mirror of
https://gitlab.com/libeigen/eigen.git
synced 2025-05-01 16:24:28 +08:00
digamma special function: merge shared code.
Moved type-specific code into a helper class digamma_impl_maybe_poly<Scalar>.
This commit is contained in:
parent
6a75e7e0d5
commit
c8d94ae944
@ -134,8 +134,23 @@ struct lgamma_impl<double> {
|
|||||||
* Implementation of digamma (psi) *
|
* Implementation of digamma (psi) *
|
||||||
****************************************************************************/
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****************************************************************************/
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||||||
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||||||
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#ifdef EIGEN_HAS_C99_MATH
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||||||
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/*
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||||||
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*
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||||||
|
* Polynomial evaluation helper for the Psi (digamma) function.
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*
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* digamma_impl_maybe_poly::run(s) evaluates the asymptotic Psi expansion for
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|
* input Scalar s, assuming s is above 10.0.
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|
*
|
||||||
|
* If s is above a certain threshold for the given Scalar type, zero
|
||||||
|
* is returned. Otherwise the polynomial is evaluated with enough
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|
* coefficients for results matching Scalar machine precision.
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||||||
|
*
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||||||
|
*
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||||||
|
*/
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||||||
template <typename Scalar>
|
template <typename Scalar>
|
||||||
struct digamma_impl {
|
struct digamma_impl_maybe_poly {
|
||||||
EIGEN_DEVICE_FUNC
|
EIGEN_DEVICE_FUNC
|
||||||
static EIGEN_STRONG_INLINE Scalar run(const Scalar) {
|
static EIGEN_STRONG_INLINE Scalar run(const Scalar) {
|
||||||
EIGEN_STATIC_ASSERT((internal::is_same<Scalar, Scalar>::value == false),
|
EIGEN_STATIC_ASSERT((internal::is_same<Scalar, Scalar>::value == false),
|
||||||
@ -144,72 +159,11 @@ struct digamma_impl {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
template <typename Scalar>
|
|
||||||
struct digamma_retval {
|
|
||||||
typedef Scalar type;
|
|
||||||
};
|
|
||||||
|
|
||||||
#ifdef EIGEN_HAS_C99_MATH
|
|
||||||
template <>
|
template <>
|
||||||
struct digamma_impl<float> {
|
struct digamma_impl_maybe_poly<float> {
|
||||||
/*
|
|
||||||
* Psi (digamma) function (modified for Eigen)
|
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||||||
*
|
|
||||||
*
|
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||||||
* SYNOPSIS:
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*
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* float x, y, psif();
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*
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* y = psif( x );
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||||||
*
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||||||
*
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||||||
* DESCRIPTION:
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*
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* d -
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||||||
* psi(x) = -- ln | (x)
|
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* dx
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||||||
*
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* is the logarithmic derivative of the gamma function.
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||||||
* For integer x,
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* n-1
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* -
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||||||
* psi(n) = -EUL + > 1/k.
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||||||
* -
|
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* k=1
|
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||||||
*
|
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||||||
* If x is negative, it is transformed to a positive argument by the
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* reflection formula psi(1-x) = psi(x) + pi cot(pi x).
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||||||
* For general positive x, the argument is made greater than 10
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||||||
* using the recurrence psi(x+1) = psi(x) + 1/x.
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* Then the following asymptotic expansion is applied:
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*
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||||||
* inf. B
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* - 2k
|
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||||||
* psi(x) = log(x) - 1/2x - > -------
|
|
||||||
* - 2k
|
|
||||||
* k=1 2k x
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* where the B2k are Bernoulli numbers.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* ACCURACY:
|
|
||||||
* Absolute error, relative when |psi| > 1 :
|
|
||||||
* arithmetic domain # trials peak rms
|
|
||||||
* IEEE -33,0 30000 8.2e-7 1.2e-7
|
|
||||||
* IEEE 0,33 100000 7.3e-7 7.7e-8
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* ERROR MESSAGES:
|
|
||||||
* message condition value returned
|
|
||||||
* psi singularity x integer <=0 INFINITY
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
EIGEN_DEVICE_FUNC
|
EIGEN_DEVICE_FUNC
|
||||||
static float run(float xx) {
|
static EIGEN_STRONG_INLINE float run(const float s) {
|
||||||
float p, q, nz, x, s, w, y, z;
|
|
||||||
bool negative;
|
|
||||||
|
|
||||||
// Some necessary constants
|
|
||||||
const float m_pif = 3.141592653589793238;
|
|
||||||
const float maxnumf = std::numeric_limits<float>::infinity();
|
|
||||||
|
|
||||||
const float A[] = {
|
const float A[] = {
|
||||||
-4.16666666666666666667E-3,
|
-4.16666666666666666667E-3,
|
||||||
3.96825396825396825397E-3,
|
3.96825396825396825397E-3,
|
||||||
@ -217,53 +171,49 @@ struct digamma_impl<float> {
|
|||||||
8.33333333333333333333E-2
|
8.33333333333333333333E-2
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
x = xx;
|
float z;
|
||||||
nz = 0.0f;
|
|
||||||
negative = 0;
|
|
||||||
if (x <= 0.0f) {
|
|
||||||
negative = 1;
|
|
||||||
q = x;
|
|
||||||
p = ::floor(q);
|
|
||||||
if (p == q) {
|
|
||||||
return (maxnumf);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
nz = q - p;
|
|
||||||
if (nz != 0.5f) {
|
|
||||||
if (nz > 0.5f) {
|
|
||||||
p += 1.0f;
|
|
||||||
nz = q - p;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
nz = m_pif / ::tan(m_pif * nz);
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
nz = 0.0f;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
x = 1.0f - x;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/* use the recurrence psi(x+1) = psi(x) + 1/x. */
|
|
||||||
s = x;
|
|
||||||
w = 0.0f;
|
|
||||||
while (s < 10.0f) {
|
|
||||||
w += 1.0f / s;
|
|
||||||
s += 1.0f;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
if (s < 1.0e8f) {
|
if (s < 1.0e8f) {
|
||||||
z = 1.0f / (s * s);
|
z = 1.0f / (s * s);
|
||||||
y = z * cephes::polevl<float, 3>::run(z, A);
|
return z * cephes::polevl<float, 3>::run(z, A);
|
||||||
} else
|
} else return 0.0f;
|
||||||
y = 0.0f;
|
|
||||||
|
|
||||||
y = ::log(s) - (0.5f / s) - y - w;
|
|
||||||
|
|
||||||
return (negative) ? y - nz : y;
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
template <>
|
template <>
|
||||||
struct digamma_impl<double> {
|
struct digamma_impl_maybe_poly<double> {
|
||||||
EIGEN_DEVICE_FUNC
|
EIGEN_DEVICE_FUNC
|
||||||
static double run(double x) {
|
static EIGEN_STRONG_INLINE double run(const double s) {
|
||||||
|
const double A[] = {
|
||||||
|
8.33333333333333333333E-2,
|
||||||
|
-2.10927960927960927961E-2,
|
||||||
|
7.57575757575757575758E-3,
|
||||||
|
-4.16666666666666666667E-3,
|
||||||
|
3.96825396825396825397E-3,
|
||||||
|
-8.33333333333333333333E-3,
|
||||||
|
8.33333333333333333333E-2
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
double z;
|
||||||
|
if (s < 1.0e17) {
|
||||||
|
z = 1.0 / (s * s);
|
||||||
|
return z * cephes::polevl<double, 6>::run(z, A);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else return 0.0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif // EIGEN_HAS_C99_MATH
|
||||||
|
|
||||||
|
template <typename Scalar>
|
||||||
|
struct digamma_retval {
|
||||||
|
typedef Scalar type;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
#ifdef EIGEN_HAS_C99_MATH
|
||||||
|
template <typename Scalar>
|
||||||
|
struct digamma_impl {
|
||||||
|
EIGEN_DEVICE_FUNC
|
||||||
|
static Scalar run(Scalar x) {
|
||||||
/*
|
/*
|
||||||
*
|
*
|
||||||
* Psi (digamma) function (modified for Eigen)
|
* Psi (digamma) function (modified for Eigen)
|
||||||
@ -304,38 +254,38 @@ struct digamma_impl<double> {
|
|||||||
*
|
*
|
||||||
* where the B2k are Bernoulli numbers.
|
* where the B2k are Bernoulli numbers.
|
||||||
*
|
*
|
||||||
* ACCURACY:
|
* ACCURACY (float):
|
||||||
* Relative error (except absolute when |psi| < 1):
|
* Relative error (except absolute when |psi| < 1):
|
||||||
* arithmetic domain # trials peak rms
|
* arithmetic domain # trials peak rms
|
||||||
* IEEE 0,30 30000 1.3e-15 1.4e-16
|
* IEEE 0,30 30000 1.3e-15 1.4e-16
|
||||||
* IEEE -30,0 40000 1.5e-15 2.2e-16
|
* IEEE -30,0 40000 1.5e-15 2.2e-16
|
||||||
*
|
*
|
||||||
|
* ACCURACY (double):
|
||||||
|
* Absolute error, relative when |psi| > 1 :
|
||||||
|
* arithmetic domain # trials peak rms
|
||||||
|
* IEEE -33,0 30000 8.2e-7 1.2e-7
|
||||||
|
* IEEE 0,33 100000 7.3e-7 7.7e-8
|
||||||
|
*
|
||||||
* ERROR MESSAGES:
|
* ERROR MESSAGES:
|
||||||
* message condition value returned
|
* message condition value returned
|
||||||
* psi singularity x integer <=0 INFINITY
|
* psi singularity x integer <=0 INFINITY
|
||||||
*/
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
double p, q, nz, s, w, y, z;
|
Scalar p, q, nz, s, w, y;
|
||||||
bool negative;
|
bool negative;
|
||||||
|
|
||||||
const double A[] = {
|
const Scalar maxnum = std::numeric_limits<Scalar>::infinity();
|
||||||
8.33333333333333333333E-2,
|
const Scalar m_pi = 3.14159265358979323846;
|
||||||
-2.10927960927960927961E-2,
|
|
||||||
7.57575757575757575758E-3,
|
|
||||||
-4.16666666666666666667E-3,
|
|
||||||
3.96825396825396825397E-3,
|
|
||||||
-8.33333333333333333333E-3,
|
|
||||||
8.33333333333333333333E-2
|
|
||||||
};
|
|
||||||
|
|
||||||
const double maxnum = std::numeric_limits<double>::infinity();
|
|
||||||
const double m_pi = 3.14159265358979323846;
|
|
||||||
|
|
||||||
negative = 0;
|
negative = 0;
|
||||||
nz = 0.0;
|
nz = 0.0;
|
||||||
|
|
||||||
if (x <= 0.0) {
|
const Scalar zero = 0.0;
|
||||||
negative = 1;
|
const Scalar one = 1.0;
|
||||||
|
const Scalar half = 0.5;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (x <= zero) {
|
||||||
|
negative = one;
|
||||||
q = x;
|
q = x;
|
||||||
p = ::floor(q);
|
p = ::floor(q);
|
||||||
if (p == q) {
|
if (p == q) {
|
||||||
@ -345,41 +295,36 @@ struct digamma_impl<double> {
|
|||||||
* by subtracting the nearest integer from x
|
* by subtracting the nearest integer from x
|
||||||
*/
|
*/
|
||||||
nz = q - p;
|
nz = q - p;
|
||||||
if (nz != 0.5) {
|
if (nz != half) {
|
||||||
if (nz > 0.5) {
|
if (nz > half) {
|
||||||
p += 1.0;
|
p += one;
|
||||||
nz = q - p;
|
nz = q - p;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
nz = m_pi / ::tan(m_pi * nz);
|
nz = m_pi / ::tan(m_pi * nz);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
else {
|
else {
|
||||||
nz = 0.0;
|
nz = zero;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
x = 1.0 - x;
|
x = one - x;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
/* use the recurrence psi(x+1) = psi(x) + 1/x. */
|
/* use the recurrence psi(x+1) = psi(x) + 1/x. */
|
||||||
s = x;
|
s = x;
|
||||||
w = 0.0;
|
w = zero;
|
||||||
while (s < 10.0) {
|
while (s < Scalar(10)) {
|
||||||
w += 1.0 / s;
|
w += one / s;
|
||||||
s += 1.0;
|
s += one;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
if (s < 1.0e17) {
|
y = digamma_impl_maybe_poly<Scalar>::run(s);
|
||||||
z = 1.0 / (s * s);
|
|
||||||
y = z * cephes::polevl<double, 6>::run(z, A);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
else
|
|
||||||
y = 0.0;
|
|
||||||
|
|
||||||
y = ::log(s) - (0.5 / s) - y - w;
|
y = ::log(s) - (half / s) - y - w;
|
||||||
|
|
||||||
return (negative) ? y - nz : y;
|
return (negative) ? y - nz : y;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
#endif
|
#endif // EIGEN_HAS_C99_MATH
|
||||||
|
|
||||||
/****************************************************************************
|
/****************************************************************************
|
||||||
* Implementation of erf *
|
* Implementation of erf *
|
||||||
|
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