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[valse.git] / src / sources / constructionModelesLassoRank.c
index 98c02d5..1115311 100644 (file)
@@ -1,59 +1,65 @@
-#include "EMGrank.h"
-#include "constructionModelesLassoRank.h"
-#include <gsl/gsl_linalg.h>
+#include <stdlib.h>
 #include <omp.h>
-#include "omp_num_threads.h"
+#include <gsl/gsl_linalg.h>
+#include "EMGrank.h"
+#include "utils.h"
 
 // TODO: comment on constructionModelesLassoRank purpose
-void constructionModelesLassoRank(
-       // IN parameters 
-       const Real* Pi,    // parametre initial des proportions
-       const Real* Rho,   // parametre initial de variance renormalisé
-       Int mini,       // nombre minimal d'itérations dans l'algorithme EM    
-       Int maxi,       // nombre maximal d'itérations dans l'algorithme EM
-       const Real* X,      // régresseurs
-       const Real* Y,      // réponse
-       Real tau,     // seuil pour accepter la convergence
-       const Int* A1,     // matrice des coefficients des parametres selectionnes
-       Int rangmin,    //rang minimum autorisé
-       Int rangmax,    //rang maximum autorisé
+void constructionModelesLassoRank_core(
+       // IN parameters
+       const Real* pi,// parametre initial des proportions
+       const Real* rho, // parametre initial de variance renormalisé
+       int mini, // nombre minimal d'itérations dans l'algorithme EM
+       int maxi, // nombre maximal d'itérations dans l'algorithme EM
+       const Real* X,// régresseurs
+       const Real* Y,// réponse
+       Real tau, // seuil pour accepter la convergence
+       const int* A1, // matrice des coefficients des parametres selectionnes
+       int rangmin,    //rang minimum autorisé
+       int rangmax,    //rang maximum autorisé
        // OUT parameters (all pointers, to be modified)
-       Real* phi,        // estimateur ainsi calculé par le Lasso
-    Real* lvraisemblance,      // estimateur ainsi calculé par le Lasso
-    // additional size parameters
-       mwSize n,              // taille de l'echantillon                
-       mwSize p,              // nombre de covariables
-       mwSize m,              // taille de Y (multivarié)
-       mwSize k,              // nombre de composantes
-       mwSize L)              // taille de glambda
+       Real* phi,// estimateur ainsi calculé par le Lasso
+       Real* llh,// estimateur ainsi calculé par le Lasso
+       // additional size parameters
+       int n,// taille de l'echantillon
+       int p,// nombre de covariables
+       int m,// taille de Y (multivarié)
+       int k,// nombre de composantes
+       int L)// taille de glambda
 {
        //On cherche les rangs possiblement intéressants
-       Int deltaRank = rangmax-rangmin+1;
-       mwSize Size = (mwSize)pow(deltaRank,k);
-       Int* Rank = (Int*)malloc(Size*k*sizeof(Int));
-    for (mwSize r=0; r<k; r++)
-    {
-               //On veut le tableau de toutes les combinaisons de rangs possibles
-               //Dans la première colonne : on répète (rangmax-rangmin)^(k-1) chaque chiffre : ca remplit la colonne
-               //Dans la deuxieme : on répète (rangmax-rangmin)^(k-2) chaque chiffre, et on fait ca (rangmax-rangmin)^2 fois 
-               //...
-               //Dans la dernière, on répète chaque chiffre une fois, et on fait ca (rangmin-rangmax)^(k-1) fois.
-               Int indexInRank = 0;
-               Int value = 0;
+       int deltaRank = rangmax-rangmin+1;
+       int Size = (int)pow(deltaRank,k);
+       int* Rank = (int*)malloc(Size*k*sizeof(int));
+       for (int r=0; r<k; r++)
+       {
+               // On veut le tableau de toutes les combinaisons de rangs possibles
+               // Dans la première colonne : on répète (rangmax-rangmin)^(k-1) chaque chiffre :
+               //   ça remplit la colonne
+               // Dans la deuxieme : on répète (rangmax-rangmin)^(k-2) chaque chiffre,
+               //   et on fait ça (rangmax-rangmin)^2 fois
+               // ...
+               // Dans la dernière, on répète chaque chiffre une fois,
+               //   et on fait ça (rangmin-rangmax)^(k-1) fois.
+               int indexInRank = 0;
+               int value = 0;
                while (indexInRank < Size)
                {
-                       for (Int u=0; u<pow(deltaRank,k-r-1); u++)
-                               Rank[(indexInRank++)*k+r] = rangmin + value;
+                       int upperBoundU = (int)pow(deltaRank,k-r-1);
+                       for (int u=0; u<upperBoundU; u++)
+                               Rank[mi(indexInRank++,r,Size,k)] = rangmin + value;
                        value = (value+1) % deltaRank;
                }
        }
-       
+
        //Initialize phi to zero, because unactive variables won't be assigned
-       for (mwSize i=0; i<p*m*k*L*Size; i++)
+       for (int i=0; i<p*m*k*L*Size; i++)
                phi[i] = 0.0;
-       
+       for (int i=0; i<L*Size*2; i++)
+               llh[i] = INFINITY;
+
        //initiate parallel section
-       mwSize lambdaIndex;
+       int lambdaIndex;
        omp_set_num_threads(OMP_NUM_THREADS);
        #pragma omp parallel default(shared) private(lambdaIndex)
        {
@@ -61,65 +67,66 @@ void constructionModelesLassoRank(
        for (lambdaIndex=0; lambdaIndex<L; lambdaIndex++)
        {
                //On ne garde que les colonnes actives : active sera l'ensemble des variables informatives
-               Int* active = (Int*)malloc(p*sizeof(Int));
-               mwSize longueurActive = 0;
-               for (Int j=0; j<p; j++)
+               int* active = (int*)malloc(p*sizeof(int));
+               int longueurActive = 0;
+               for (int j=0; j<p; j++)
                {
-                       if (A1[j*L+lambdaIndex] != 0)
-                               active[longueurActive++] = A1[j*L+lambdaIndex] - 1;
+                       if (A1[mi(j,lambdaIndex,p,L)] != 0)
+                               active[longueurActive++] = A1[mi(j,lambdaIndex,p,L)] - 1;
                }
-               
                if (longueurActive == 0)
                        continue;
-               
+
                //from now on, longueurActive > 0
                Real* phiLambda = (Real*)malloc(longueurActive*m*k*sizeof(Real));
                Real LLF;
-               for (Int j=0; j<Size; j++)
+               for (int j=0; j<Size; j++)
                {
-                       //[phiLambda,LLF] = EMGrank(Pi(:,lambdaIndex),Rho(:,:,:,lambdaIndex),mini,maxi,X(:,active),Y,tau,Rank(j,:));
-                       Int* rank = (Int*)malloc(k*sizeof(Int));
-                       for (mwSize r=0; r<k; r++)
-                               rank[r] = Rank[j*k+r];
+                       int* rank = (int*)malloc(k*sizeof(int));
+                       for (int r=0; r<k; r++)
+                               rank[r] = Rank[mi(j,r,Size,k)];
                        Real* Xactive = (Real*)malloc(n*longueurActive*sizeof(Real));
-                       for (mwSize i=0; i<n; i++)
+                       for (int i=0; i<n; i++)
                        {
-                               for (mwSize jj=0; jj<longueurActive; jj++)
-                                       Xactive[i*longueurActive+jj] = X[i*p+active[jj]];
+                               for (int jj=0; jj<longueurActive; jj++)
+                                       Xactive[mi(i,jj,n,longueurActive)] = X[mi(i,active[jj],n,p)];
                        }
-                       Real* PiLambda = (Real*)malloc(k*sizeof(Real));
-                       for (mwSize r=0; r<k; r++)
-                               PiLambda[r] = Pi[r*L+lambdaIndex];
-                       Real* RhoLambda = (Real*)malloc(m*m*k*sizeof(Real));
-                       for (mwSize u=0; u<m; u++)
+                       Real* piLambda = (Real*)malloc(k*sizeof(Real));
+                       for (int r=0; r<k; r++)
+                               piLambda[r] = pi[mi(r,lambdaIndex,k,L)];
+                       Real* rhoLambda = (Real*)malloc(m*m*k*sizeof(Real));
+                       for (int u=0; u<m; u++)
                        {
-                               for (mwSize v=0; v<m; v++)
+                               for (int v=0; v<m; v++)
                                {
-                                       for (mwSize r=0; r<k; r++)
-                                               RhoLambda[u*m*k+v*k+r] = Rho[u*m*k*L+v*k*L+r*L+lambdaIndex];
+                                       for (int r=0; r<k; r++)
+                                               rhoLambda[ai(u,v,r,m,m,k)] = rho[ai4(u,v,r,lambdaIndex,m,m,k,L)];
                                }
                        }
-                       EMGrank(PiLambda,RhoLambda,mini,maxi,Xactive,Y,tau,rank,
+                       EMGrank_core(piLambda,rhoLambda,mini,maxi,Xactive,Y,tau,rank,
                                phiLambda,&LLF,
                                n,longueurActive,m,k);
                        free(rank);
                        free(Xactive);
-                       free(PiLambda);
-                       free(RhoLambda);
-                       //lvraisemblance((lambdaIndex-1)*Size+j,:) = [LLF, dot(Rank(j,:), length(active)-Rank(j,:)+m)];
-                       lvraisemblance[(lambdaIndex*Size+j)*2] = LLF;
-                       //dot(Rank(j,:), length(active)-Rank(j,:)+m)
+                       free(piLambda);
+                       free(rhoLambda);
+                       //llh[(lambdaIndex-1)*Size+j,] = c(LLF, ...)
+                       llh[mi(lambdaIndex*Size+j,0,L*Size,2)] = LLF;
+                       //sum(Rank[j,] * (length(active)- Rank[j,] + m)) )
                        Real dotProduct = 0.0;
-                       for (mwSize r=0; r<k; r++)
-                               dotProduct += Rank[j*k+r] * (longueurActive-Rank[j*k+r]+m);
-                       lvraisemblance[(lambdaIndex*Size+j)*2+1] = dotProduct;
-                       //phi(active,:,:,(lambdaIndex-1)*Size+j) = phiLambda;
-                       for (mwSize jj=0; jj<longueurActive; jj++)
+                       for (int r=0; r<k; r++)
+                               dotProduct += Rank[mi(j,r,Size,k)] * (longueurActive-Rank[mi(j,r,Size,k)]+m);
+                       llh[mi(lambdaIndex*Size+j,1,Size*L,2)] = dotProduct;
+                       //phi[active,,,(lambdaIndex-1)*Size+j] = res$phi
+                       for (int jj=0; jj<longueurActive; jj++)
                        {
-                               for (mwSize mm=0; mm<m; mm++)
+                               for (int mm=0; mm<m; mm++)
                                {
-                                       for (mwSize r=0; r<k; r++)
-                                               phi[active[jj]*m*k*L*Size+mm*k*L*Size+r*L*Size+(lambdaIndex*Size+j)] = phiLambda[jj*m*k+mm*k+r];
+                                       for (int r=0; r<k; r++)
+                                       {
+                                               phi[ai4(active[jj],mm,r,lambdaIndex*Size+j,p,m,k,L*Size)] =
+                                                       phiLambda[ai(jj,mm,r,longueurActive,m,k)];
+                                       }
                                }
                        }
                }