コード例 #1
0
    def Fkkt(W):

        # Returns a function f(x, y, z) that solves
        #
        # [ 0  0  P'      -P'      ] [ x[:n] ]   [ bx[:n] ]
        # [ 0  0 -I       -I       ] [ x[n:] ]   [ bx[n:] ]
        # [ P -I -W1^2     0       ] [ z[:m] ] = [ bz[:m] ]
        # [-P -I  0       -W2      ] [ z[m:] ]   [ bz[m:] ]
        #
        # On entry bx, bz are stored in x, z.
        # On exit x, z contain the solution, with z scaled (W['di'] .* z is
        # returned instead of z).

        d1, d2 = W['d'][:m], W['d'][m:]
        D = 4 * (d1**2 + d2**2)**-1
        A = P.T * spdiag(D) * P
        lapack.potrf(A)

        def f(x, y, z):

            x[:n] += P.T * (mul(div(d2**2 - d1**2, d1**2 + d2**2), x[n:]) +
                            mul(.5 * D, z[:m] - z[m:]))
            lapack.potrs(A, x)

            u = P * x[:n]
            x[n:] = div(
                x[n:] - div(z[:m], d1**2) - div(z[m:], d2**2) +
                mul(d1**-2 - d2**-2, u), d1**-2 + d2**-2)

            z[:m] = div(u - x[n:] - z[:m], d1)
            z[m:] = div(-u - x[n:] - z[m:], d2)

        return f
コード例 #2
0
 def F(x=None, z=None):
     if x is None: return 0, matrix(1.0, (n, 1))
     if min(x) <= 0.0: return None
     f = -sum(log(x))
     Df = -(x**-1).T
     if z is None: return matrix(f), Df
     H = spdiag(z[0] * x**-2)
     return f, Df, H
コード例 #3
0
 def F(x=None, z=None):
     if x is None: return 0, matrix(0.0, (n, 1))
     y = A * x - b
     w = sqrt(rho + y**2)
     f = sum(w)
     Df = div(y, w).T * A
     if z is None: return f, Df
     H = A.T * spdiag(z[0] * rho * (w**-3)) * A
     return f, Df, H
コード例 #4
0
def F(x = None, z = None):  
     if x is None:  return 0, matrix(0.0, (3,1))  
     if max(abs(x)) >= 1.0:  return None  
     u = 1 - x**2  
     val = -sum(log(u))  
     Df = div(2*x, u).T  
     if z is None:  return val, Df  
     H = spdiag(2 * z[0] * div(1 + u**2, u**2))  
     return val, Df, H  
コード例 #5
0
    def Fkkt(W):

        # Factor
        #
        #     S = A*D^-1*A' + I
        #
        # where D = 2*D1*D2*(D1+D2)^-1, D1 = d[:n]**-2, D2 = d[n:]**-2.

        d1, d2 = W['di'][:n]**2, W['di'][n:]**2

        # ds is square root of diagonal of D
        ds = math.sqrt(2.0) * div(mul(W['di'][:n], W['di'][n:]), sqrt(d1 + d2))
        d3 = div(d2 - d1, d1 + d2)

        # Asc = A*diag(d)^-1/2
        Asc = A * spdiag(ds**-1)

        # S = I + A * D^-1 * A'
        blas.syrk(Asc, S)
        S[::m + 1] += 1.0
        lapack.potrf(S)

        def g(x, y, z):

            x[:n] = 0.5 * (x[:n] - mul(d3, x[n:]) + mul(
                d1, z[:n] + mul(d3, z[:n])) - mul(d2, z[n:] - mul(d3, z[n:])))
            x[:n] = div(x[:n], ds)

            # Solve
            #
            #     S * v = 0.5 * A * D^-1 * ( bx[:n] -
            #         (D2-D1)*(D1+D2)^-1 * bx[n:] +
            #         D1 * ( I + (D2-D1)*(D1+D2)^-1 ) * bzl[:n] -
            #         D2 * ( I - (D2-D1)*(D1+D2)^-1 ) * bzl[n:] )

            blas.gemv(Asc, x, v)
            lapack.potrs(S, v)

            # x[:n] = D^-1 * ( rhs - A'*v ).
            blas.gemv(Asc, v, x, alpha=-1.0, beta=1.0, trans='T')
            x[:n] = div(x[:n], ds)

            # x[n:] = (D1+D2)^-1 * ( bx[n:] - D1*bzl[:n]  - D2*bzl[n:] )
            #         - (D2-D1)*(D1+D2)^-1 * x[:n]
            x[n:] = div( x[n:] - mul(d1, z[:n]) - mul(d2, z[n:]), d1+d2 )\
                - mul( d3, x[:n] )

            # zl[:n] = D1^1/2 * (  x[:n] - x[n:] - bzl[:n] )
            # zl[n:] = D2^1/2 * ( -x[:n] - x[n:] - bzl[n:] ).
            z[:n] = mul(W['di'][:n], x[:n] - x[n:] - z[:n])
            z[n:] = mul(W['di'][n:], -x[:n] - x[n:] - z[n:])

        return g
コード例 #6
0
    def Fkkt(W):

        # Returns a function f(x, y, z) that solves
        #
        # [ 0  0  P'      -P'      ] [ x[:n] ]   [ bx[:n] ]
        # [ 0  0 -I       -I       ] [ x[n:] ]   [ bx[n:] ]
        # [ P -I -D1^{-1}  0       ] [ z[:m] ] = [ bz[:m] ]
        # [-P -I  0       -D2^{-1} ] [ z[m:] ]   [ bz[m:] ]
        #
        # where D1 = diag(di[:m])^2, D2 = diag(di[m:])^2 and di = W['di'].
        #
        # On entry bx, bz are stored in x, z.
        # On exit x, z contain the solution, with z scaled (di .* z is
        # returned instead of z).

        # Factor A = 4*P'*D*P where D = d1.*d2 ./(d1+d2) and
        # d1 = d[:m].^2, d2 = d[m:].^2.

        di = W['di']
        d1, d2 = di[:m]**2, di[m:]**2
        D = div(mul(d1, d2), d1 + d2)
        Ds = spdiag(2 * sqrt(D))
        base.gemm(Ds, P, Ps)
        blas.syrk(Ps, A, trans='T')
        lapack.potrf(A)

        def f(x, y, z):

            # Solve for x[:n]:
            #
            #    A*x[:n] = bx[:n] + P' * ( ((D1-D2)*(D1+D2)^{-1})*bx[n:]
            #        + (2*D1*D2*(D1+D2)^{-1}) * (bz[:m] - bz[m:]) ).

            blas.copy((mul(div(d1 - d2, d1 + d2), x[n:]) +
                       mul(2 * D, z[:m] - z[m:])), u)
            blas.gemv(P, u, x, beta=1.0, trans='T')
            lapack.potrs(A, x)

            # x[n:] := (D1+D2)^{-1} * (bx[n:] - D1*bz[:m] - D2*bz[m:]
            #     + (D1-D2)*P*x[:n])

            base.gemv(P, x, u)
            x[n:] = div(
                x[n:] - mul(d1, z[:m]) - mul(d2, z[m:]) + mul(d1 - d2, u),
                d1 + d2)

            # z[:m] := d1[:m] .* ( P*x[:n] - x[n:] - bz[:m])
            # z[m:] := d2[m:] .* (-P*x[:n] - x[n:] - bz[m:])

            z[:m] = mul(di[:m], u - x[n:] - z[:m])
            z[m:] = mul(di[m:], -u - x[n:] - z[m:])

        return f
コード例 #7
0
    def Fkkt(x, z, W):
        ds = (2.0 * div(1 + x**2, (1 - x**2)**2))**-0.5
        Asc = A * spdiag(ds)
        blas.syrk(Asc, S)
        S[::m + 1] += 1.0
        lapack.potrf(S)
        a = z[0]

        def g(x, y, z):
            x[:] = mul(x, ds) / a
            blas.gemv(Asc, x, v)
            lapack.potrs(S, v)
            blas.gemv(Asc, v, x, alpha=-1.0, beta=1.0, trans='T')
            x[:] = mul(x, ds)

        return g