalevector4)
-     wer2    <- sum(colSums(smsmnum)^2)  /
-       sum( sum(colSums(smsmWX) * colSums(smsmWY)) )
-     Xwer_dist[i, j] <- sqrt(delta * lscvect * (1 - wer2))
-     Xwer_dist[j, i] <- Xwer_dist[i, j]
-   }
- }
- diag(Xwer_dist) <- numeric(n)
-
-#fonction smCWT (dans aux.R)
-  smCWT <- function(CWT, sw=  0,  tw=  0, swabs= 0,
-                       nvoice= 12, noctave= 2, s0= 2, w0= 2*pi, 
-                                          lt= 24, dt= 0.5, scalevector )
-                {
-#         noctave  <- adjust.noctave(lt, dt, s0, tw, noctave)
-#         scalevector  <- 2^(0:(noctave * nvoice) / nvoice) * s0
-         wsp     <- Mod(CWT)  
-         smwsp   <- smooth.matrix(wsp, swabs)
-         smsmwsp <- smooth.time(smwsp, tw, dt, scalevector)
-         smsmwsp
-       }
-
- #dans sowas.R
-smooth.matrix <- function(wt,swabs){
-  
-  if (swabs != 0)
-    smwt <- t(filter(t(wt),rep(1,2*swabs+1)/(2*swabs+1)))
-  else
-    smwt <- wt
-  
-  smwt
-  
-}
-smooth.time <- function(wt,tw,dt,scalevector){
-  
-  smwt <- wt
-  
-  if (tw != 0){
-    for (i in 1:length(scalevector)){
-      
-      twi <- as.integer(scalevector[i]*tw/dt)
-      smwt[,i] <- filter(wt[,i],rep(1,2*twi+1)/(2*twi+1))
-      
-    }
-  } 
-  smwt
+#Entrée : courbes synchrones, soit après étape 1 itérée, soit après chaqure étape 1
+step2 = function(conso)
+{
+       n <- nrow(conso)
+       delta <- ncol(conso)
+       #TODO: automatic tune of all these parameters ? (for other users)
+       nvoice   <- 4
+       # noctave = 2^13 = 8192 half hours ~ 180 days ; ~log2(ncol(conso))
+       noctave = 13
+       # 4 here represent 2^5 = 32 half-hours ~ 1 day
+       #NOTE: default scalevector == 2^(0:(noctave * nvoice) / nvoice) * s0 (?)
+       scalevector  <- 2^(4:(noctave * nvoice) / nvoice) * 2
+       #condition: ( log2(s0*w0/(2*pi)) - 1 ) * nvoice + 1.5 >= 1
+       s0=2
+       w0=2*pi
+       scaled=FALSE
+       s0log = as.integer( (log2( s0*w0/(2*pi) ) - 1) * nvoice + 1.5 )
+       totnoct = noctave + as.integer(s0log/nvoice) + 1
+
+       # (normalized) observations node with CWT
+       Xcwt4 <- lapply(seq_len(n), function(i) {
+               ts <- scale(ts(conso[i,]), center=TRUE, scale=scaled)
+               totts.cwt = Rwave::cwt(ts,totnoct,nvoice,w0,plot=0)
+               ts.cwt = totts.cwt[,s0log:(s0log+noctave*nvoice)]
+               #Normalization
+               sqs <- sqrt(2^(0:(noctave*nvoice)/nvoice)*s0)
+               sqres <- sweep(ts.cwt,MARGIN=2,sqs,'*')
+               sqres / max(Mod(sqres))
+       })
+
+       Xwer_dist <- matrix(0., n, n)
+       fcoefs = rep(1/3, 3) #moving average on 3 values (TODO: very slow! correct?!)
+       for (i in 1:(n-1))
+       {
+               for (j in (i+1):n)
+               {
+                       #TODO: later, compute CWT here (because not enough storage space for 32M series)
+                       #      'circular=TRUE' is wrong, should just take values on the sides; to rewrite in C
+                       num <- filter(Mod(Xcwt4[[i]] * Conj(Xcwt4[[j]])), fcoefs, circular=TRUE)
+                       WX <- filter(Mod(Xcwt4[[i]] * Conj(Xcwt4[[i]])), fcoefs, circular=TRUE)
+                       WY <- filter(Mod(Xcwt4[[j]] * Conj(Xcwt4[[j]])), fcoefs, circular=TRUE)
+                       wer2    <- sum(colSums(num)^2) / sum( sum(colSums(WX) * colSums(WY)) )
+                       Xwer_dist[i,j] <- sqrt(delta * ncol(Xcwt4[[1]]) * (1 - wer2))
+                       Xwer_dist[j,i] <- Xwer_dist[i,j]
+               }
+       }
+       diag(Xwer_dist) <- numeric(n)
+       Xwer_dist
 }
-
-#et filter() est dans stats::
-
-#cf. filters en C dans : https://svn.r-project.org/R/trunk/src/library/stats/src/filter.c
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