src/math/math_FRPR.hxx

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  13 //
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  15 // commercial license or contractual agreement.
  16
  17 #ifndef _math_FRPR_HeaderFile
  18 #define _math_FRPR_HeaderFile
  19
  20 #include <Standard.hxx>
  21 #include <Standard_DefineAlloc.hxx>
  22 #include <Standard_Handle.hxx>
  23
  24 #include <Standard_Boolean.hxx>
  25 #include <math_Vector.hxx>
  26 #include <Standard_Real.hxx>
  27 #include <Standard_Integer.hxx>
  28 #include <math_Status.hxx>
  29 #include <Standard_OStream.hxx>
  30 class Standard_DimensionError;
  31 class StdFail_NotDone;
  32 class math_MultipleVarFunctionWithGradient;
  33
  34
  35
  36 //! this class implements the Fletcher-Reeves-Polak_Ribiere minimization
  37 //! algorithm of a function of multiple variables.
  38 //! Knowledge of the function's gradient is required.
  39 class math_FRPR
  40 {
  41 public:
  42
  43   DEFINE_STANDARD_ALLOC
  44
  45
  46
  47   //! Initializes the computation of the minimum of F.
  48   //! Warning: constructor does not perform computations.
  49   Standard_EXPORT math_FRPR(const math_MultipleVarFunctionWithGradient& theFunction, const Standard_Real theTolerance, const Standard_Integer theNbIterations = 200, const Standard_Real theZEPS = 1.0e-12);
  50
  51   //! Destructor alias.
  52   Standard_EXPORT void Delete() const;
  53   Standard_EXPORT virtual ~math_FRPR();
  54
  55
  56   //! The solution F = Fi is found when
  57   //! 2.0 * abs(Fi - Fi-1) <= Tolerance * (abs(Fi) + abs(Fi-1) + ZEPS).
  58   Standard_EXPORT void Perform (math_MultipleVarFunctionWithGradient& theFunction, const math_Vector& theStartingPoint);
  59
  60
  61   //! The solution F = Fi is found when:
  62   //! 2.0 * abs(Fi - Fi-1) <= Tolerance * (abs(Fi) + abs(Fi-1)) + ZEPS.
  63   //! The maximum number of iterations allowed is given by NbIterations.
  64     virtual Standard_Boolean IsSolutionReached (math_MultipleVarFunctionWithGradient& theFunction);
  65
  66   //! Returns true if the computations are successful, otherwise returns false.
  67     Standard_Boolean IsDone() const;
  68
  69   //! returns the location vector of the minimum.
  70   //! Exception NotDone is raised if the minimum was not found.
  71     const math_Vector& Location() const;
  72
  73   //! outputs the location vector of the minimum in Loc.
  74   //! Exception NotDone is raised if the minimum was not found.
  75   //! Exception DimensionError is raised if the range of Loc is not
  76   //! equal to the range of the StartingPoint.
  77     void Location (math_Vector& Loc) const;
  78
  79   //! returns the value of the minimum.
  80   //! Exception NotDone is raised if the minimum was not found.
  81     Standard_Real Minimum() const;
  82
  83   //! returns the gradient vector at the minimum.
  84   //! Exception NotDone is raised if the minimum was not found.
  85     const math_Vector& Gradient() const;
  86
  87   //! outputs the gradient vector at the minimum in Grad.
  88   //! Exception NotDone is raised if the minimum was not found.
  89   //! Exception DimensionError is raised if the range of Grad is not
  90   //! equal to the range of the StartingPoint.
  91     void Gradient (math_Vector& Grad) const;
  92
  93   //! returns the number of iterations really done during the
  94   //! computation of the minimum.
  95   //! Exception NotDone is raised if the minimum was not found.
  96     Standard_Integer NbIterations() const;
  97
  98   //! Prints on the stream o information on the current state
  99   //! of the object.
 100   //! Is used to redefine the operator <<.
 101   Standard_EXPORT void Dump (Standard_OStream& o) const;
 102
 103
 104
 105
 106 protected:
 107
 108
 109
 110   math_Vector TheLocation;
 111   math_Vector TheGradient;
 112   Standard_Real TheMinimum;
 113   Standard_Real PreviousMinimum;
 114   Standard_Real XTol;
 115   Standard_Real EPSZ;
 116
 117
 118 private:
 119
 120
 121
 122   Standard_Boolean Done;
 123   Standard_Integer Iter;
 124   Standard_Integer State;
 125   math_Status TheStatus;
 126   Standard_Integer Itermax;
 127
 128
 129 };
 130
 131
 132 #include <math_FRPR.lxx>
 133
 134
 135
 136
 137
 138 #endif // _math_FRPR_HeaderFile