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[matrix] Annotation of /pkg/src/ssclme.c
ViewVC logotype

Annotation of /pkg/src/ssclme.c

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Revision 11 - (view) (download) (as text)

1 : bates 10 #include "ssclme.h"
2 :    
3 :     /**
4 :     * Check for a nested series of grouping factors in the sparse,
5 :     * symmetric representation of the pairwise cross-tabulations.
6 :     *
7 :     * @param n size of pairwise cross-tabulation matrix
8 :     * @param nf number of groups of columns in pairwise cross-tabulation
9 :     * @param upper non-zero if the upper triangle is stored
10 :     * @param Ap array of pointers to columns
11 :     * @param Ai row indices
12 :     * @param Gp array of pointers to groups
13 :     *
14 :     * @return 0 for non-nested groups, 1 for nested groups
15 :     */
16 :     static
17 :     int ctab_isNested(int n, int nf, int upper,
18 :     const int Ap[], const int Ai[], const int Gp[])
19 :     {
20 :     if (nf > 1) { /* single factor always nested */
21 :     int i;
22 :     if (upper) {
23 :     int *nnz = (int *) R_alloc(n, sizeof(int)), nz = Ap[n];
24 :     /* count number of nonzeros in each row */
25 :     for (i = 0; i < n; i++) nnz[i] = 0;
26 :     for (i = 0; i < nz; i++) nnz[Ai[i]]++;
27 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
28 :     int j, p2 = Gp[i+1], target = nf - i;
29 :     for (j = Gp[i]; j < p2; j++) {
30 :     if (nnz[j] != target) return 0;
31 :     }
32 :     }
33 :     } else { /* lower triangle - the easy case */
34 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
35 :     int j, p2 = Gp[i+1], target = nf - i;
36 :     for (j = Gp[i]; j < p2; j++) {
37 :     if ((Ap[j+1] - Ap[j]) != target)
38 :     return 0;
39 :     }
40 :     }
41 :     }
42 :     }
43 :     return 1;
44 :     }
45 :    
46 :     /**
47 :     * Determine if a fill-reducing permutation is needed for the pairwise
48 :     * cross-tabulation matrix. If so, determine such a permutation
49 :     * (using Metis) then separate the groups.
50 :     *
51 :     * @param ctab pointer to a pairwise cross-tabulation object
52 :     *
53 :     * @return pointer to an integer R vector.
54 :     */
55 :     static
56 :     SEXP ctab_permute(SEXP ctab)
57 :     {
58 :     SEXP val, GpSl = GET_SLOT(ctab, Matrix_GpSym);
59 :     int *Ai = INTEGER(GET_SLOT(ctab, Matrix_iSym)),
60 :     *Ap = INTEGER(GET_SLOT(ctab, Matrix_pSym)),
61 :     *Gp = INTEGER(GpSl),
62 :     *perm,
63 :     *work,
64 :     i,
65 :     j,
66 :     n = INTEGER(GET_SLOT(ctab, Matrix_DimSym))[1],
67 :     nf = length(GpSl) - 1,
68 :     nz = Ap[n], /* number of non-zeros */
69 :     pos;
70 :    
71 :     if (ctab_isNested(n, nf, 1, Ap, Ai, Gp))
72 :     return allocVector(INTSXP, 0);
73 :     val = allocVector(INTSXP, n);
74 :     perm = INTEGER(val);
75 :     work = (int *) R_alloc(n, sizeof(int));
76 :     ssc_metis_order(n, nz, Ap, Ai, work, perm); /* perm gets inverse perm */
77 :     /* work now contains desired permutation but with groups scrambled */
78 :    
79 :     /* copy work into perm preserving the order of the groups */
80 :     pos = 0; /* position in new permutation */
81 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
82 :     for (j = 0; j < n; j++) {
83 :     int jj = work[j];
84 :     if (Gp[i] <= jj && jj < Gp[i+1]) {
85 :     perm[pos] = jj;
86 :     pos++;
87 :     }
88 :     }
89 :     }
90 :     return val;
91 :     }
92 :    
93 :     static
94 :     void ssclme_copy_ctab(int nf, const int nc[], SEXP ctab, SEXP ssc)
95 :     {
96 :     int *snc, i, copyonly = 1;
97 :    
98 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
99 :     if (nc[i] > 1) copyonly = 0;
100 :     }
101 :     if (copyonly) {
102 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_pSym, duplicate(GET_SLOT(ctab, Matrix_pSym)));
103 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_iSym, duplicate(GET_SLOT(ctab, Matrix_iSym)));
104 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_xSym, duplicate(GET_SLOT(ctab, Matrix_xSym)));
105 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_DimSym,
106 :     duplicate(GET_SLOT(ctab, Matrix_DimSym)));
107 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_GpSym, duplicate(GET_SLOT(ctab, Matrix_GpSym)));
108 :     } else {
109 :     int
110 :     *GpIn = INTEGER(GET_SLOT(ctab, Matrix_GpSym)),
111 :     *GpOut,
112 :     *AiIn = INTEGER(GET_SLOT(ctab, Matrix_iSym)),
113 :     *AiOut,
114 :     *ApIn = INTEGER(GET_SLOT(ctab, Matrix_pSym)),
115 :     *ApOut,
116 :     nIn = GpIn[nf], nOut, nzOut,
117 :     *dims,
118 :     *map = Calloc(nIn + 1, int), /* column number map */
119 :     *ncc = Calloc(nIn, int); /* number of columns out for this
120 :     * col in */
121 :    
122 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_GpSym, allocVector(INTSXP, nf + 1));
123 :     GpOut = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_GpSym));
124 :     map[0] = GpOut[0] = 0;
125 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
126 :     int j, GpIni = GpIn[i], GpInip1 = GpIn[i+1], nci = nc[i];
127 :     GpOut[i+1] = GpOut[i] + (GpInip1 - GpIni) * nci;
128 :     for (j = GpIni; j < GpInip1; j++) {
129 :     ncc[j] = nci;
130 :     map[j+1] = map[j] + nci;
131 :     }
132 :     }
133 :     nOut = GpOut[nf]; /* size of output matrix */
134 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_DimSym,
135 :     duplicate(GET_SLOT(ctab, Matrix_DimSym)));
136 :     dims = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_DimSym));
137 :     dims[0] = dims[1] = nOut;
138 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_pSym, allocVector(INTSXP, nOut + 1));
139 :     ApOut = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_pSym));
140 :     ApOut[0] = 0;
141 :     for (i = 0; i < nf; i++) { /* determine the column pointers */
142 :     int j, jout = GpOut[i], nci = nc[i], p2 = GpIn[i+1];
143 :     for (j = GpIn[i]; j < p2; j++) {
144 :     int k, nj = 0, p3 = ApIn[j+1];
145 :     for (k = ApIn[j]; k < p3; k++) {
146 :     nj += ncc[AiIn[k]];
147 :     }
148 :     nj -= nci - 1;
149 :     ApOut[jout+1] = ApOut[jout] + nj;
150 :     jout++;
151 :     for (k = 1; k < nci; k++) {
152 :     ApOut[jout+1] = ApOut[jout] + nj + k;
153 :     jout++;
154 :     }
155 :     }
156 :     }
157 :     nzOut = ApOut[nOut]; /* number of non-zeros in output */
158 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_xSym, allocVector(REALSXP, nzOut));
159 :     memset(REAL(GET_SLOT(ssc, Matrix_xSym)), 0,
160 :     sizeof(double) * nzOut);
161 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_iSym, allocVector(INTSXP, nzOut));
162 :     AiOut = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_iSym));
163 :     for (i = 0; i < nf; i++) { /* fill in the rows */
164 :     int j, jj, nci = nc[i], p2 = GpIn[i+1];
165 :     for (j = GpIn[i]; j < p2; j++) { /* first col for input col */
166 :     int ii = AiIn[j], mj = map[j], ncci = ncc[ii],
167 :     pos = ApOut[mj];
168 :     AiOut[pos++] = map[ii];
169 :     if (ii < j) { /* above the diagonal */
170 :     for (jj = 1; jj < ncci; jj++) {
171 :     AiOut[pos+1] = AiOut[pos] + 1;
172 :     pos++;
173 :     }
174 :     }
175 :     for (jj = 1; jj < nci; jj++) { /* repeat the column adding
176 :     * another diagonal element */
177 :     int mjj = mj + jj, pj = ApOut[mjj], pjm1 = ApOut[mjj-1];
178 :     Memcpy(AiOut + pj, AiOut + pjm1, pj - pjm1);
179 :     AiOut[ApOut[mjj + 1] - 1] = mjj; /* maybe mjj-1? */
180 :     }
181 :     }
182 :     }
183 :     Free(map); Free(ncc);
184 :     }
185 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_ncSym, allocVector(INTSXP, nf + 2));
186 :     snc = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_ncSym));
187 :     for (i = 0; i <= nf; i++) {
188 :     snc[i] = nc[i];
189 :     }
190 :     }
191 :    
192 :     static
193 :     void ssclme_fill_LIp(int n, const int Parent[], int LIp[])
194 :     {
195 :     int *sz = Calloc(n, int), i;
196 :     for (i = n - 1; i >= 0; i--) {
197 :     sz[i] = (Parent[i] < 0) ? 0 : 1 + sz[Parent[i]];
198 :     }
199 :     LIp[0] = 0;
200 :     for (i = 0; i < n; i++) LIp[i+1] = LIp[i] + sz[i];
201 :     Free(sz);
202 :     }
203 :    
204 :     static
205 :     void ssclme_fill_LIi(int n, const int Parent[], const int LIp[], int LIi[])
206 :     {
207 :     int i;
208 :     for (i = n; i > 0; i--) {
209 :     int im1 = i - 1, Par = Parent[im1];
210 :     if (Par >= 0) {
211 :     LIi[LIp[im1]] = Par;
212 :     Memcpy(LIi + LIp[im1] + 1, LIi + LIp[Par],
213 :     LIp[Par + 1] - LIp[Par]);
214 :     }
215 :     }
216 :     }
217 :    
218 :     SEXP
219 :     ssclme_create(SEXP facs, SEXP ncv, SEXP threshold)
220 :     {
221 :     SEXP ctab, nms, ssc, tmp,
222 :     val = PROTECT(allocVector(VECSXP, 2));
223 :     int *Ai, *Ap, *Gp, *LIp, *Lp, *Parent,
224 :     *nc, Lnz, i, nf = length(facs), nzcol, pp1;
225 :    
226 :     if (length(ncv) != (nf + 1))
227 :     error("length of nc (%d) should be length of facs (%d) + 1",
228 :     length(ncv), nf);
229 :     SET_VECTOR_ELT(val, 0, NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("ssclme")));
230 :     ssc = VECTOR_ELT(val, 0);
231 :     /* Pairwise cross-tabulation */
232 :     ctab = PROTECT(sscCrosstab(facs, ScalarLogical(1)));
233 :     SET_VECTOR_ELT(val, 1, ctab_permute(ctab));
234 :     if (length(VECTOR_ELT(val, 1)) > 0) {/* Fill-reducing permutation */
235 :     ssc_symbolic_permute(INTEGER(GET_SLOT(ctab, Matrix_DimSym))[1],
236 :     1, INTEGER(VECTOR_ELT(val, 1)),
237 :     INTEGER(GET_SLOT(ctab, Matrix_pSym)),
238 :     INTEGER(GET_SLOT(ctab, Matrix_iSym)));
239 :     }
240 :     ssclme_copy_ctab(nf, INTEGER(ncv), ctab, ssc);
241 :     UNPROTECT(1); /* ctab */
242 :    
243 :     nzcol = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_DimSym))[1];
244 :     Gp = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_GpSym));
245 :     Ap = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_pSym));
246 :     Ai = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_iSym));
247 :     nc = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_ncSym));
248 :     nc[nf + 1] = length(VECTOR_ELT(facs, 0)); /* number of observations */
249 :     /* Create slots */
250 :     pp1 = nc[nf];
251 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_XtXSym, allocMatrix(REALSXP, pp1, pp1));
252 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_RXXSym, allocMatrix(REALSXP, pp1, pp1));
253 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_ZtXSym, allocMatrix(REALSXP, nzcol, pp1));
254 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_RZXSym, allocMatrix(REALSXP, nzcol, pp1));
255 :     /* Zero the symmetric matrices (for cosmetic reasons only). */
256 :     memset(REAL(GET_SLOT(ssc, Matrix_XtXSym)), 0,
257 :     sizeof(double) * pp1 * pp1);
258 :     memset(REAL(GET_SLOT(ssc, Matrix_RXXSym)), 0,
259 :     sizeof(double) * pp1 * pp1);
260 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_LpSym, allocVector(INTSXP, nzcol + 1));
261 :     Lp = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_LpSym));
262 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_ParentSym, allocVector(INTSXP, nzcol));
263 :     Parent = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_ParentSym));
264 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_DSym, allocVector(REALSXP, nzcol));
265 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_DIsqrtSym, allocVector(REALSXP, nzcol));
266 :     ldl_symbolic(nzcol, Ap, Ai, Lp, Parent,
267 :     (int *) R_alloc(nzcol, sizeof(int)), /* Lnz */
268 :     (int *) R_alloc(nzcol, sizeof(int)), /* Flag */
269 :     (int *) NULL, (int *) NULL); /* P & Pinv */
270 :     Lnz = Lp[nzcol];
271 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_LiSym, allocVector(INTSXP, Lnz));
272 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_LxSym, allocVector(REALSXP, Lnz));
273 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_OmegaSym, allocVector(VECSXP, nf));
274 :     tmp = GET_SLOT(ssc, Matrix_OmegaSym);
275 :     setAttrib(tmp, R_NamesSymbol, getAttrib(facs, R_NamesSymbol));
276 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
277 :     SET_VECTOR_ELT(tmp, i, allocMatrix(REALSXP, nc[i], nc[i]));
278 :     memset(REAL(VECTOR_ELT(tmp, i)), 0,
279 :     sizeof(double) * nc[i] * nc[i]);
280 :     }
281 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_devianceSym, allocVector(REALSXP, 2));
282 :     tmp = GET_SLOT(ssc, Matrix_devianceSym);
283 :     setAttrib(tmp, R_NamesSymbol, allocVector(STRSXP, 2));
284 :     nms = getAttrib(tmp, R_NamesSymbol);
285 :     SET_STRING_ELT(nms, 0, mkChar("ML"));
286 :     SET_STRING_ELT(nms, 1, mkChar("REML"));
287 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_devCompSym, allocVector(REALSXP, 4));
288 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_statusSym, allocVector(LGLSXP, 2));
289 :     tmp = GET_SLOT(ssc, Matrix_statusSym);
290 :     LOGICAL(tmp)[0] = LOGICAL(tmp)[1] = 0;
291 :     setAttrib(tmp, R_NamesSymbol, allocVector(STRSXP, 2));
292 :     nms = getAttrib(tmp, R_NamesSymbol);
293 :     SET_STRING_ELT(nms, 0, mkChar("factored"));
294 :     SET_STRING_ELT(nms, 1, mkChar("inverted"));
295 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_bVarSym, allocVector(VECSXP, nf));
296 :     tmp = GET_SLOT(ssc, Matrix_bVarSym);
297 :     setAttrib(tmp, R_NamesSymbol, getAttrib(facs, R_NamesSymbol));
298 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
299 :     int ncol = Gp[i+1] - Gp[i], nrow = nc[i];
300 :    
301 :     SET_VECTOR_ELT(tmp, i, allocMatrix(REALSXP, nrow, ncol));
302 :     memset(REAL(VECTOR_ELT(tmp, i)), 0,
303 :     sizeof(double) * nrow * ncol);
304 :     }
305 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_LIpSym, allocVector(INTSXP, nzcol + 1));
306 :     LIp = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_LIpSym));
307 :     ssclme_fill_LIp(nzcol, Parent, LIp);
308 :     if (asInteger(threshold) > (Lnz = LIp[nzcol])) {
309 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_LIiSym, allocVector(INTSXP, Lnz));
310 :     ssclme_fill_LIi(nzcol, Parent, LIp,
311 :     INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_LIiSym)));
312 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_LIxSym, allocVector(REALSXP, Lnz));
313 :     memset(REAL(GET_SLOT(ssc, Matrix_LIxSym)), 0,
314 :     sizeof(double) * Lnz);
315 :     }
316 :     UNPROTECT(1);
317 :     return val;
318 :     }
319 :    
320 :     static
321 :     void bVj_to_A(int ncj, int Gpj, int Gpjp, const double bVj[],
322 :     const int Ap[], const int Ai[], double Ax[])
323 :     {
324 :     int i, diag, k;
325 :     for (i = Gpj; i < Gpjp; i += ncj) {
326 :     for (k = 0; k < ncj; k++) {
327 :     diag = Ap[i + k + 1] - 1;
328 :     if (Ai[diag] != i+k)
329 :     error("Expected Ai[%d] to be %d (i.e on diagonal) not %d",
330 :     diag, i+k, Ai[diag]);
331 :     Memcpy(Ax + diag - k, bVj + (i+k-Gpj)*ncj, k + 1);
332 :     }
333 :     }
334 :     }
335 :    
336 :     SEXP
337 :     ssclme_update_mm(SEXP x, SEXP facs, SEXP mmats)
338 :     {
339 :     SEXP
340 :     bVar = GET_SLOT(x, Matrix_bVarSym);
341 :     int
342 :     *Ai = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_iSym)),
343 :     *Ap = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_pSym)),
344 :     *Gp = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_GpSym)),
345 :     *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),
346 :     i, j, k,
347 :     ione = 1,
348 :     nf = length(mmats) - 1,
349 :     nobs = nc[nf + 1],
350 :     nzcol = Gp[nf],
351 :     nz = Ap[nzcol],
352 :     pp1 = nc[nf];
353 :     double
354 :     **Z = Calloc(nf + 1, double *),
355 :     *Ax = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_xSym)),
356 :     *XtX = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_XtXSym)),
357 :     *ZtX = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_ZtXSym)),
358 :     one = 1.0,
359 :     zero = 0.0;
360 :    
361 :     for (i = 0; i <= nf; i++) {
362 :     int *dims = INTEGER(getAttrib(VECTOR_ELT(mmats, i), R_DimSymbol)),
363 :     nci = nc[i];
364 :     if (nobs != dims[0])
365 :     error("Expected %d rows in the %d'th model matrix. Got %d",
366 :     nobs, i+1, dims[0]);
367 :     if (nci != dims[1])
368 :     error("Expected %d columns in the %d'th model matrix. Got %d",
369 :     nci, i+1, dims[1]);
370 :     Z[i] = REAL(VECTOR_ELT(mmats, i));
371 :     }
372 :     /* Create XtX - X is Z[nf] */
373 :     F77_CALL(dsyrk)("U", "T", nc+nf, &nobs, &one,
374 :     Z[nf], &nobs, &zero, XtX, nc + nf);
375 :     /* Zero the accumulators */
376 :     memset((void *) ZtX, 0, sizeof(double) * nzcol * pp1);
377 :     memset((void *) Ax, 0, sizeof(double) * nz);
378 :     for (j = 0; j < nf; j++) { /* Create ZtX */
379 :     int *fpj = INTEGER(VECTOR_ELT(facs, j)), ncj = nc[j],
380 :     Ncj = ncj > 1;
381 :     double
382 :     *bVj = REAL(VECTOR_ELT(bVar, j)),
383 :     *Zj = Z[j],
384 :     *zxj = ZtX + Gp[j];
385 :    
386 :     if (Ncj) { /* bVj will accumulate Z'Z blocks */
387 :     memset(bVj, 0, sizeof(double) * ncj * (Gp[j+1]-Gp[j]));
388 :     }
389 :     for (i = 0; i < nobs; i++) { /* accumulate diagonal of ZtZ */
390 :     int fpji = fpj[i] - 1, /* factor indices are 1-based */
391 :     dind = Ap[Gp[j] + fpji * ncj + 1] - 1;
392 :     if (Ai[dind] != (Gp[j] + fpji * ncj))
393 :     error("logic error in ssclme_update_mm");
394 :     if (Ncj) { /* use bVar to accumulate */
395 :     F77_CALL(dsyrk)("U", "T", &ncj, &ione, &one, Zj+i,
396 :     &nobs, &one, bVj + fpji*ncj*ncj, &ncj);
397 :     } else { /* update scalars directly */
398 :     Ax[dind] += Zj[i] * Zj[i];
399 :     }
400 :     /* update rows of Z'X */
401 :     F77_CALL(dgemm)("T", "N", &ncj, &pp1, &ione, &one,
402 :     Zj + i, &nobs, Z[nf] + i, &nobs,
403 :     &one, zxj + fpji * ncj, &nzcol);
404 :     }
405 :     if (Ncj) bVj_to_A(ncj, Gp[j], Gp[j+1], bVj, Ap, Ai, Ax);
406 :     for (k = j+1; k < nf; k++) { /* off-diagonals */
407 :     int *fpk = INTEGER(VECTOR_ELT(facs, k)),
408 :     *Apk = Ap + Gp[k],
409 :     nck = nc[k];
410 :     double
411 :     *Zk = Z[k];
412 :    
413 :     for (i = 0; i < nobs; i++) {
414 :     int ii, ind = -1, fpji = fpj[i] - 1,
415 :     row = Gp[j] + fpji * ncj,
416 :     fpki = fpk[i] - 1,
417 :     lastind = Apk[fpki + 1];
418 :     for (ii = Apk[fpki]; ii < lastind; ii++) {
419 :     if (Ai[ii] == row) {
420 :     ind = ii;
421 :     break;
422 :     }
423 :     }
424 :     if (ind < 0) error("logic error in ssclme_update_mm");
425 :     if (Ncj || nck > 1) {
426 :     /* FIXME: run a loop to update */
427 :     } else { /* update scalars directly */
428 :     Ax[ind] += Zj[fpji] * Zk[fpki];
429 :     }
430 :     }
431 :     }
432 :     }
433 :     Free(Z);
434 :     return R_NilValue;
435 :     }
436 :    
437 :     SEXP ssclme_inflate_and_factor(SEXP lme)
438 :     {
439 :     SEXP
440 :     GpSlot = GET_SLOT(lme, Matrix_GpSym),
441 :     Omega = GET_SLOT(lme, Matrix_OmegaSym);
442 :     int n = INTEGER(GET_SLOT(lme, Matrix_DimSym))[1];
443 :     int
444 :     *Ai = INTEGER(GET_SLOT(lme, Matrix_iSym)),
445 :     *Ap = INTEGER(GET_SLOT(lme, Matrix_pSym)),
446 :     *Flag = Calloc(n, int),
447 :     *Gp = INTEGER(GpSlot),
448 :     *Lnz = Calloc(n, int),
449 :     *Pattern = Calloc(n, int),
450 :     *nc = INTEGER(GET_SLOT(lme, Matrix_ncSym)),
451 :     j,
452 :     nf = length(GpSlot) - 1;
453 :     double
454 :     *D = REAL(GET_SLOT(lme, Matrix_DSym)),
455 :     *DIsqrt = REAL(GET_SLOT(lme, Matrix_DIsqrtSym)),
456 :     *Y = Calloc(n, double),
457 :     *xcp = Calloc(Ap[n], double);
458 :    
459 :     Memcpy(xcp, REAL(GET_SLOT(lme, Matrix_xSym)), Ap[n]);
460 :     for (j = 0; j < nf; j++) {
461 :     int diag, i, ii, k, G2 = Gp[j + 1], ncj = nc[j];
462 :     double *omgj = REAL(VECTOR_ELT(Omega, j));
463 :    
464 :     for (i = Gp[j]; i < G2; i += ncj) {
465 :     for (k = 0; k < ncj; k++) {
466 :     diag = Ap[i + k + 1] - 1;
467 :     if (Ai[diag] != i+k)
468 :     error("Expected Ai[%d] to be %d (i.e on diagonal) not %d",
469 :     diag, i+k, Ai[diag]);
470 :     for (ii = 0; ii <= k; ii++) {
471 :     xcp[diag + ii - k] += omgj[k*ncj + ii];
472 :     }
473 :     }
474 :     }
475 :     }
476 :     j = ldl_numeric(n, Ap, Ai, xcp,
477 :     INTEGER(GET_SLOT(lme, Matrix_LpSym)),
478 :     INTEGER(GET_SLOT(lme, Matrix_ParentSym)),
479 :     Lnz, INTEGER(GET_SLOT(lme, Matrix_LiSym)),
480 :     REAL(GET_SLOT(lme, Matrix_LxSym)),
481 :     D, Y, Pattern, Flag,
482 :     (int *) NULL, (int *) NULL); /* P & Pinv */
483 :     if (j != n)
484 :     error("rank deficiency of ZtZ+W detected at column %d",
485 :     j + 1);
486 :     for (j = 0; j < n; j++) DIsqrt[j] = 1./sqrt(D[j]);
487 :     Free(Lnz); Free(Flag); Free(Pattern); Free(Y); Free(xcp);
488 :     return R_NilValue;
489 :     }
490 :    
491 :     SEXP ssclme_factor(SEXP lme)
492 :     {
493 :     int *status = LOGICAL(GET_SLOT(lme, Matrix_statusSym));
494 :    
495 :     if (!status[0]) {
496 :     SEXP
497 :     GpSlot = GET_SLOT(lme, Matrix_GpSym),
498 :     Omega = GET_SLOT(lme, Matrix_OmegaSym);
499 :     int
500 :     *Gp = INTEGER(GpSlot),
501 :     *Li = INTEGER(GET_SLOT(lme, Matrix_LiSym)),
502 :     *Lp = INTEGER(GET_SLOT(lme, Matrix_LpSym)),
503 :     *nc = INTEGER(GET_SLOT(lme, Matrix_ncSym)),
504 :     i,
505 :     n = INTEGER(GET_SLOT(lme, Matrix_DimSym))[1],
506 :     nf = length(GpSlot) - 1,
507 :     nobs = nc[nf + 1],
508 :     nreml = nobs + 1 - nc[nf],
509 :     pp1 = nc[nf],
510 :     pp2 = pp1 + 1;
511 :     double
512 :     *D = REAL(GET_SLOT(lme, Matrix_DSym)),
513 :     *DIsqrt = REAL(GET_SLOT(lme, Matrix_DIsqrtSym)),
514 :     *Lx = REAL(GET_SLOT(lme, Matrix_LxSym)),
515 :     *RXX = REAL(GET_SLOT(lme, Matrix_RXXSym)),
516 :     *RZX = REAL(GET_SLOT(lme, Matrix_RZXSym)),
517 :     *dcmp = REAL(getAttrib(lme, Matrix_devCompSym)),
518 :     *deviance = REAL(getAttrib(lme, Matrix_devianceSym)),
519 :     minus1 = -1.,
520 :     one = 1.;
521 :    
522 :     ssclme_inflate_and_factor(lme);
523 :     /* Accumulate logdet of ZtZ+W */
524 :     dcmp[0] = dcmp[1] = dcmp[2] = dcmp[3] = 0.;
525 :     for (i = 0; i < n; i++) dcmp[0] += log(D[i]);
526 :     /* Accumulate logdet of W */
527 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
528 :     int nci = nc[i],
529 :     mi = (Gp[i+1] - Gp[i])/nci;
530 :    
531 :     if (nci < 2) {
532 :     dcmp[1] += mi * log(REAL(VECTOR_ELT(Omega, i))[0]);
533 :     } else {
534 :     int j;
535 :     double
536 :     *tmp = Calloc(nci * nci, double),
537 :     accum = 0.;
538 :     F77_CALL(dpotrf)("U", &nci,
539 :     Memcpy(tmp, REAL(VECTOR_ELT(Omega, i)),
540 :     nci * nci),
541 :     &nci, &j);
542 :     if (j)
543 :     error("Omega[%d] is not positive definite", i + 1);
544 :     for (j = 0; j < nci; j++) {
545 :     accum += 2 * log(tmp[j * (nci + 1)]);
546 :     }
547 :     dcmp[1] += mi * accum;
548 :     Free(tmp);
549 :     }
550 :     }
551 :     /* ldl_lsolve on Z'X */
552 :     Memcpy(RZX, REAL(GET_SLOT(lme, Matrix_ZtXSym)), n * pp1);
553 :     for (i = 0; i < pp1; i++) {
554 :     int j;
555 :     double *RZXi = RZX + i * n;
556 :     ldl_lsolve(n, RZXi, Lp, Li, Lx);
557 :     for (j = 0; j < n; j++) RZXi[j] *= DIsqrt[j];
558 :     }
559 :     /* downdate and factor X'X */
560 :     Memcpy(RXX, REAL(GET_SLOT(lme, Matrix_XtXSym)), pp1 * pp1);
561 :     F77_CALL(dsyrk)("U", "T", &pp1, &n, &minus1,
562 :     RZX, &n, &one, RXX, &pp1);
563 :     F77_CALL(dpotrf)("U", &pp1, RXX, &pp1, &i);
564 :     if (i)
565 :     error("DPOTRF returned error code %d", i);
566 :     /* logdet of RXX */
567 :     for (i = 0; i < (pp1 - 1); i++)
568 :     dcmp[2] += 2 * log(RXX[i*pp2]);
569 :     /* logdet of Ryy */
570 :     dcmp[3] = 2. * log(RXX[pp1 * pp1 - 1]);
571 :     deviance[0] = /* ML criterion */
572 :     dcmp[0] - dcmp[1] + nobs*(1+dcmp[3]+log(2*PI/nobs));
573 :     deviance[1] = dcmp[0] - dcmp[1] + /* REML */
574 :     dcmp[2] + nreml * (1. + dcmp[3] + log(2. * PI/nreml));
575 :     status[0] = 1;
576 :     status[1] = 0;
577 :     }
578 :     return R_NilValue;
579 :     }
580 :    
581 :     static
582 :     int ldl_update_ind(int probe, int start, const int ind[])
583 :     {
584 :     while (ind[start] < probe) start++;
585 :     if (ind[start] > probe) error("logic error in ldl_inverse");
586 :     return start;
587 :     }
588 :    
589 :     /**
590 :     * Create the inverse of L and update the diagonal blocks of the inverse
591 :     * of LDL' (=Z'Z+W)
592 :     *
593 :     * @param x pointer to an ssclme object
594 :     *
595 :     * @return R_NilValue (x is updated in place)
596 :    
597 :     */
598 :     SEXP ldl_inverse(SEXP x)
599 :     {
600 :     SEXP
601 :     Gpsl = GET_SLOT(x, Matrix_GpSym),
602 :     LIisl = GET_SLOT(x, Matrix_LIiSym),
603 :     LIpsl = GET_SLOT(x, Matrix_LIpSym),
604 :     bVar = GET_SLOT(x, Matrix_bVarSym);
605 :     int *Gp = INTEGER(Gpsl),
606 :     *Li,
607 :     *LIp = INTEGER(LIpsl), *Lp,
608 :     i,
609 :     nf = length(Gpsl) - 1,
610 :     nzc = length(LIpsl) - 1;
611 :     double
612 :     *DIsqrt = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_DIsqrtSym)),
613 :     *Lx;
614 :    
615 :     ssclme_factor(x);
616 :     if (LIp[nzc] == 0) { /* L and LI are the identity */
617 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
618 :     Memcpy(REAL(VECTOR_ELT(bVar, i)), DIsqrt + Gp[i],
619 :     Gp[i+1] - Gp[i]);
620 :     }
621 :     return R_NilValue;
622 :     }
623 :     Lp = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_LpSym));
624 :     Li = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_LiSym));
625 :     Lx = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_LxSym));
626 :     if (length(LIisl) == LIp[nzc]) { /* LIi is filled */
627 :     int *LIi = INTEGER(LIisl),
628 :     *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),
629 :     j, jj, k, kk, p1, p2, pi1, pi2;
630 :    
631 :     double *LIx = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_LIxSym)),
632 :     one = 1., zero = 0.;
633 :    
634 :     memset(LIx, 0, sizeof(double) * LIp[nzc]);
635 :     /* calculate inverse */
636 :     for (i = 0; i < nzc; i++) {
637 :     p1 = Lp[i]; p2 = Lp[i+1]; pi1 = LIp[i]; pi2 = LIp[i+1];
638 :     /* initialize from unit diagonal term */
639 :     kk = pi1;
640 :     for (j = p1; j < p2; j++) {
641 :     k = Li[j];
642 :     while (LIi[kk] < k && kk < pi2) kk++;
643 :     if (LIi[kk] != k) error("logic error in ldl_inverse");
644 :     LIx[kk] = -Lx[j];
645 :     }
646 :     for (j = pi1; j < pi2; j++) {
647 :     jj = LIi[j];
648 :     p1 = Lp[jj]; p2 = Lp[jj+1];
649 :     kk = j;
650 :     for (jj = p1; jj < p2; jj++) {
651 :     k = Li[jj];
652 :     while (LIi[kk] < k && kk < pi2) kk++;
653 :     if (LIi[kk] != k) error("logic error in ldl_inverse");
654 :     LIx[kk] -= Lx[jj]*LIx[j];
655 :     }
656 :     }
657 :     }
658 :     for (i = 0; i < nf; i++) { /* accumulate bVar */
659 :     int G1 = Gp[i], G2 = Gp[i+1], j, k, kk,
660 :     nci = nc[i], nr, nr1, rr;
661 :     double *bVi = REAL(VECTOR_ELT(bVar, i)), *tmp;
662 :    
663 :     nr = -1;
664 :     for (j = G1; j < G2; j += nci) {
665 :     rr = 1 + LIp[j + 1] - LIp[j];
666 :     if (rr > nr) nr = rr;
667 :     }
668 :     tmp = Calloc(nr * nci, double); /* scratch storage */
669 :     nr1 = nr + 1;
670 :     /* initialize bVi to zero (cosmetic) */
671 :     memset(bVi, 0, sizeof(double) * (G2 - G1) * nci);
672 :     for (j = G1; j < G2; j += nci) {
673 :     memset(tmp, 0, sizeof(double) * nr * nci);
674 :     rr = 1 + LIp[j + 1] - LIp[j];
675 :     for (k = 0; k < nci; k++) { /* copy columns */
676 :     tmp[k * nr1] = 1.; /* (unstored) diagonal elt */
677 :     Memcpy(tmp + k*nr1 + 1, LIx + LIp[j + k], rr - k - 1);
678 :     }
679 :     /* scale the rows */
680 :     tmp[0] = DIsqrt[j]; /* first row only has one non-zero */
681 :     for (kk = 1; kk < rr; kk++) {
682 :     for (k = 0; k < nci; k++) {
683 :     tmp[k * nr + kk] *= DIsqrt[LIi[LIp[j] + kk - 1]];
684 :     }
685 :     }
686 :     F77_CALL(dsyrk)("U", "T", &nci, &rr, &one, tmp, &nr,
687 :     &zero, bVi + (j - G1) * nci, &nci);
688 :     F77_CALL(dpotrf)("U", &nci, bVi + (j - G1) * nci,
689 :     &nci, &kk);
690 :     if (kk) /* should never happen */
691 :     error(
692 :     "Rank deficient variance matrix at group %d, level %d",
693 :     i + 1, j + 1);
694 :     }
695 :     }
696 :     return R_NilValue;
697 :     }
698 :     if (length(LIisl)) error("logic error in ssclme_ldl_inverse");
699 :     else { /* LIi and LIx are too big and not used */
700 :     int *counts = Calloc(nzc, int), info, maxod = -1;
701 :     int *Parent = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ParentSym));
702 :     int *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym));
703 :     double one = 1.0, zero = 0.;
704 :     /* determine maximum # of off-diagonals */
705 :     for (i = nzc - 1; i >= 0; i--) { /* in a column of L^{-1} */
706 :     counts[i] = (Parent[i] < 0) ? 0 : 1 + counts[Parent[i]];
707 :     if (counts[i] > maxod) maxod = counts[i];
708 :     }
709 :     Free(counts);
710 :    
711 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
712 :     int j, jj, k, kk, nci = nc[i], nr, p, p2, pp,
713 :     m = maxod + nci,
714 :     *ind = Calloc(m, int);
715 :     double
716 :     *tmp = Calloc(m * nci, double),
717 :     *mpt = REAL(VECTOR_ELT(bVar, i));
718 :    
719 :     for (j = Gp[i]; j < Gp[i+1]; j += nci) {
720 :     memset((void *) tmp, 0, sizeof(double) * m * nci);
721 :    
722 :     kk = 0; /* ind holds indices of non-zeros */
723 :     jj = j; /* in this block of columns */
724 :     while (jj >= 0) {
725 :     ind[kk++] = jj;
726 :     jj = Parent[jj];
727 :     }
728 :     nr = kk; /* number of non-zeros in this block */
729 :     while (kk < m) ind[kk++] = nzc; /* placeholders */
730 :    
731 :     for (k = 0; k < nci; k++) {
732 :     double *ccol = tmp + k * nr;
733 :    
734 :     ccol[k] = 1.;
735 :     kk = k;
736 :     for (jj = j + k; jj >= 0; jj = Parent[jj]) {
737 :     p2 = Lp[jj+1];
738 :     pp = kk;
739 :     for (p = Lp[jj]; p < p2; p++) {
740 :     pp = ldl_update_ind(Li[p], pp, ind);
741 :     ccol[pp] -= Lx[p] * ccol[kk];
742 :     }
743 :     }
744 :     }
745 :     /* scale rows */
746 :     for (kk = 0; kk < nr; kk++) {
747 :     for (k = 0; k < nci; k++) {
748 :     tmp[k * nr + kk] *= DIsqrt[ind[kk]];
749 :     }
750 :     }
751 :     F77_CALL(dsyrk)("U", "T", &nci, &nr, &one, tmp, &nr,
752 :     &zero, mpt + (j - Gp[i])*nci, &nci);
753 :     F77_CALL(dpotrf)("U", &nci, mpt + (j - Gp[i])*nci,
754 :     &nci, &info);
755 :     if (info) /* should never happen */
756 :     error(
757 :     "Rank deficient variance matrix at group %d, level %d",
758 :     i + 1, j + 1);
759 :     }
760 :     Free(tmp); Free(ind);
761 :     }
762 :     }
763 :     return R_NilValue;
764 :     }
765 :    
766 :     SEXP ssclme_invert(SEXP lme)
767 :     {
768 :     int *status = LOGICAL(GET_SLOT(lme, Matrix_statusSym));
769 :     if (!status[0]) ssclme_factor(lme);
770 :     if (!status[1]) {
771 :     SEXP
772 :     RZXsl = GET_SLOT(lme, Matrix_RZXSym);
773 :     int
774 :     *dims = INTEGER(getAttrib(RZXsl, R_DimSymbol)),
775 :     *Li = INTEGER(GET_SLOT(lme, Matrix_LiSym)),
776 :     *Lp = INTEGER(GET_SLOT(lme, Matrix_LpSym)),
777 :     i,
778 :     n = dims[0],
779 :     pp1 = dims[1];
780 :     double
781 :     *DIsqrt = REAL(GET_SLOT(lme, Matrix_DIsqrtSym)),
782 :     *Lx = REAL(GET_SLOT(lme, Matrix_LxSym)),
783 :     *RXX = REAL(GET_SLOT(lme, Matrix_RXXSym)),
784 :     *RZX = REAL(RZXsl),
785 :     one = 1.;
786 :    
787 :     F77_CALL(dtrtri)("U", "N", &pp1, RXX, &pp1, &i);
788 :     if (i)
789 :     error("DTRTRI returned error code %d", i);
790 :     F77_CALL(dtrmm)("R", "U", "N", "N", &n, &pp1, &one,
791 :     RXX, &pp1, RZX, &n);
792 :     for (i = 0; i < pp1; i++) {
793 :     int j; double *RZXi = RZX + i * n;
794 :     for (j = 0; j < n; j++) RZXi[j] *= DIsqrt[j];
795 :     ldl_ltsolve(n, RZXi, Lp, Li, Lx);
796 :     }
797 :     ldl_inverse(lme);
798 :     status[1] = 1;
799 :     }
800 :     return R_NilValue;
801 :     }
802 :    
803 :     SEXP ssclme_initial(SEXP x)
804 :     {
805 :     SEXP Gpsl = GET_SLOT(x, Matrix_GpSym),
806 :     Omg = GET_SLOT(x, Matrix_OmegaSym);
807 :     int *Ai = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_iSym)),
808 :     *Ap = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_pSym)),
809 :     *Gp = INTEGER(Gpsl),
810 :     *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),
811 :     *status = LOGICAL(GET_SLOT(x, Matrix_statusSym)),
812 :     i, nf = length(Gpsl) - 1;
813 :    
814 :     double *Ax = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_xSym));
815 :    
816 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
817 :     int
818 :     Gpi = Gp[i],
819 :     j, k,
820 :     nci = nc[i],
821 :     ncip1 = nci + 1,
822 :     p2 = Gp[i+1];
823 :     double
824 :     mi = 0.375 * ((double) nci)/((double) (p2 - Gpi)),
825 :     *mm = REAL(VECTOR_ELT(Omg, i));
826 :    
827 :     memset((void *) mm, 0, sizeof(double) * nci * nci);
828 :     for (j = Gpi; j < p2; j += nci) {
829 :     for (k = 0; k < nci; k++) {
830 :     int jk = j+k, jj = Ap[jk+1] - 1;
831 :     if (Ai[jj] != jk) error("malformed ZtZ structure");
832 :     mm[k * ncip1] += Ax[jj] * mi;
833 :     }
834 :     }
835 :     }
836 :     status[0] = status[1] = 0;
837 :     return R_NilValue;
838 :     }
839 :    
840 :     /**
841 :     * Extract the conditional estimates of the fixed effects
842 :     * FIXME: Add names
843 :     *
844 :     * @param x Pointer to an ssclme object
845 :     *
846 :     * @return a numeric vector containing the conditional estimates of
847 :     * the fixed effects
848 :     */
849 :     SEXP ssclme_fixef(SEXP x)
850 :     {
851 :     SEXP RXXsl = GET_SLOT(x, Matrix_RXXSym);
852 :     int pp1 = INTEGER(getAttrib(RXXsl, R_DimSymbol))[1];
853 :     int j, p = pp1 - 1;
854 :     SEXP val = PROTECT(allocVector(REALSXP, p));
855 :     double
856 :     *RXX = REAL(RXXsl),
857 :     *beta = REAL(val),
858 :     nryyinv; /* negative ryy-inverse */
859 :    
860 :     ssclme_invert(x);
861 :     Memcpy(beta, RXX + p * pp1, p);
862 :     nryyinv = -RXX[pp1*pp1 - 1];
863 :     for (j = 0; j < p; j++) beta[j] /= nryyinv;
864 :     UNPROTECT(1);
865 :     return val;
866 :     }
867 :    
868 :     /**
869 :     * Extract the conditional modes of the random effects.
870 :     * FIXME: Change the returned value to be a named list of matrices
871 :     * with dimnames.
872 :     *
873 :     * @param x Pointer to an ssclme object
874 :     *
875 :     * @return a vector containing the conditional modes of the random effects
876 :     */
877 :     SEXP ssclme_ranef(SEXP x)
878 :     {
879 :     SEXP RZXsl = GET_SLOT(x, Matrix_RZXSym);
880 :     int *dims = INTEGER(getAttrib(RZXsl, R_DimSymbol)),
881 :     j,
882 :     n = dims[0],
883 :     pp1 = dims[1],
884 :     p = pp1 - 1;
885 :     SEXP val = PROTECT(allocVector(REALSXP, n));
886 :     double
887 :     *RZX = REAL(RZXsl),
888 :     *b = REAL(val),
889 :     ryyinv; /* ryy-inverse */
890 :    
891 :     ssclme_invert(x);
892 :     Memcpy(b, RZX + p * n, n);
893 :     ryyinv = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_RXXSym))[pp1*pp1 - 1];
894 :     for (j = 0; j < n; j++) b[j] /= ryyinv;
895 :     UNPROTECT(1);
896 :     return val;
897 :     }
898 :     /**
899 :     * Extract the ML or REML conditional estimate of sigma
900 :     *
901 :     * @param x pointer to an ssclme object
902 :     * @param REML logical scalar - TRUE if REML estimates are requested
903 :     *
904 :     * @return numeric scalar
905 :     */
906 :     SEXP ssclme_sigma(SEXP x, SEXP REML)
907 :     {
908 :     SEXP RXXsl = GET_SLOT(x, Matrix_RXXSym);
909 :     int pp1 = INTEGER(getAttrib(RXXsl, R_DimSymbol))[1],
910 :     nobs = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym))
911 :     [length(GET_SLOT(x, Matrix_GpSym))];
912 :    
913 :     ssclme_invert(x);
914 :     return ScalarReal(1./(REAL(RXXsl)[pp1*pp1 - 1] *
915 :     sqrt((double)(asLogical(REML) ?
916 :     nobs + 1 - pp1 : nobs))));
917 :     }
918 :    
919 :     static
920 :     int coef_length(int nf, const int nc[])
921 :     {
922 :     int i, ans = 0;
923 :     for (i = 0; i < nf; i++) ans += (nc[i] * (nc[i] + 1))/2;
924 :     return ans;
925 :     }
926 :    
927 :     /**
928 :     * Extract the upper triangles of the Omega matrices.
929 :     * (These are not in any sense "coefficients" but the extractor is
930 :     * called coef for historical reasons.)
931 :     *
932 :     * @param x pointer to an ssclme object
933 :     *
934 :     * @return numeric vector of the values in the upper triangles of the
935 :     * Omega matrices
936 :     */
937 :     SEXP ssclme_coef(SEXP x)
938 :     {
939 :     SEXP Omega = GET_SLOT(x, Matrix_OmegaSym);
940 :     int *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),
941 :     i, nf = length(Omega), vind;
942 :     SEXP val = PROTECT(allocVector(REALSXP, coef_length(nf, nc)));
943 :     double *vv = REAL(val);
944 :    
945 :     vind = 0;
946 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
947 :     int j, k, nci = nc[i];
948 :     double *omgi = REAL(VECTOR_ELT(Omega, i));
949 :     for (j = 0; j < nci; j++) {
950 :     for (k = 0; k <= j; k++) {
951 :     vv[vind++] = omgi[j*nci + k];
952 :     }
953 :     }
954 :     }
955 :     UNPROTECT(1);
956 :     return val;
957 :     }
958 :    
959 :     /**
960 :     * Assign the upper triangles of the Omega matrices.
961 :     * (These are not in any sense "coefficients" but are
962 :     * called coef for historical reasons.)
963 :     *
964 :     * @param x pointer to an ssclme object
965 :     * @param coef pointer to an numeric vector of appropriate length
966 :     *
967 :     * @return R_NilValue
968 :     */
969 :     SEXP ssclme_coefGets(SEXP x, SEXP coef)
970 :     {
971 :     SEXP Omega = GET_SLOT(x, Matrix_OmegaSym);
972 :     int *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),
973 :     cind, i, nf = length(Omega),
974 :     *status = LOGICAL(GET_SLOT(x, Matrix_statusSym));
975 :     double *cc = REAL(coef);
976 :    
977 :     if (length(coef) != coef_length(nf, nc) || !isReal(coef))
978 :     error("coef must be a numeric vector of length %d",
979 :     coef_length(nf, nc));
980 :     cind = 0;
981 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
982 :     int j, k, nci = nc[i];
983 :     double *omgi = REAL(VECTOR_ELT(Omega, i));
984 :     for (j = 0; j < nci; j++) {
985 :     for (k = 0; k <= j; k++) {
986 :     omgi[j*nci + k] = cc[cind++];
987 :     }
988 :     }
989 :     }
990 :     status[0] = status[1] = 0;
991 : bates 11 return x;
992 : bates 10 }
993 :    
994 : bates 11 SEXP ssclme_EMsteps(SEXP x, SEXP nsteps, SEXP REMLp, SEXP verb)
995 : bates 10 {
996 :     SEXP
997 :     Omega = GET_SLOT(x, Matrix_OmegaSym),
998 :     RZXsl = GET_SLOT(x, Matrix_RZXSym),
999 :     ncsl = GET_SLOT(x, Matrix_ncSym),
1000 :     bVar = GET_SLOT(x, Matrix_bVarSym);
1001 :     int
1002 :     *Gp = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_GpSym)),
1003 :     *dims = INTEGER(getAttrib(RZXsl, R_DimSymbol)),
1004 :     *nc = INTEGER(ncsl),
1005 :     *status = LOGICAL(GET_SLOT(x, Matrix_statusSym)),
1006 :     REML = asLogical(REMLp),
1007 :     i, info, iter,
1008 :     n = dims[0],
1009 :     nEM = asInteger(nsteps),
1010 :     nf = length(ncsl) - 2,
1011 :     nobs = nc[nf + 1],
1012 :     p,
1013 :     pp1 = dims[1],
1014 :     verbose = asLogical(verb);
1015 :     double
1016 :     *RZX = REAL(RZXsl),
1017 :     *dev = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_devianceSym)),
1018 :     *b,
1019 :     alpha,
1020 :     one = 1.,
1021 :     zero = 0.;
1022 :    
1023 :     p = pp1 - 1;
1024 :     b = RZX + p * n;
1025 :     if (verbose) Rprintf(" EM iterations\n");
1026 :     for (iter = 0; iter <= nEM; iter++) {
1027 :     ssclme_invert(x);
1028 :     if (verbose) {
1029 :     SEXP coef = PROTECT(ssclme_coef(x));
1030 :     int lc = length(coef); double *cc = REAL(coef);
1031 :     Rprintf("%3d %.3f", iter, dev[REML ? 1 : 0]);
1032 :     for (i = 0; i < lc; i++) Rprintf(" %#8g", cc[i]);
1033 :     Rprintf("\n");
1034 :     UNPROTECT(1);
1035 :     }
1036 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
1037 :     int ki = Gp[i+1] - Gp[i],
1038 :     nci = nc[i],
1039 :     mi = ki/nci;
1040 :     double
1041 :     *vali = REAL(VECTOR_ELT(Omega, i));
1042 :    
1043 :     alpha = ((double)(REML?(nobs-p):nobs))/((double)mi);
1044 :     F77_CALL(dsyrk)("U", "N", &nci, &mi,
1045 :     &alpha, b + Gp[i], &nci,
1046 :     &zero, vali, &nci);
1047 :     alpha = 1./((double) mi);
1048 :     F77_CALL(dsyrk)("U", "N", &nci, &ki,
1049 :     &alpha, REAL(VECTOR_ELT(bVar, i)), &nci,
1050 :     &one, vali, &nci);
1051 :     if (REML) {
1052 :     int mp = mi * p;
1053 :     F77_CALL(dsyrk)("U", "N", &nci, &mp,
1054 :     &alpha, RZX + Gp[i], &nci,
1055 :     &one, vali, &nci);
1056 :     }
1057 :     F77_CALL(dpotrf)("U", &nci, vali, &nci, &info);
1058 :     if (info) error("DPOTRF returned error code %d", info);
1059 :     F77_CALL(dpotri)("U", &nci, vali, &nci, &info);
1060 :     if (info) error("DPOTRF returned error code %d", info);
1061 :     }
1062 :     status[0] = status[1] = 0;
1063 :     }
1064 :     ssclme_factor(x);
1065 :     return R_NilValue;
1066 :     }
1067 : bates 11
1068 :     SEXP ssclme_asSscMatrix(SEXP x)
1069 :     {
1070 :     SEXP val = PROTECT(NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("sscMatrix")));
1071 :     int *dims = INTEGER(GET_SLOT(val, Matrix_DimSym));
1072 :    
1073 :     dims[0] = dims[1] = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_DimSym))[1];
1074 :     SET_SLOT(val, Matrix_pSym, duplicate(GET_SLOT(x, Matrix_pSym)));
1075 :     SET_SLOT(val, Matrix_iSym, duplicate(GET_SLOT(x, Matrix_iSym)));
1076 :     SET_SLOT(val, Matrix_xSym, duplicate(GET_SLOT(x, Matrix_xSym)));
1077 :     CHAR(STRING_ELT(GET_SLOT(x, Matrix_uploSym), 0))[0] = 'U';
1078 :     UNPROTECT(1);
1079 :     return val;
1080 :     }
1081 :    
1082 :     SEXP ssclme_asTscMatrix(SEXP x)
1083 :     {
1084 :     SEXP val = PROTECT(NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("tscMatrix")));
1085 :     int *dims = INTEGER(GET_SLOT(val, Matrix_DimSym));
1086 :    
1087 :     dims[0] = dims[1] = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_DimSym))[1];
1088 :     SET_SLOT(val, Matrix_pSym, duplicate(GET_SLOT(x, Matrix_LpSym)));
1089 :     SET_SLOT(val, Matrix_iSym, duplicate(GET_SLOT(x, Matrix_LiSym)));
1090 :     SET_SLOT(val, Matrix_xSym, duplicate(GET_SLOT(x, Matrix_LxSym)));
1091 :     CHAR(STRING_ELT(GET_SLOT(x, Matrix_uploSym), 0))[0] = 'U';
1092 :     CHAR(STRING_ELT(GET_SLOT(x, Matrix_diagSym), 0))[0] = 'U';
1093 :     UNPROTECT(1);
1094 :     return val;
1095 :     }
1096 :    

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