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

Annotation of /pkg/src/ssclme.c

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Revision 159 - (view) (download) (as text)

1 : bates 10 #include "ssclme.h"
2 :    
3 :     static
4 :     void ssclme_copy_ctab(int nf, const int nc[], SEXP ctab, SEXP ssc)
5 :     {
6 :     int *snc, i, copyonly = 1;
7 :    
8 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
9 :     if (nc[i] > 1) copyonly = 0;
10 :     }
11 :     if (copyonly) {
12 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_pSym, duplicate(GET_SLOT(ctab, Matrix_pSym)));
13 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_iSym, duplicate(GET_SLOT(ctab, Matrix_iSym)));
14 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_xSym, duplicate(GET_SLOT(ctab, Matrix_xSym)));
15 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_DimSym,
16 :     duplicate(GET_SLOT(ctab, Matrix_DimSym)));
17 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_GpSym, duplicate(GET_SLOT(ctab, Matrix_GpSym)));
18 :     } else {
19 :     int
20 :     *GpIn = INTEGER(GET_SLOT(ctab, Matrix_GpSym)),
21 :     *GpOut,
22 :     *AiIn = INTEGER(GET_SLOT(ctab, Matrix_iSym)),
23 :     *AiOut,
24 :     *ApIn = INTEGER(GET_SLOT(ctab, Matrix_pSym)),
25 :     *ApOut,
26 :     nIn = GpIn[nf], nOut, nzOut,
27 :     *dims,
28 :     *map = Calloc(nIn + 1, int), /* column number map */
29 :     *ncc = Calloc(nIn, int); /* number of columns out for this
30 :     * col in */
31 :    
32 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_GpSym, allocVector(INTSXP, nf + 1));
33 :     GpOut = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_GpSym));
34 :     map[0] = GpOut[0] = 0;
35 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
36 :     int j, GpIni = GpIn[i], GpInip1 = GpIn[i+1], nci = nc[i];
37 :     GpOut[i+1] = GpOut[i] + (GpInip1 - GpIni) * nci;
38 :     for (j = GpIni; j < GpInip1; j++) {
39 :     ncc[j] = nci;
40 :     map[j+1] = map[j] + nci;
41 :     }
42 :     }
43 :     nOut = GpOut[nf]; /* size of output matrix */
44 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_DimSym,
45 :     duplicate(GET_SLOT(ctab, Matrix_DimSym)));
46 :     dims = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_DimSym));
47 :     dims[0] = dims[1] = nOut;
48 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_pSym, allocVector(INTSXP, nOut + 1));
49 :     ApOut = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_pSym));
50 :     ApOut[0] = 0;
51 :     for (i = 0; i < nf; i++) { /* determine the column pointers */
52 :     int j, jout = GpOut[i], nci = nc[i], p2 = GpIn[i+1];
53 :     for (j = GpIn[i]; j < p2; j++) {
54 :     int k, nj = 0, p3 = ApIn[j+1];
55 :     for (k = ApIn[j]; k < p3; k++) {
56 :     nj += ncc[AiIn[k]];
57 :     }
58 :     nj -= nci - 1;
59 :     ApOut[jout+1] = ApOut[jout] + nj;
60 :     jout++;
61 :     for (k = 1; k < nci; k++) {
62 :     ApOut[jout+1] = ApOut[jout] + nj + k;
63 :     jout++;
64 :     }
65 :     }
66 :     }
67 :     nzOut = ApOut[nOut]; /* number of non-zeros in output */
68 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_xSym, allocVector(REALSXP, nzOut));
69 :     memset(REAL(GET_SLOT(ssc, Matrix_xSym)), 0,
70 :     sizeof(double) * nzOut);
71 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_iSym, allocVector(INTSXP, nzOut));
72 :     AiOut = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_iSym));
73 :     for (i = 0; i < nf; i++) { /* fill in the rows */
74 :     int j, jj, nci = nc[i], p2 = GpIn[i+1];
75 :     for (j = GpIn[i]; j < p2; j++) { /* first col for input col */
76 :     int ii = AiIn[j], mj = map[j], ncci = ncc[ii],
77 :     pos = ApOut[mj];
78 :     AiOut[pos++] = map[ii];
79 :     if (ii < j) { /* above the diagonal */
80 :     for (jj = 1; jj < ncci; jj++) {
81 :     AiOut[pos+1] = AiOut[pos] + 1;
82 :     pos++;
83 :     }
84 :     }
85 :     for (jj = 1; jj < nci; jj++) { /* repeat the column adding
86 :     * another diagonal element */
87 :     int mjj = mj + jj, pj = ApOut[mjj], pjm1 = ApOut[mjj-1];
88 :     Memcpy(AiOut + pj, AiOut + pjm1, pj - pjm1);
89 :     AiOut[ApOut[mjj + 1] - 1] = mjj; /* maybe mjj-1? */
90 :     }
91 :     }
92 :     }
93 :     Free(map); Free(ncc);
94 :     }
95 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_ncSym, allocVector(INTSXP, nf + 2));
96 :     snc = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_ncSym));
97 :     for (i = 0; i <= nf; i++) {
98 :     snc[i] = nc[i];
99 :     }
100 :     }
101 :    
102 : bates 159 /**
103 :     * Calculate and store the maximum number of off-diagonal elements in
104 :     * the inverse of L, based on the elimination tree. The maximum is
105 :     * itself stored in the Parent array. (FIXME: come up with a better design.)
106 :     *
107 :     * @param n number of columns in the matrix
108 :     * @param Parent elimination tree for the matrix
109 :     */
110 :     static void ssclme_calc_maxod(int n, int Parent[])
111 : bates 10 {
112 : bates 159 int *sz = Calloc(n, int), i, mm = -1;
113 : bates 10 for (i = n - 1; i >= 0; i--) {
114 : bates 159 sz[i] = (Parent[i] < 0) ? 0 : (1 + sz[Parent[i]]);
115 :     if (sz[i] > mm) mm = sz[i];
116 : bates 10 }
117 : bates 159 Parent[n] = mm;
118 : bates 10 Free(sz);
119 :     }
120 :    
121 :     SEXP
122 :     ssclme_create(SEXP facs, SEXP ncv, SEXP threshold)
123 :     {
124 :     SEXP ctab, nms, ssc, tmp,
125 : bates 21 val = PROTECT(allocVector(VECSXP, 2)),
126 :     dd = PROTECT(allocVector(INTSXP, 3)); /* dimensions of 3-D arrays */
127 : bates 159 int *Ai, *Ap, *Gp, *Lp, *Parent,
128 : bates 21 *nc, Lnz, i, nf = length(facs), nzcol, pp1,
129 :     *dims = INTEGER(dd);
130 : bates 10
131 :     if (length(ncv) != (nf + 1))
132 :     error("length of nc (%d) should be length of facs (%d) + 1",
133 :     length(ncv), nf);
134 :     SET_VECTOR_ELT(val, 0, NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("ssclme")));
135 :     ssc = VECTOR_ELT(val, 0);
136 :     /* Pairwise cross-tabulation */
137 :     ctab = PROTECT(sscCrosstab(facs, ScalarLogical(1)));
138 : bates 143 SET_VECTOR_ELT(val, 1, sscCrosstab_groupedPerm(ctab));
139 : bates 10 if (length(VECTOR_ELT(val, 1)) > 0) {/* Fill-reducing permutation */
140 :     ssc_symbolic_permute(INTEGER(GET_SLOT(ctab, Matrix_DimSym))[1],
141 :     1, INTEGER(VECTOR_ELT(val, 1)),
142 :     INTEGER(GET_SLOT(ctab, Matrix_pSym)),
143 :     INTEGER(GET_SLOT(ctab, Matrix_iSym)));
144 :     }
145 :     ssclme_copy_ctab(nf, INTEGER(ncv), ctab, ssc);
146 :     UNPROTECT(1); /* ctab */
147 :    
148 :     nzcol = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_DimSym))[1];
149 :     Gp = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_GpSym));
150 :     Ap = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_pSym));
151 :     Ai = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_iSym));
152 :     nc = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_ncSym));
153 :     nc[nf + 1] = length(VECTOR_ELT(facs, 0)); /* number of observations */
154 :     /* Create slots */
155 :     pp1 = nc[nf];
156 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_XtXSym, allocMatrix(REALSXP, pp1, pp1));
157 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_RXXSym, allocMatrix(REALSXP, pp1, pp1));
158 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_ZtXSym, allocMatrix(REALSXP, nzcol, pp1));
159 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_RZXSym, allocMatrix(REALSXP, nzcol, pp1));
160 : bates 101 /* Zero symmetric matrices (cosmetic) */
161 : bates 10 memset(REAL(GET_SLOT(ssc, Matrix_XtXSym)), 0,
162 :     sizeof(double) * pp1 * pp1);
163 :     memset(REAL(GET_SLOT(ssc, Matrix_RXXSym)), 0,
164 :     sizeof(double) * pp1 * pp1);
165 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_LpSym, allocVector(INTSXP, nzcol + 1));
166 :     Lp = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_LpSym));
167 : bates 159 SET_SLOT(ssc, Matrix_ParentSym, allocVector(INTSXP, nzcol + 1));
168 : bates 10 Parent = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_ParentSym));
169 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_DSym, allocVector(REALSXP, nzcol));
170 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_DIsqrtSym, allocVector(REALSXP, nzcol));
171 :     ldl_symbolic(nzcol, Ap, Ai, Lp, Parent,
172 :     (int *) R_alloc(nzcol, sizeof(int)), /* Lnz */
173 :     (int *) R_alloc(nzcol, sizeof(int)), /* Flag */
174 :     (int *) NULL, (int *) NULL); /* P & Pinv */
175 : bates 159 ssclme_calc_maxod(nzcol, Parent);
176 : bates 10 Lnz = Lp[nzcol];
177 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_LiSym, allocVector(INTSXP, Lnz));
178 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_LxSym, allocVector(REALSXP, Lnz));
179 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_OmegaSym, allocVector(VECSXP, nf));
180 :     tmp = GET_SLOT(ssc, Matrix_OmegaSym);
181 :     setAttrib(tmp, R_NamesSymbol, getAttrib(facs, R_NamesSymbol));
182 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
183 :     SET_VECTOR_ELT(tmp, i, allocMatrix(REALSXP, nc[i], nc[i]));
184 :     memset(REAL(VECTOR_ELT(tmp, i)), 0,
185 :     sizeof(double) * nc[i] * nc[i]);
186 :     }
187 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_devianceSym, allocVector(REALSXP, 2));
188 :     tmp = GET_SLOT(ssc, Matrix_devianceSym);
189 :     setAttrib(tmp, R_NamesSymbol, allocVector(STRSXP, 2));
190 :     nms = getAttrib(tmp, R_NamesSymbol);
191 :     SET_STRING_ELT(nms, 0, mkChar("ML"));
192 :     SET_STRING_ELT(nms, 1, mkChar("REML"));
193 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_devCompSym, allocVector(REALSXP, 4));
194 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_statusSym, allocVector(LGLSXP, 2));
195 :     tmp = GET_SLOT(ssc, Matrix_statusSym);
196 :     LOGICAL(tmp)[0] = LOGICAL(tmp)[1] = 0;
197 :     setAttrib(tmp, R_NamesSymbol, allocVector(STRSXP, 2));
198 :     nms = getAttrib(tmp, R_NamesSymbol);
199 :     SET_STRING_ELT(nms, 0, mkChar("factored"));
200 :     SET_STRING_ELT(nms, 1, mkChar("inverted"));
201 :     SET_SLOT(ssc, Matrix_bVarSym, allocVector(VECSXP, nf));
202 :     tmp = GET_SLOT(ssc, Matrix_bVarSym);
203 :     setAttrib(tmp, R_NamesSymbol, getAttrib(facs, R_NamesSymbol));
204 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
205 : bates 21 int nci = nc[i], mi = (Gp[i+1] - Gp[i])/nc[i];
206 : bates 10
207 : bates 21 dims[0] = dims[1] = nci;
208 :     dims[2] = mi;
209 :     SET_VECTOR_ELT(tmp, i, allocArray(REALSXP, dd));
210 : bates 10 memset(REAL(VECTOR_ELT(tmp, i)), 0,
211 : bates 21 sizeof(double) * nci * nci * mi);
212 : bates 10 }
213 : bates 21 UNPROTECT(2);
214 : bates 10 return val;
215 :     }
216 :    
217 :     static
218 :     void bVj_to_A(int ncj, int Gpj, int Gpjp, const double bVj[],
219 :     const int Ap[], const int Ai[], double Ax[])
220 :     {
221 :     int i, diag, k;
222 :     for (i = Gpj; i < Gpjp; i += ncj) {
223 :     for (k = 0; k < ncj; k++) {
224 :     diag = Ap[i + k + 1] - 1;
225 :     if (Ai[diag] != i+k)
226 :     error("Expected Ai[%d] to be %d (i.e on diagonal) not %d",
227 :     diag, i+k, Ai[diag]);
228 :     Memcpy(Ax + diag - k, bVj + (i+k-Gpj)*ncj, k + 1);
229 :     }
230 :     }
231 :     }
232 :    
233 :     SEXP
234 : bates 22 ssclme_transfer_dimnames(SEXP x, SEXP facs, SEXP mmats)
235 :     {
236 :     SEXP bVar = GET_SLOT(x, Matrix_bVarSym),
237 :     nms2 = PROTECT(allocVector(VECSXP, 2)),
238 :     nms3 = PROTECT(allocVector(VECSXP, 3));
239 :     int i, nf = length(mmats) - 1;
240 :     SEXP xcols = VECTOR_ELT(GetArrayDimnames(VECTOR_ELT(mmats, nf)), 1);
241 :    
242 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
243 :     SEXP cnms = VECTOR_ELT(GetArrayDimnames(VECTOR_ELT(mmats, i)), 1);
244 :     SET_VECTOR_ELT(nms3, 0, cnms);
245 :     SET_VECTOR_ELT(nms3, 1, cnms);
246 :     SET_VECTOR_ELT(nms3, 2,
247 :     getAttrib(VECTOR_ELT(facs, i), R_LevelsSymbol));
248 :     dimnamesgets(VECTOR_ELT(bVar, i), duplicate(nms3));
249 :     }
250 :     SET_VECTOR_ELT(nms2, 0, xcols);
251 :     SET_VECTOR_ELT(nms2, 1, xcols);
252 :     dimnamesgets(GET_SLOT(x, Matrix_XtXSym), nms2);
253 :     dimnamesgets(GET_SLOT(x, Matrix_RXXSym), nms2);
254 :     UNPROTECT(2);
255 :     return R_NilValue;
256 :     }
257 :    
258 :     SEXP
259 : bates 10 ssclme_update_mm(SEXP x, SEXP facs, SEXP mmats)
260 :     {
261 : bates 22 SEXP bVar = GET_SLOT(x, Matrix_bVarSym);
262 : bates 10 int
263 :     *Ai = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_iSym)),
264 :     *Ap = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_pSym)),
265 :     *Gp = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_GpSym)),
266 :     *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),
267 : bates 143 *status = LOGICAL(GET_SLOT(x, Matrix_statusSym)),
268 : bates 10 i, j, k,
269 :     ione = 1,
270 :     nf = length(mmats) - 1,
271 :     nobs = nc[nf + 1],
272 :     nzcol = Gp[nf],
273 :     nz = Ap[nzcol],
274 :     pp1 = nc[nf];
275 :     double
276 :     **Z = Calloc(nf + 1, double *),
277 :     *Ax = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_xSym)),
278 :     *XtX = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_XtXSym)),
279 :     *ZtX = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_ZtXSym)),
280 :     one = 1.0,
281 :     zero = 0.0;
282 :    
283 :     for (i = 0; i <= nf; i++) {
284 :     int *dims = INTEGER(getAttrib(VECTOR_ELT(mmats, i), R_DimSymbol)),
285 :     nci = nc[i];
286 :     if (nobs != dims[0])
287 :     error("Expected %d rows in the %d'th model matrix. Got %d",
288 :     nobs, i+1, dims[0]);
289 :     if (nci != dims[1])
290 :     error("Expected %d columns in the %d'th model matrix. Got %d",
291 :     nci, i+1, dims[1]);
292 :     Z[i] = REAL(VECTOR_ELT(mmats, i));
293 :     }
294 :     /* Create XtX - X is Z[nf] */
295 :     F77_CALL(dsyrk)("U", "T", nc+nf, &nobs, &one,
296 :     Z[nf], &nobs, &zero, XtX, nc + nf);
297 :     /* Zero the accumulators */
298 :     memset((void *) ZtX, 0, sizeof(double) * nzcol * pp1);
299 :     memset((void *) Ax, 0, sizeof(double) * nz);
300 :     for (j = 0; j < nf; j++) { /* Create ZtX */
301 :     int *fpj = INTEGER(VECTOR_ELT(facs, j)), ncj = nc[j],
302 :     Ncj = ncj > 1;
303 :     double
304 :     *bVj = REAL(VECTOR_ELT(bVar, j)),
305 :     *Zj = Z[j],
306 :     *zxj = ZtX + Gp[j];
307 :    
308 :     if (Ncj) { /* bVj will accumulate Z'Z blocks */
309 :     memset(bVj, 0, sizeof(double) * ncj * (Gp[j+1]-Gp[j]));
310 :     }
311 :     for (i = 0; i < nobs; i++) { /* accumulate diagonal of ZtZ */
312 :     int fpji = fpj[i] - 1, /* factor indices are 1-based */
313 :     dind = Ap[Gp[j] + fpji * ncj + 1] - 1;
314 :     if (Ai[dind] != (Gp[j] + fpji * ncj))
315 :     error("logic error in ssclme_update_mm");
316 :     if (Ncj) { /* use bVar to accumulate */
317 :     F77_CALL(dsyrk)("U", "T", &ncj, &ione, &one, Zj+i,
318 :     &nobs, &one, bVj + fpji*ncj*ncj, &ncj);
319 :     } else { /* update scalars directly */
320 :     Ax[dind] += Zj[i] * Zj[i];
321 :     }
322 :     /* update rows of Z'X */
323 :     F77_CALL(dgemm)("T", "N", &ncj, &pp1, &ione, &one,
324 :     Zj + i, &nobs, Z[nf] + i, &nobs,
325 :     &one, zxj + fpji * ncj, &nzcol);
326 :     }
327 :     if (Ncj) bVj_to_A(ncj, Gp[j], Gp[j+1], bVj, Ap, Ai, Ax);
328 :     for (k = j+1; k < nf; k++) { /* off-diagonals */
329 :     int *fpk = INTEGER(VECTOR_ELT(facs, k)),
330 :     *Apk = Ap + Gp[k],
331 : bates 111 nck = nc[k],
332 :     scalar = ncj == 1 && nck == 1;
333 : bates 10 double
334 : bates 111 *Zk = Z[k], *work;
335 :     if (!scalar) work = Calloc(ncj * nck, double);
336 : bates 10 for (i = 0; i < nobs; i++) {
337 :     int ii, ind = -1, fpji = fpj[i] - 1,
338 :     row = Gp[j] + fpji * ncj,
339 :     fpki = fpk[i] - 1,
340 : bates 111 lastind = Apk[fpki*nck + 1];
341 :     for (ii = Apk[fpki*nck]; ii < lastind; ii++) {
342 : bates 10 if (Ai[ii] == row) {
343 :     ind = ii;
344 :     break;
345 :     }
346 :     }
347 :     if (ind < 0) error("logic error in ssclme_update_mm");
348 : bates 111 if (scalar) { /* update scalars directly */
349 : bates 108 Ax[ind] += Zj[i] * Zk[i];
350 : bates 111 } else {
351 :     int jj, offset = ind - Apk[fpki * nck];
352 :     F77_CALL(dgemm)("T", "N", &ncj, &nck, &ione, &one,
353 :     Zj + i, &nobs, Zk + i, &nobs,
354 :     &zero, work, &ncj);
355 :     for (jj = 0; jj < nck; jj++) {
356 :     ind = Apk[fpki * nck + jj] + offset;
357 :     if (Ai[ind] != row)
358 :     error("logic error in ssclme_update_mm");
359 :     for (ii = 0; ii < ncj; ii++) {
360 :     Ax[ind++] += work[jj * ncj + ii];
361 :     }
362 :     }
363 : bates 10 }
364 :     }
365 : bates 111 if (!scalar) Free(work);
366 : bates 10 }
367 :     }
368 :     Free(Z);
369 : bates 22 ssclme_transfer_dimnames(x, facs, mmats);
370 : bates 143 status[0] = status[1] = 0;
371 : bates 10 return R_NilValue;
372 :     }
373 :    
374 : bates 97 SEXP ssclme_inflate_and_factor(SEXP x)
375 : bates 10 {
376 :     SEXP
377 : bates 97 GpSlot = GET_SLOT(x, Matrix_GpSym),
378 :     Omega = GET_SLOT(x, Matrix_OmegaSym);
379 :     int n = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_DimSym))[1];
380 : bates 10 int
381 : bates 97 *Ai = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_iSym)),
382 :     *Ap = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_pSym)),
383 : bates 10 *Flag = Calloc(n, int),
384 :     *Gp = INTEGER(GpSlot),
385 :     *Lnz = Calloc(n, int),
386 :     *Pattern = Calloc(n, int),
387 : bates 97 *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),
388 : bates 10 j,
389 :     nf = length(GpSlot) - 1;
390 :     double
391 : bates 97 *D = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_DSym)),
392 :     *DIsqrt = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_DIsqrtSym)),
393 : bates 10 *Y = Calloc(n, double),
394 :     *xcp = Calloc(Ap[n], double);
395 :    
396 : bates 97 Memcpy(xcp, REAL(GET_SLOT(x, Matrix_xSym)), Ap[n]);
397 : bates 10 for (j = 0; j < nf; j++) {
398 :     int diag, i, ii, k, G2 = Gp[j + 1], ncj = nc[j];
399 :     double *omgj = REAL(VECTOR_ELT(Omega, j));
400 :    
401 :     for (i = Gp[j]; i < G2; i += ncj) {
402 :     for (k = 0; k < ncj; k++) {
403 :     diag = Ap[i + k + 1] - 1;
404 :     if (Ai[diag] != i+k)
405 :     error("Expected Ai[%d] to be %d (i.e on diagonal) not %d",
406 :     diag, i+k, Ai[diag]);
407 :     for (ii = 0; ii <= k; ii++) {
408 :     xcp[diag + ii - k] += omgj[k*ncj + ii];
409 :     }
410 :     }
411 :     }
412 :     }
413 :     j = ldl_numeric(n, Ap, Ai, xcp,
414 : bates 97 INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_LpSym)),
415 :     INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ParentSym)),
416 :     Lnz, INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_LiSym)),
417 :     REAL(GET_SLOT(x, Matrix_LxSym)),
418 : bates 10 D, Y, Pattern, Flag,
419 :     (int *) NULL, (int *) NULL); /* P & Pinv */
420 :     if (j != n)
421 :     error("rank deficiency of ZtZ+W detected at column %d",
422 :     j + 1);
423 :     for (j = 0; j < n; j++) DIsqrt[j] = 1./sqrt(D[j]);
424 :     Free(Lnz); Free(Flag); Free(Pattern); Free(Y); Free(xcp);
425 :     return R_NilValue;
426 :     }
427 :    
428 : bates 97 SEXP ssclme_factor(SEXP x)
429 : bates 10 {
430 : bates 97 int *status = LOGICAL(GET_SLOT(x, Matrix_statusSym));
431 : bates 10
432 :     if (!status[0]) {
433 :     SEXP
434 : bates 97 GpSlot = GET_SLOT(x, Matrix_GpSym),
435 :     Omega = GET_SLOT(x, Matrix_OmegaSym);
436 : bates 10 int
437 :     *Gp = INTEGER(GpSlot),
438 : bates 97 *Li = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_LiSym)),
439 :     *Lp = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_LpSym)),
440 :     *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),
441 : bates 10 i,
442 : bates 97 n = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_DimSym))[1],
443 : bates 10 nf = length(GpSlot) - 1,
444 :     nobs = nc[nf + 1],
445 :     nreml = nobs + 1 - nc[nf],
446 :     pp1 = nc[nf],
447 :     pp2 = pp1 + 1;
448 :     double
449 : bates 97 *D = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_DSym)),
450 :     *DIsqrt = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_DIsqrtSym)),
451 :     *Lx = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_LxSym)),
452 :     *RXX = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_RXXSym)),
453 :     *RZX = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_RZXSym)),
454 :     *dcmp = REAL(getAttrib(x, Matrix_devCompSym)),
455 :     *deviance = REAL(getAttrib(x, Matrix_devianceSym)),
456 : bates 10 minus1 = -1.,
457 :     one = 1.;
458 :    
459 : bates 97 ssclme_inflate_and_factor(x);
460 : bates 10 /* Accumulate logdet of ZtZ+W */
461 :     dcmp[0] = dcmp[1] = dcmp[2] = dcmp[3] = 0.;
462 :     for (i = 0; i < n; i++) dcmp[0] += log(D[i]);
463 :     /* Accumulate logdet of W */
464 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
465 :     int nci = nc[i],
466 :     mi = (Gp[i+1] - Gp[i])/nci;
467 :    
468 :     if (nci < 2) {
469 :     dcmp[1] += mi * log(REAL(VECTOR_ELT(Omega, i))[0]);
470 :     } else {
471 :     int j;
472 :     double
473 :     *tmp = Calloc(nci * nci, double),
474 :     accum = 0.;
475 :     F77_CALL(dpotrf)("U", &nci,
476 :     Memcpy(tmp, REAL(VECTOR_ELT(Omega, i)),
477 :     nci * nci),
478 :     &nci, &j);
479 :     if (j)
480 :     error("Omega[%d] is not positive definite", i + 1);
481 :     for (j = 0; j < nci; j++) {
482 :     accum += 2 * log(tmp[j * (nci + 1)]);
483 :     }
484 :     dcmp[1] += mi * accum;
485 :     Free(tmp);
486 :     }
487 :     }
488 :     /* ldl_lsolve on Z'X */
489 : bates 97 Memcpy(RZX, REAL(GET_SLOT(x, Matrix_ZtXSym)), n * pp1);
490 : bates 10 for (i = 0; i < pp1; i++) {
491 :     int j;
492 :     double *RZXi = RZX + i * n;
493 :     ldl_lsolve(n, RZXi, Lp, Li, Lx);
494 :     for (j = 0; j < n; j++) RZXi[j] *= DIsqrt[j];
495 :     }
496 :     /* downdate and factor X'X */
497 : bates 97 Memcpy(RXX, REAL(GET_SLOT(x, Matrix_XtXSym)), pp1 * pp1);
498 : bates 10 F77_CALL(dsyrk)("U", "T", &pp1, &n, &minus1,
499 :     RZX, &n, &one, RXX, &pp1);
500 :     F77_CALL(dpotrf)("U", &pp1, RXX, &pp1, &i);
501 : bates 122 if (i) {
502 :     warning("Could not factor downdated X'X, code %d", i);
503 :     dcmp[2] = dcmp[3] = deviance[0] = deviance[1] = NA_REAL;
504 :     } else {
505 : bates 10 /* logdet of RXX */
506 : bates 122 for (i = 0; i < (pp1 - 1); i++)
507 :     dcmp[2] += 2 * log(RXX[i*pp2]);
508 : bates 10 /* logdet of Ryy */
509 : bates 122 dcmp[3] = 2. * log(RXX[pp1 * pp1 - 1]);
510 :     deviance[0] = /* ML criterion */
511 :     dcmp[0] - dcmp[1] + nobs*(1+dcmp[3]+log(2*PI/nobs));
512 :     deviance[1] = dcmp[0] - dcmp[1] + /* REML */
513 :     dcmp[2] + nreml * (1. + dcmp[3] + log(2. * PI/nreml));
514 :     }
515 : bates 10 status[0] = 1;
516 :     status[1] = 0;
517 :     }
518 :     return R_NilValue;
519 :     }
520 :    
521 :     static
522 :     int ldl_update_ind(int probe, int start, const int ind[])
523 :     {
524 :     while (ind[start] < probe) start++;
525 :     if (ind[start] > probe) error("logic error in ldl_inverse");
526 :     return start;
527 :     }
528 :    
529 :     /**
530 : bates 159 * Update the diagonal blocks of the inverse of LDL' (=Z'Z+W)
531 : bates 10 *
532 :     * @param x pointer to an ssclme object
533 :     *
534 :     * @return R_NilValue (x is updated in place)
535 :    
536 :     */
537 : bates 97 static
538 : bates 10 SEXP ldl_inverse(SEXP x)
539 :     {
540 :     SEXP
541 :     Gpsl = GET_SLOT(x, Matrix_GpSym),
542 :     bVar = GET_SLOT(x, Matrix_bVarSym);
543 :     int *Gp = INTEGER(Gpsl),
544 : bates 159 *Parent = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ParentSym)),
545 :     *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),
546 : bates 10 i,
547 :     nf = length(Gpsl) - 1,
548 : bates 159 nzc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_DimSym))[1];
549 :     int maxod = Parent[nzc];
550 :     double *DIsqrt = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_DIsqrtSym));
551 : bates 10
552 :     ssclme_factor(x);
553 : bates 159 if (maxod == 0) { /* L and L^{-1} are the identity */
554 : bates 10 for (i = 0; i < nf; i++) {
555 :     Memcpy(REAL(VECTOR_ELT(bVar, i)), DIsqrt + Gp[i],
556 :     Gp[i+1] - Gp[i]);
557 :     }
558 : bates 159 } else {
559 :     int *Lp = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_LpSym)),
560 :     *Li = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_LiSym));
561 :    
562 :     double one = 1.0, zero = 0.,
563 :     *Lx = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_LxSym));
564 : bates 157
565 : bates 10 for (i = 0; i < nf; i++) {
566 : bates 158 int j, jj, k, kk, nci = nc[i], nr, p, p2, pj, pp,
567 : bates 157 m = maxod + 1,
568 : bates 159 *ind = Calloc(m, int), G1 = Gp[i], G2 = Gp[i+1];
569 : bates 10 double
570 :     *tmp = Calloc(m * nci, double),
571 : bates 159 *bVi = REAL(VECTOR_ELT(bVar, i));
572 : bates 10
573 : bates 159 /* initialize bVi to zero */
574 :     memset(bVi, 0, sizeof(double) * (G2 - G1) * nci);
575 :    
576 :     for (j = G1; j < G2; j += nci) {
577 : bates 158 kk = 0; /* ind gets indices of non-zeros */
578 : bates 10 jj = j; /* in this block of columns */
579 :     while (jj >= 0) {
580 :     ind[kk++] = jj;
581 :     jj = Parent[jj];
582 :     }
583 :     nr = kk; /* number of non-zeros in this block */
584 :     while (kk < m) ind[kk++] = nzc; /* placeholders */
585 :    
586 :     for (k = 0; k < nci; k++) {
587 :     double *ccol = tmp + k * nr;
588 :    
589 : bates 157 for (kk = 0; kk < nr; kk++) ccol[kk] = 0.;
590 :     ccol[k] = 1.; /* initialize from unit diagonal */
591 : bates 10 for (jj = j + k; jj >= 0; jj = Parent[jj]) {
592 :     p2 = Lp[jj+1];
593 : bates 158 pp = pj = ldl_update_ind(jj, 0, ind);
594 : bates 10 for (p = Lp[jj]; p < p2; p++) {
595 :     pp = ldl_update_ind(Li[p], pp, ind);
596 : bates 158 ccol[pp] -= Lx[p] * ccol[pj];
597 : bates 10 }
598 :     }
599 :     }
600 : bates 157
601 :     for (kk = 0; kk < nr; kk++) { /* scale rows */
602 : bates 10 for (k = 0; k < nci; k++) {
603 :     tmp[k * nr + kk] *= DIsqrt[ind[kk]];
604 :     }
605 :     }
606 : bates 113 F77_CALL(dsyrk)("L", "T", &nci, &nr, &one, tmp, &nr,
607 : bates 159 &zero, bVi + (j - G1)*nci, &nci);
608 :     F77_CALL(dpotrf)("L", &nci, bVi + (j - G1)*nci,
609 :     &nci, &jj);
610 :     if (jj) /* should never happen */
611 : bates 10 error(
612 : bates 159 "Rank deficient variance matrix at group %d, level %d, error code %d",
613 :     i + 1, j + 1, jj);
614 : bates 10 }
615 :     Free(tmp); Free(ind);
616 :     }
617 :     }
618 :     return R_NilValue;
619 :     }
620 : bates 101
621 : bates 97 SEXP ssclme_invert(SEXP x)
622 : bates 10 {
623 : bates 97 int *status = LOGICAL(GET_SLOT(x, Matrix_statusSym));
624 :     if (!status[0]) ssclme_factor(x);
625 : bates 122 if (!R_FINITE(REAL(GET_SLOT(x, Matrix_devianceSym))[0]))
626 :     error("Unable to invert singular factor of downdated X'X");
627 : bates 10 if (!status[1]) {
628 :     SEXP
629 : bates 97 RZXsl = GET_SLOT(x, Matrix_RZXSym);
630 : bates 10 int
631 :     *dims = INTEGER(getAttrib(RZXsl, R_DimSymbol)),
632 : bates 97 *Li = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_LiSym)),
633 :     *Lp = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_LpSym)),
634 : bates 10 i,
635 :     n = dims[0],
636 :     pp1 = dims[1];
637 :     double
638 : bates 97 *DIsqrt = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_DIsqrtSym)),
639 :     *Lx = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_LxSym)),
640 :     *RXX = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_RXXSym)),
641 : bates 10 *RZX = REAL(RZXsl),
642 :     one = 1.;
643 :    
644 :     F77_CALL(dtrtri)("U", "N", &pp1, RXX, &pp1, &i);
645 :     if (i)
646 :     error("DTRTRI returned error code %d", i);
647 :     F77_CALL(dtrmm)("R", "U", "N", "N", &n, &pp1, &one,
648 :     RXX, &pp1, RZX, &n);
649 :     for (i = 0; i < pp1; i++) {
650 :     int j; double *RZXi = RZX + i * n;
651 :     for (j = 0; j < n; j++) RZXi[j] *= DIsqrt[j];
652 :     ldl_ltsolve(n, RZXi, Lp, Li, Lx);
653 :     }
654 : bates 97 ldl_inverse(x);
655 : bates 10 status[1] = 1;
656 :     }
657 :     return R_NilValue;
658 :     }
659 :    
660 :     SEXP ssclme_initial(SEXP x)
661 :     {
662 :     SEXP Gpsl = GET_SLOT(x, Matrix_GpSym),
663 :     Omg = GET_SLOT(x, Matrix_OmegaSym);
664 :     int *Ai = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_iSym)),
665 :     *Ap = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_pSym)),
666 :     *Gp = INTEGER(Gpsl),
667 :     *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),
668 :     *status = LOGICAL(GET_SLOT(x, Matrix_statusSym)),
669 :     i, nf = length(Gpsl) - 1;
670 :    
671 :     double *Ax = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_xSym));
672 :    
673 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
674 :     int
675 :     Gpi = Gp[i],
676 :     j, k,
677 :     nci = nc[i],
678 :     ncip1 = nci + 1,
679 :     p2 = Gp[i+1];
680 :     double
681 :     mi = 0.375 * ((double) nci)/((double) (p2 - Gpi)),
682 :     *mm = REAL(VECTOR_ELT(Omg, i));
683 :    
684 :     memset((void *) mm, 0, sizeof(double) * nci * nci);
685 :     for (j = Gpi; j < p2; j += nci) {
686 :     for (k = 0; k < nci; k++) {
687 :     int jk = j+k, jj = Ap[jk+1] - 1;
688 :     if (Ai[jj] != jk) error("malformed ZtZ structure");
689 :     mm[k * ncip1] += Ax[jj] * mi;
690 :     }
691 :     }
692 :     }
693 :     status[0] = status[1] = 0;
694 :     return R_NilValue;
695 :     }
696 :    
697 :     /**
698 :     * Extract the conditional estimates of the fixed effects
699 :     *
700 :     * @param x Pointer to an ssclme object
701 :     *
702 :     * @return a numeric vector containing the conditional estimates of
703 :     * the fixed effects
704 :     */
705 :     SEXP ssclme_fixef(SEXP x)
706 :     {
707 :     SEXP RXXsl = GET_SLOT(x, Matrix_RXXSym);
708 :     int pp1 = INTEGER(getAttrib(RXXsl, R_DimSymbol))[1];
709 :     int j, p = pp1 - 1;
710 :     SEXP val = PROTECT(allocVector(REALSXP, p));
711 :     double
712 :     *RXX = REAL(RXXsl),
713 :     *beta = REAL(val),
714 :     nryyinv; /* negative ryy-inverse */
715 :    
716 :     ssclme_invert(x);
717 :     Memcpy(beta, RXX + p * pp1, p);
718 :     nryyinv = -RXX[pp1*pp1 - 1];
719 :     for (j = 0; j < p; j++) beta[j] /= nryyinv;
720 :     UNPROTECT(1);
721 :     return val;
722 :     }
723 :    
724 :     /**
725 :     * Extract the conditional modes of the random effects.
726 :     *
727 :     * @param x Pointer to an ssclme object
728 :     *
729 :     * @return a vector containing the conditional modes of the random effects
730 :     */
731 :     SEXP ssclme_ranef(SEXP x)
732 :     {
733 : bates 21 SEXP RZXsl = GET_SLOT(x, Matrix_RZXSym),
734 :     GpSl = GET_SLOT(x, Matrix_GpSym);
735 : bates 10 int *dims = INTEGER(getAttrib(RZXsl, R_DimSymbol)),
736 : bates 21 *Gp = INTEGER(GpSl),
737 :     *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),
738 :     i, j,
739 : bates 10 n = dims[0],
740 : bates 21 nf = length(GpSl) - 1,
741 : bates 10 pp1 = dims[1],
742 :     p = pp1 - 1;
743 : bates 21 SEXP val = PROTECT(allocVector(VECSXP, nf));
744 : bates 10 double
745 : bates 21 *b = REAL(RZXsl) + n * p,
746 : bates 10 ryyinv; /* ryy-inverse */
747 :    
748 :     ssclme_invert(x);
749 :     ryyinv = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_RXXSym))[pp1*pp1 - 1];
750 : bates 21 for (i = 0; i < nf; i++) {
751 : bates 34 int nci = nc[i], Mi = Gp[i+1] - Gp[i];
752 : bates 21 double *mm;
753 :    
754 : bates 34 SET_VECTOR_ELT(val, i, allocMatrix(REALSXP, nci, Mi/nci));
755 : bates 21 mm = Memcpy(REAL(VECTOR_ELT(val, i)), b, Mi);
756 : bates 34 b += Mi;
757 : bates 21 for (j = 0; j < Mi; j++) mm[j] /= ryyinv;
758 :     }
759 : bates 10 UNPROTECT(1);
760 :     return val;
761 :     }
762 : bates 34
763 : bates 10 /**
764 :     * Extract the ML or REML conditional estimate of sigma
765 :     *
766 :     * @param x pointer to an ssclme object
767 :     * @param REML logical scalar - TRUE if REML estimates are requested
768 :     *
769 :     * @return numeric scalar
770 :     */
771 :     SEXP ssclme_sigma(SEXP x, SEXP REML)
772 :     {
773 :     SEXP RXXsl = GET_SLOT(x, Matrix_RXXSym);
774 :     int pp1 = INTEGER(getAttrib(RXXsl, R_DimSymbol))[1],
775 : bates 122 nobs = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym))[
776 :     length(GET_SLOT(x, Matrix_GpSym))];
777 : bates 10
778 :     ssclme_invert(x);
779 :     return ScalarReal(1./(REAL(RXXsl)[pp1*pp1 - 1] *
780 :     sqrt((double)(asLogical(REML) ?
781 :     nobs + 1 - pp1 : nobs))));
782 :     }
783 :    
784 :     static
785 :     int coef_length(int nf, const int nc[])
786 :     {
787 :     int i, ans = 0;
788 :     for (i = 0; i < nf; i++) ans += (nc[i] * (nc[i] + 1))/2;
789 :     return ans;
790 :     }
791 :    
792 :     /**
793 :     * Extract the upper triangles of the Omega matrices.
794 : bates 104 * (These aren't "coefficients" but the extractor is
795 : bates 10 * called coef for historical reasons.)
796 :     *
797 :     * @param x pointer to an ssclme object
798 :     *
799 :     * @return numeric vector of the values in the upper triangles of the
800 :     * Omega matrices
801 :     */
802 :     SEXP ssclme_coef(SEXP x)
803 :     {
804 :     SEXP Omega = GET_SLOT(x, Matrix_OmegaSym);
805 :     int *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),
806 :     i, nf = length(Omega), vind;
807 :     SEXP val = PROTECT(allocVector(REALSXP, coef_length(nf, nc)));
808 :     double *vv = REAL(val);
809 :    
810 :     vind = 0;
811 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
812 : bates 104 int nci = nc[i];
813 :     if (nci == 1) {
814 :     vv[vind++] = REAL(VECTOR_ELT(Omega, i))[0];
815 :     } else {
816 :     int j, k, odind = vind + nci, ncip1 = nci + 1;
817 :     double *omgi = REAL(VECTOR_ELT(Omega, i));
818 :    
819 :     for (j = 0; j < nci; j++) {
820 :     vv[vind++] = omgi[j * ncip1];
821 :     for (k = j + 1; k < nci; k++) {
822 :     vv[odind++] = omgi[k*nci + j];
823 :     }
824 : bates 10 }
825 : bates 104 vind = odind;
826 : bates 10 }
827 :     }
828 :     UNPROTECT(1);
829 :     return val;
830 :     }
831 :    
832 :     /**
833 : bates 104 * Extract the unconstrained parameters that determine the
834 :     * Omega matrices. (Called coef for historical reasons.)
835 : bates 19 *
836 :     * @param x pointer to an ssclme object
837 :     *
838 : bates 104 * @return numeric vector of unconstrained parameters that determine the
839 : bates 19 * Omega matrices
840 :     */
841 :     SEXP ssclme_coefUnc(SEXP x)
842 :     {
843 :     SEXP Omega = GET_SLOT(x, Matrix_OmegaSym);
844 :     int *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),
845 :     i, nf = length(Omega), vind;
846 :     SEXP val = PROTECT(allocVector(REALSXP, coef_length(nf, nc)));
847 :     double *vv = REAL(val);
848 :    
849 :     vind = 0;
850 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
851 :     int nci = nc[i];
852 :     if (nci == 1) {
853 :     vv[vind++] = log(REAL(VECTOR_ELT(Omega, i))[0]);
854 :     } else {
855 :     int j, k, ncip1 = nci + 1, ncisq = nci * nci;
856 :     double *tmp = Memcpy(Calloc(ncisq, double),
857 :     REAL(VECTOR_ELT(Omega, i)), ncisq);
858 :     F77_CALL(dpotrf)("U", &nci, tmp, &nci, &j);
859 :     if (j) /* should never happen */
860 : bates 104 error("DPOTRF returned error code %d on Omega[[%d]]",
861 :     j, i+1);
862 : bates 19 for (j = 0; j < nci; j++) {
863 :     double diagj = tmp[j * ncip1];
864 :     vv[vind++] = 2. * log(diagj);
865 :     for (k = j + 1; k < nci; k++) {
866 :     tmp[j + k * nci] /= diagj;
867 :     }
868 :     }
869 :     for (j = 0; j < nci; j++) {
870 :     for (k = j + 1; k < nci; k++) {
871 :     vv[vind++] = tmp[j + k * nci];
872 :     }
873 :     }
874 :     Free(tmp);
875 :     }
876 :     }
877 :     UNPROTECT(1);
878 :     return val;
879 :     }
880 :    
881 :     /**
882 : bates 104 * Assign the Omega matrices from the unconstrained parameterization.
883 : bates 19 *
884 :     * @param x pointer to an ssclme object
885 :     * @param coef pointer to an numeric vector of appropriate length
886 :     *
887 :     * @return R_NilValue
888 :     */
889 :     SEXP ssclme_coefGetsUnc(SEXP x, SEXP coef)
890 :     {
891 :     SEXP Omega = GET_SLOT(x, Matrix_OmegaSym);
892 :     int *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),
893 :     cind, i, nf = length(Omega),
894 :     *status = LOGICAL(GET_SLOT(x, Matrix_statusSym));
895 :     double *cc = REAL(coef);
896 :    
897 :     if (length(coef) != coef_length(nf, nc) || !isReal(coef))
898 :     error("coef must be a numeric vector of length %d",
899 :     coef_length(nf, nc));
900 :     cind = 0;
901 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
902 :     int nci = nc[i];
903 :     if (nci == 1) {
904 :     REAL(VECTOR_ELT(Omega, i))[0] = exp(cc[cind++]);
905 :     } else {
906 :     int odind = cind + nci, /* off-diagonal index */
907 :     j, k,
908 :     ncip1 = nci + 1,
909 :     ncisq = nci * nci;
910 :     double
911 :     *omgi = REAL(VECTOR_ELT(Omega, i)),
912 :     *tmp = Calloc(ncisq, double),
913 : bates 104 diagj, one = 1., zero = 0.;
914 :    
915 : bates 19 memset(omgi, 0, sizeof(double) * ncisq);
916 :     for (j = 0; j < nci; j++) {
917 : bates 104 tmp[j * ncip1] = diagj = exp(cc[cind++]/2.);
918 : bates 19 for (k = j + 1; k < nci; k++) {
919 : bates 104 tmp[k*nci + j] = cc[odind++] * diagj;
920 : bates 19 }
921 :     }
922 : bates 104 F77_CALL(dsyrk)("U", "T", &nci, &nci, &one,
923 :     tmp, &nci, &zero, omgi, &nci);
924 : bates 19 Free(tmp);
925 :     cind = odind;
926 :     }
927 :     }
928 :     status[0] = status[1] = 0;
929 :     return x;
930 :     }
931 :    
932 :     /**
933 : bates 10 * Assign the upper triangles of the Omega matrices.
934 : bates 104 * (Called coef for historical reasons.)
935 : bates 10 *
936 :     * @param x pointer to an ssclme object
937 :     * @param coef pointer to an numeric vector of appropriate length
938 :     *
939 :     * @return R_NilValue
940 :     */
941 :     SEXP ssclme_coefGets(SEXP x, SEXP coef)
942 :     {
943 :     SEXP Omega = GET_SLOT(x, Matrix_OmegaSym);
944 :     int *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),
945 :     cind, i, nf = length(Omega),
946 :     *status = LOGICAL(GET_SLOT(x, Matrix_statusSym));
947 :     double *cc = REAL(coef);
948 :    
949 :     if (length(coef) != coef_length(nf, nc) || !isReal(coef))
950 :     error("coef must be a numeric vector of length %d",
951 :     coef_length(nf, nc));
952 :     cind = 0;
953 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
954 : bates 104 int nci = nc[i];
955 :     if (nci == 1) {
956 :     REAL(VECTOR_ELT(Omega, i))[0] = cc[cind++];
957 :     } else {
958 :     int j, k, odind = cind + nci, ncip1 = nci + 1;
959 :     double *omgi = REAL(VECTOR_ELT(Omega, i));
960 :    
961 :     for (j = 0; j < nci; j++) {
962 :     omgi[j * ncip1] = cc[cind++];
963 :     for (k = j + 1; k < nci; k++) {
964 :     omgi[k*nci + j] = cc[odind++];
965 :     }
966 : bates 10 }
967 : bates 104 cind = odind;
968 : bates 10 }
969 :     }
970 :     status[0] = status[1] = 0;
971 : bates 11 return x;
972 : bates 10 }
973 :    
974 : bates 11 SEXP ssclme_EMsteps(SEXP x, SEXP nsteps, SEXP REMLp, SEXP verb)
975 : bates 10 {
976 :     SEXP
977 :     Omega = GET_SLOT(x, Matrix_OmegaSym),
978 :     RZXsl = GET_SLOT(x, Matrix_RZXSym),
979 :     ncsl = GET_SLOT(x, Matrix_ncSym),
980 :     bVar = GET_SLOT(x, Matrix_bVarSym);
981 :     int
982 :     *Gp = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_GpSym)),
983 :     *dims = INTEGER(getAttrib(RZXsl, R_DimSymbol)),
984 :     *nc = INTEGER(ncsl),
985 :     *status = LOGICAL(GET_SLOT(x, Matrix_statusSym)),
986 :     REML = asLogical(REMLp),
987 :     i, info, iter,
988 :     n = dims[0],
989 :     nEM = asInteger(nsteps),
990 :     nf = length(ncsl) - 2,
991 :     nobs = nc[nf + 1],
992 :     p,
993 :     pp1 = dims[1],
994 :     verbose = asLogical(verb);
995 :     double
996 :     *RZX = REAL(RZXsl),
997 :     *dev = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_devianceSym)),
998 :     *b,
999 :     alpha,
1000 :     one = 1.,
1001 :     zero = 0.;
1002 :    
1003 :     p = pp1 - 1;
1004 :     b = RZX + p * n;
1005 :     if (verbose) Rprintf(" EM iterations\n");
1006 :     for (iter = 0; iter <= nEM; iter++) {
1007 :     ssclme_invert(x);
1008 :     if (verbose) {
1009 :     SEXP coef = PROTECT(ssclme_coef(x));
1010 :     int lc = length(coef); double *cc = REAL(coef);
1011 :     Rprintf("%3d %.3f", iter, dev[REML ? 1 : 0]);
1012 :     for (i = 0; i < lc; i++) Rprintf(" %#8g", cc[i]);
1013 :     Rprintf("\n");
1014 :     UNPROTECT(1);
1015 :     }
1016 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
1017 :     int ki = Gp[i+1] - Gp[i],
1018 :     nci = nc[i],
1019 :     mi = ki/nci;
1020 :     double
1021 :     *vali = REAL(VECTOR_ELT(Omega, i));
1022 :    
1023 :     alpha = ((double)(REML?(nobs-p):nobs))/((double)mi);
1024 :     F77_CALL(dsyrk)("U", "N", &nci, &mi,
1025 :     &alpha, b + Gp[i], &nci,
1026 :     &zero, vali, &nci);
1027 :     alpha = 1./((double) mi);
1028 :     F77_CALL(dsyrk)("U", "N", &nci, &ki,
1029 :     &alpha, REAL(VECTOR_ELT(bVar, i)), &nci,
1030 :     &one, vali, &nci);
1031 :     if (REML) {
1032 : bates 76 int j;
1033 :     for (j = 0; j < p; j++) {
1034 :     F77_CALL(dsyrk)("U", "N", &nci, &mi,
1035 :     &alpha, RZX + Gp[i] + j*n, &nci,
1036 : bates 10 &one, vali, &nci);
1037 : bates 76 }
1038 : bates 10 }
1039 :     F77_CALL(dpotrf)("U", &nci, vali, &nci, &info);
1040 : bates 114 if (info)
1041 :     error("DPOTRF returned error code %d in Omega[[%d]] update",
1042 :     info, i + 1);
1043 : bates 10 F77_CALL(dpotri)("U", &nci, vali, &nci, &info);
1044 : bates 114 if (info)
1045 :     error("DPOTRI returned error code %d in Omega[[%d]] update",
1046 :     info, i + 1);
1047 : bates 10 }
1048 :     status[0] = status[1] = 0;
1049 :     }
1050 :     ssclme_factor(x);
1051 :     return R_NilValue;
1052 :     }
1053 : bates 11
1054 : bates 101 SEXP ssclme_gradient(SEXP x, SEXP REMLp, SEXP Uncp)
1055 : bates 100 {
1056 :     SEXP
1057 : bates 101 Omega = GET_SLOT(x, Matrix_OmegaSym),
1058 : bates 100 RZXsl = GET_SLOT(x, Matrix_RZXSym),
1059 :     ncsl = GET_SLOT(x, Matrix_ncSym),
1060 :     bVar = GET_SLOT(x, Matrix_bVarSym);
1061 :     int
1062 :     *Gp = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_GpSym)),
1063 :     *dims = INTEGER(getAttrib(RZXsl, R_DimSymbol)),
1064 :     *nc = INTEGER(ncsl),
1065 :     REML = asLogical(REMLp),
1066 : bates 104 cind, i, n = dims[0],
1067 : bates 105 nf = length(Omega),
1068 : bates 113 nobs, p, pp1 = dims[1],
1069 : bates 101 uncst = asLogical(Uncp);
1070 : bates 100 double
1071 :     *RZX = REAL(RZXsl),
1072 :     *b,
1073 :     alpha,
1074 :     one = 1.;
1075 : bates 105 SEXP ans = PROTECT(allocVector(REALSXP, coef_length(nf, nc)));
1076 : bates 100
1077 : bates 125 ssclme_factor(x);
1078 :     if (!R_FINITE(REAL(GET_SLOT(x, Matrix_devianceSym))[0])) {
1079 :     int ncoef = coef_length(nf, nc);
1080 :     for (i = 0; i < ncoef; i++) REAL(ans)[i] = NA_REAL;
1081 :     UNPROTECT(1);
1082 :     return ans;
1083 :     }
1084 : bates 104 nobs = nc[nf + 1];
1085 : bates 100 p = pp1 - 1;
1086 :     b = RZX + p * n;
1087 :     ssclme_invert(x);
1088 : bates 104 cind = 0;
1089 : bates 100 for (i = 0; i < nf; i++) {
1090 : bates 104 int j, ki = Gp[i+1] - Gp[i],
1091 : bates 105 nci = nc[i], ncip1 = nci + 1, ncisq = nci * nci,
1092 : bates 100 mi = ki/nci;
1093 :     double
1094 : bates 105 *chol = Memcpy(Calloc(ncisq, double),
1095 :     REAL(VECTOR_ELT(Omega, i)), ncisq),
1096 :     *tmp = Calloc(ncisq, double);
1097 :    
1098 : bates 100
1099 : bates 105 F77_CALL(dpotrf)("U", &nci, chol, &nci, &j);
1100 : bates 104 if (j)
1101 :     error("DPOTRF gave error code %d on Omega[[%d]]", j, i + 1);
1102 : bates 105 Memcpy(tmp, chol, ncisq);
1103 : bates 104 F77_CALL(dpotri)("U", &nci, tmp, &nci, &j);
1104 :     if (j)
1105 :     error("DPOTRI gave error code %d on Omega[[%d]]", j, i + 1);
1106 : bates 100 alpha = (double) -mi;
1107 :     F77_CALL(dsyrk)("U", "N", &nci, &ki,
1108 :     &one, REAL(VECTOR_ELT(bVar, i)), &nci,
1109 : bates 104 &alpha, tmp, &nci);
1110 : bates 100 alpha = ((double)(REML?(nobs-p):nobs));
1111 :     F77_CALL(dsyrk)("U", "N", &nci, &mi,
1112 :     &alpha, b + Gp[i], &nci,
1113 : bates 104 &one, tmp, &nci);
1114 : bates 100 if (REML) {
1115 :     for (j = 0; j < p; j++) {
1116 :     F77_CALL(dsyrk)("U", "N", &nci, &mi,
1117 :     &one, RZX + Gp[i] + j*n, &nci,
1118 : bates 104 &one, tmp, &nci);
1119 : bates 100 }
1120 :     }
1121 : bates 104 if (nci == 1) {
1122 :     REAL(ans)[cind++] = *tmp *
1123 :     (uncst ? *REAL(VECTOR_ELT(Omega, i)) : 1.);
1124 :     } else {
1125 : bates 106 int k, odind = cind + nci;
1126 : bates 104 if (uncst) {
1127 : bates 106 int ione = 1, kk;
1128 :     double *rr = Calloc(nci, double);
1129 : bates 105 nlme_symmetrize(tmp, nci);
1130 :     for (j = 0; j < nci; j++, cind++) {
1131 : bates 106 for (k = 0; k < nci; k++) rr[k] = chol[j + k*nci];
1132 :     REAL(ans)[cind] = 0.;
1133 : bates 105 for (k = j; k < nci; k++) {
1134 :     for (kk = j; kk < nci; kk++) {
1135 : bates 106 REAL(ans)[cind] += rr[k] * rr[kk] *
1136 : bates 105 tmp[kk * nci + k];
1137 :     }
1138 :     }
1139 : bates 106 for (k = 0; k < nci; k++) rr[k] *= rr[j];
1140 : bates 105 for (k = j + 1; k < nci; k++) {
1141 : bates 106 REAL(ans)[odind++] =
1142 :     F77_CALL(ddot)(&nci, rr, &ione, tmp + k, &nci) +
1143 :     F77_CALL(ddot)(&nci, rr, &ione,
1144 :     tmp + k*nci, &ione);
1145 : bates 105 }
1146 :     }
1147 : bates 106 Free(rr);
1148 : bates 101 } else {
1149 : bates 104 for (j = 0; j < nci; j++) {
1150 :     REAL(ans)[cind++] = tmp[j * ncip1];
1151 :     for (k = j + 1; k < nci; k++) {
1152 :     REAL(ans)[odind++] = tmp[k*nci + j] * 2.;
1153 :     }
1154 :     }
1155 : bates 101 }
1156 : bates 105 cind = odind;
1157 : bates 101 }
1158 : bates 105 Free(tmp); Free(chol);
1159 : bates 100 }
1160 :     UNPROTECT(1);
1161 :     return ans;
1162 :     }
1163 :    
1164 : bates 28 SEXP ssclme_fitted(SEXP x, SEXP facs, SEXP mmats)
1165 :     {
1166 :     SEXP val, b;
1167 :     int *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),
1168 :     i, ione = 1, nf = length(facs), nobs, p;
1169 :     double *vv, one = 1.0, zero = 0.0;
1170 :    
1171 :     if (nf < 1)
1172 :     error("null factor list passed to ssclme_fitted");
1173 :     nobs = length(VECTOR_ELT(facs, 0));
1174 :     val = PROTECT(allocVector(REALSXP, nobs));
1175 :     vv = REAL(val);
1176 :     p = nc[nf] - 1;
1177 :     if (p > 0) {
1178 :     F77_CALL(dgemm)("N", "N", &nobs, &ione, &p, &one,
1179 :     REAL(VECTOR_ELT(mmats, nf)), &nobs,
1180 :     REAL(PROTECT(ssclme_fixef(x))), &p,
1181 :     &zero, vv, &nobs);
1182 :     UNPROTECT(1);
1183 :     } else {
1184 :     memset(vv, 0, sizeof(double) * nobs);
1185 :     }
1186 :     b = PROTECT(ssclme_ranef(x));
1187 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
1188 :     int *ff = INTEGER(VECTOR_ELT(facs, i)), j, nci = nc[i];
1189 :     double *bb = REAL(VECTOR_ELT(b, i)),
1190 :     *mm = REAL(VECTOR_ELT(mmats, i));
1191 :     for (j = 0; j < nobs; ) {
1192 :     int nn = 1, lev = ff[j];
1193 :     /* check for adjacent rows with same factor level */
1194 :     while (ff[j + nn] == lev) nn++;
1195 :     F77_CALL(dgemm)("N", "N", &nn, &ione, &nci,
1196 :     &one, mm + j, &nobs,
1197 : bates 34 bb + (lev - 1) * nci, &nci,
1198 : bates 28 &one, vv + j, &nobs);
1199 :     j += nn;
1200 :     }
1201 :     }
1202 :     UNPROTECT(2);
1203 :     return val;
1204 :     }
1205 : bates 45
1206 : bates 122 /**
1207 :     * Return the unscaled variances
1208 :     *
1209 :     * @param x pointer to an ssclme object
1210 :     *
1211 :     * @return a list similar to the Omega list with the unscaled variances
1212 :     */
1213 :     SEXP ssclme_variances(SEXP x)
1214 : bates 45 {
1215 : bates 122 SEXP Omg = PROTECT(duplicate(GET_SLOT(x, Matrix_OmegaSym)));
1216 : bates 45 int *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),
1217 : bates 57 i, nf = length(Omg);
1218 : bates 45
1219 :     for (i = 0; i < nf; i++) {
1220 : bates 57 double *mm = REAL(VECTOR_ELT(Omg, i));
1221 : bates 122 int j, nci = nc[i];
1222 : bates 45
1223 :     F77_CALL(dpotrf)("U", &nci, mm, &nci, &j);
1224 :     if (j) /* shouldn't happen */
1225 :     error("DPOTRF returned error code %d on Omega[%d]",
1226 :     j, i + 1);
1227 :     F77_CALL(dpotri)("U", &nci, mm, &nci, &j);
1228 :     if (j) /* shouldn't happen */
1229 :     error("DTRTRI returned error code %d on Omega[%d]",
1230 :     j, i + 1);
1231 : bates 122 nlme_symmetrize(mm, nci);
1232 : bates 45 }
1233 : bates 122 UNPROTECT(1);
1234 :     return Omg;
1235 : bates 45 }
1236 : bates 100
1237 : bates 114 SEXP ssclme_collapse(SEXP x)
1238 :     {
1239 :     SEXP ans = PROTECT(NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("ssclme"))),
1240 :     Omega = GET_SLOT(x, Matrix_OmegaSym),
1241 :     Dim = GET_SLOT(x, Matrix_DimSym);
1242 :     int i, nf = length(Omega), nz = INTEGER(Dim)[1];
1243 :     SEXP copy[] = {Matrix_DSym, Matrix_DIsqrtSym, Matrix_DimSym,
1244 : bates 159 Matrix_GpSym, Matrix_LiSym, Matrix_LpSym,
1245 : bates 114 Matrix_LxSym, Matrix_OmegaSym, Matrix_ParentSym,
1246 :     Matrix_bVarSym, Matrix_devianceSym,
1247 :     Matrix_devCompSym, Matrix_iSym, Matrix_ncSym,
1248 :     Matrix_statusSym, Matrix_pSym, Matrix_xSym};
1249 :    
1250 : bates 159 for (i = 0; i < 17; i++)
1251 : bates 114 SET_SLOT(ans, copy[i], duplicate(GET_SLOT(x, copy[i])));
1252 :    
1253 :     INTEGER(GET_SLOT(ans, Matrix_ncSym))[nf] = 1;
1254 :     SET_SLOT(ans, Matrix_XtXSym, allocMatrix(REALSXP, 1, 1));
1255 : bates 122 REAL(GET_SLOT(ans, Matrix_XtXSym))[0] = NA_REAL;
1256 : bates 114 SET_SLOT(ans, Matrix_RXXSym, allocMatrix(REALSXP, 1, 1));
1257 : bates 122 REAL(GET_SLOT(ans, Matrix_RXXSym))[0] = NA_REAL;
1258 : bates 114 SET_SLOT(ans, Matrix_ZtXSym, allocMatrix(REALSXP, nz, 1));
1259 :     SET_SLOT(ans, Matrix_RZXSym, allocMatrix(REALSXP, nz, 1));
1260 : bates 115 LOGICAL(GET_SLOT(ans, Matrix_statusSym))[0] = 0;
1261 : bates 114 UNPROTECT(1);
1262 :     return ans;
1263 :     }
1264 :    
1265 :    

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