SCM

SCM Repository

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

Diff of /pkg/src/ssclme.c

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log | View Patch Patch

revision 157, Sun May 9 14:26:36 2004 UTC revision 176, Fri May 28 13:23:44 2004 UTC
# Line 1  Line 1 
1  #include "ssclme.h"  #include "ssclme.h"
2    
3    #define slot_dup(dest, src, sym)  SET_SLOT(dest, sym, duplicate(GET_SLOT(src, sym)))
4    
5    /**
6     * Using the sscCrosstab object from the grouping factors, generate
7     * the slots in an ssclme object related to the symmetric sparse
8     * matrix representation of Z'Z.  If the model matrices for the
9     * grouping factors have only one column each then the structure can
10     * be copied, otherwise it must be generated from the sscCrosstab and
11     * the number of columns per grouping factor.
12     *
13     * @param nf number of factors
14     * @param nc vector of length nf+2 with number of columns in model matrices
15     * @param ctab pointer to the sscCrosstab object
16     * @param ssc pointer to an ssclme object to be filled out
17     */
18  static  static
19  void ssclme_copy_ctab(int nf, const int nc[], SEXP ctab, SEXP ssc)  void ssclme_copy_ctab(int nf, const int nc[], SEXP ctab, SEXP ssc)
20  {  {
21      int *snc, i, copyonly = 1;      int *snc, i, copyonly = 1;
22    
23      for (i = 0; i < nf; i++) {      SET_SLOT(ssc, Matrix_ncSym, allocVector(INTSXP, nf + 2));
24          if (nc[i] > 1) copyonly = 0;      snc = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_ncSym));
25        for (i = 0; i <= nf; i++) {
26            snc[i] = nc[i];
27            if (nc[i] > 1 && i < nf) copyonly = 0;
28      }      }
29      if (copyonly) {      if (copyonly) {
30          SET_SLOT(ssc, Matrix_pSym, duplicate(GET_SLOT(ctab, Matrix_pSym)));          slot_dup(ssc, ctab, Matrix_pSym);
31          SET_SLOT(ssc, Matrix_iSym, duplicate(GET_SLOT(ctab, Matrix_iSym)));          slot_dup(ssc, ctab, Matrix_iSym);
32          SET_SLOT(ssc, Matrix_xSym, duplicate(GET_SLOT(ctab, Matrix_xSym)));          slot_dup(ssc, ctab, Matrix_xSym);
33          SET_SLOT(ssc, Matrix_DimSym,          slot_dup(ssc, ctab, Matrix_DimSym);
34                   duplicate(GET_SLOT(ctab, Matrix_DimSym)));          slot_dup(ssc, ctab, Matrix_GpSym);
35          SET_SLOT(ssc, Matrix_GpSym, duplicate(GET_SLOT(ctab, Matrix_GpSym)));          return;
36      } else {      }
37        {
38          int          int
39              *GpIn = INTEGER(GET_SLOT(ctab, Matrix_GpSym)),              *GpIn = INTEGER(GET_SLOT(ctab, Matrix_GpSym)),
40              *GpOut,              *GpOut,
# Line 41  Line 60 
60              }              }
61          }          }
62          nOut = GpOut[nf];       /* size of output matrix */          nOut = GpOut[nf];       /* size of output matrix */
63          SET_SLOT(ssc, Matrix_DimSym,          SET_SLOT(ssc, Matrix_DimSym, allocVector(INTSXP, 2));
                  duplicate(GET_SLOT(ctab, Matrix_DimSym)));  
64          dims = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_DimSym));          dims = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_DimSym));
65          dims[0] = dims[1] = nOut;          dims[0] = dims[1] = nOut;
66          SET_SLOT(ssc, Matrix_pSym, allocVector(INTSXP, nOut + 1));          SET_SLOT(ssc, Matrix_pSym, allocVector(INTSXP, nOut + 1));
# Line 73  Line 91 
91          for (i = 0; i < nf; i++) { /* fill in the rows */          for (i = 0; i < nf; i++) { /* fill in the rows */
92              int j, jj, nci = nc[i], p2 = GpIn[i+1];              int j, jj, nci = nc[i], p2 = GpIn[i+1];
93              for (j = GpIn[i]; j < p2; j++) { /* first col for input col */              for (j = GpIn[i]; j < p2; j++) { /* first col for input col */
94                  int ii = AiIn[j], mj = map[j], ncci = ncc[ii],                  int k, mj = map[j], p3 = ApIn[j+1], pos = ApOut[mj];
95                      pos = ApOut[mj];                  for (k = ApIn[j]; k < p3; k++) {
96                        int ii = AiIn[k], ncci = ncc[ii];
97                  AiOut[pos++] = map[ii];                  AiOut[pos++] = map[ii];
98                  if (ii < j) {   /* above the diagonal */                  if (ii < j) {   /* above the diagonal */
99                      for (jj = 1; jj < ncci; jj++) {                      for (jj = 1; jj < ncci; jj++) {
# Line 86  Line 105 
105                                                  * another diagonal element */                                                  * another diagonal element */
106                      int mjj = mj + jj, pj = ApOut[mjj], pjm1 = ApOut[mjj-1];                      int mjj = mj + jj, pj = ApOut[mjj], pjm1 = ApOut[mjj-1];
107                      Memcpy(AiOut + pj, AiOut + pjm1, pj - pjm1);                      Memcpy(AiOut + pj, AiOut + pjm1, pj - pjm1);
108                      AiOut[ApOut[mjj + 1] - 1] = mjj; /* maybe mjj-1? */                          AiOut[ApOut[mjj + 1] - 1] = mjj;
109                  }                  }
110              }              }
111          }          }
         Free(map); Free(ncc);  
112      }      }
113      SET_SLOT(ssc, Matrix_ncSym, allocVector(INTSXP, nf + 2));          Free(map); Free(ncc);
     snc = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_ncSym));  
     for (i = 0; i <= nf; i++) {  
         snc[i] = nc[i];  
114      }      }
115  }  }
116    
117  void ssclme_fill_LIp(int n, const int Parent[], int LIp[])  /**
118     * Calculate and store the maximum number of off-diagonal elements in
119     * the inverse of L, based on the elimination tree.  The maximum is
120     * itself stored in the Parent array.  (FIXME: come up with a better design.)
121     *
122     * @param n number of columns in the matrix
123     * @param Parent elimination tree for the matrix
124     */
125    static void ssclme_calc_maxod(int n, int Parent[])
126  {  {
127      int *sz = Calloc(n, int), i;      int *sz = Calloc(n, int), i, mm = -1;
128      for (i = n - 1; i >= 0; i--) {      for (i = n - 1; i >= 0; i--) {
129          sz[i] = (Parent[i] < 0) ? 0 : 1 + sz[Parent[i]];          sz[i] = (Parent[i] < 0) ? 0 : (1 + sz[Parent[i]]);
130            if (sz[i] > mm) mm = sz[i];
131      }      }
132      LIp[0] = 0;      Parent[n] = mm;
     for (i = 0; i < n; i++) LIp[i+1] = LIp[i] + sz[i];  
133      Free(sz);      Free(sz);
134  }  }
135    
136  static  /**
137  void ssclme_fill_LIi(int n, const int Parent[], const int LIp[], int LIi[])   * Create an ssclme object from a list of grouping factors, sorted in
138  {   * order of non-increasing numbers of levels, and an integer vector of
139      int i;   * the number of columns in the model matrices.  There is one more
140      for (i = n; i > 0; i--) {   * element in ncv than in facs.  The last element is the number of
141          int im1 = i - 1, Par = Parent[im1];   * columns in the model matrix for the fixed effects plus the
142          if (Par >= 0) {   * response.  (i.e. p+1)
143              LIi[LIp[im1]] = Par;   *
144              Memcpy(LIi + LIp[im1] + 1, LIi + LIp[Par],   * @param facs pointer to a list of grouping factors
145                     LIp[Par + 1] - LIp[Par]);   * @param ncv pointer to an integer vector of number of columns per model matrix
146          }   *
147      }   * @return pointer to an ssclme object
148  }   */
   
149  SEXP  SEXP
150  ssclme_create(SEXP facs, SEXP ncv, SEXP threshold)  ssclme_create(SEXP facs, SEXP ncv)
151  {  {
152      SEXP ctab, nms, ssc, tmp,      SEXP ctab, nms, ssc, tmp,
153          val = PROTECT(allocVector(VECSXP, 2)),          val = PROTECT(allocVector(VECSXP, 2)),
154          dd = PROTECT(allocVector(INTSXP, 3));   /* dimensions of 3-D arrays */          dd = PROTECT(allocVector(INTSXP, 3));   /* dimensions of 3-D arrays */
155      int *Ai, *Ap, *Gp, *LIp, *Lp, *Parent,      int *Ai, *Ap, *Gp, *Lp, *Parent,
156          *nc, Lnz, i, nf = length(facs), nzcol, pp1,          *nc, Lnz, i, nf = length(facs), nzcol, pp1,
157          *dims = INTEGER(dd);          *dims = INTEGER(dd);
158    
# Line 170  Line 192 
192             sizeof(double) * pp1 * pp1);             sizeof(double) * pp1 * pp1);
193      SET_SLOT(ssc, Matrix_LpSym, allocVector(INTSXP, nzcol + 1));      SET_SLOT(ssc, Matrix_LpSym, allocVector(INTSXP, nzcol + 1));
194      Lp = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_LpSym));      Lp = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_LpSym));
195      SET_SLOT(ssc, Matrix_ParentSym, allocVector(INTSXP, nzcol));      SET_SLOT(ssc, Matrix_ParentSym, allocVector(INTSXP, nzcol + 1));
196      Parent = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_ParentSym));      Parent = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_ParentSym));
197      SET_SLOT(ssc, Matrix_DSym, allocVector(REALSXP, nzcol));      SET_SLOT(ssc, Matrix_DSym, allocVector(REALSXP, nzcol));
198      SET_SLOT(ssc, Matrix_DIsqrtSym, allocVector(REALSXP, nzcol));      SET_SLOT(ssc, Matrix_DIsqrtSym, allocVector(REALSXP, nzcol));
# Line 178  Line 200 
200                   (int *) R_alloc(nzcol, sizeof(int)), /* Lnz */                   (int *) R_alloc(nzcol, sizeof(int)), /* Lnz */
201                   (int *) R_alloc(nzcol, sizeof(int)), /* Flag */                   (int *) R_alloc(nzcol, sizeof(int)), /* Flag */
202                   (int *) NULL, (int *) NULL); /* P & Pinv */                   (int *) NULL, (int *) NULL); /* P & Pinv */
203        ssclme_calc_maxod(nzcol, Parent);
204      Lnz = Lp[nzcol];      Lnz = Lp[nzcol];
205      SET_SLOT(ssc, Matrix_LiSym, allocVector(INTSXP, Lnz));      SET_SLOT(ssc, Matrix_LiSym, allocVector(INTSXP, Lnz));
206      SET_SLOT(ssc, Matrix_LxSym, allocVector(REALSXP, Lnz));      SET_SLOT(ssc, Matrix_LxSym, allocVector(REALSXP, Lnz));
# Line 215  Line 238 
238          memset(REAL(VECTOR_ELT(tmp, i)), 0,          memset(REAL(VECTOR_ELT(tmp, i)), 0,
239                 sizeof(double) * nci * nci * mi);                 sizeof(double) * nci * nci * mi);
240      }      }
     SET_SLOT(ssc, Matrix_LIpSym, allocVector(INTSXP, nzcol + 1));  
     LIp = INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_LIpSym));  
     ssclme_fill_LIp(nzcol, Parent, LIp);  
     if (asInteger(threshold) > (Lnz = LIp[nzcol])) {  
         SET_SLOT(ssc, Matrix_LIiSym, allocVector(INTSXP, Lnz));  
         ssclme_fill_LIi(nzcol, Parent, LIp,  
                         INTEGER(GET_SLOT(ssc, Matrix_LIiSym)));  
         SET_SLOT(ssc, Matrix_LIxSym, allocVector(REALSXP, Lnz));  
         memset(REAL(GET_SLOT(ssc, Matrix_LIxSym)), 0,  
                sizeof(double) * Lnz);  
     }  
241      UNPROTECT(2);      UNPROTECT(2);
242      return val;      return val;
243  }  }
244    
245    /**
246     * Copy information on Z'Z accumulated in the bVar array to Z'Z
247     *
248     * @param ncj number of columns in this block
249     * @param Gpj initial column for this group
250     * @param Gpjp initial column for the next group
251     * @param bVj pointer to the ncj x ncj x mj array to be filled
252     * @param Ap column pointer array for Z'Z
253     * @param Ai row indices for Z'Z
254     * @param Ax elements of Z'Z
255     */
256  static  static
257  void bVj_to_A(int ncj, int Gpj, int Gpjp, const double bVj[],  void bVj_to_A(int ncj, int Gpj, int Gpjp, const double bVj[],
258                const int Ap[], const int Ai[], double Ax[])                const int Ap[], const int Ai[], double Ax[])
# Line 246  Line 269 
269      }      }
270  }  }
271    
272    /**
273     * Copy the dimnames from the list of grouping factors and the model
274     * matrices for the grouping factors into the appropriate parts of the
275     * ssclme object.
276     *
277     * @param x pointer to an ssclme object
278     * @param facs pointer to a list of factors
279     * @param mmats pointer to a list of model matrices
280     *
281     * @return NULL
282     */
283  SEXP  SEXP
284  ssclme_transfer_dimnames(SEXP x, SEXP facs, SEXP mmats)  ssclme_transfer_dimnames(SEXP x, SEXP facs, SEXP mmats)
285  {  {
# Line 271  Line 305 
305      return R_NilValue;      return R_NilValue;
306  }  }
307    
308    /**
309     * Update the numerical entries x, ZtX, and XtX in an ssclme object
310     * according to a set of model matrices.
311     *
312     * @param x pointer to an ssclme object
313     * @param facs pointer to a list of grouping factors
314     * @param mmats pointer to a list of model matrices
315     *
316     * @return NULL
317     */
318  SEXP  SEXP
319  ssclme_update_mm(SEXP x, SEXP facs, SEXP mmats)  ssclme_update_mm(SEXP x, SEXP facs, SEXP mmats)
320  {  {
# Line 387  Line 431 
431      return R_NilValue;      return R_NilValue;
432  }  }
433    
434    /**
435     * Inflate Z'Z according to Omega and create the factorization LDL'
436     *
437     * @param x pointer to an ssclme object
438     *
439     * @return NULL
440     */
441  SEXP ssclme_inflate_and_factor(SEXP x)  SEXP ssclme_inflate_and_factor(SEXP x)
442  {  {
443      SEXP      SEXP
# Line 441  Line 492 
492      return R_NilValue;      return R_NilValue;
493  }  }
494    
495    
496    /**
497     * If status[["factored"]] is FALSE, create and factor Z'Z+Omega, then
498     * create RZX and RXX, the deviance components, and the value of the
499     * deviance for both ML and REML.
500     *
501     * @param x pointer to an ssclme object
502     *
503     * @return NULL
504     */
505  SEXP ssclme_factor(SEXP x)  SEXP ssclme_factor(SEXP x)
506  {  {
507      int *status = LOGICAL(GET_SLOT(x, Matrix_statusSym));      int *status = LOGICAL(GET_SLOT(x, Matrix_statusSym));
# Line 534  Line 595 
595      return R_NilValue;      return R_NilValue;
596  }  }
597    
598    /**
599     * Return the position of probe in the sorted index vector ind.  It is
600     * known that the position is greater than or equal to start so a linear
601     * search from start is used.
602     *
603     * @param probe value to be matched
604     * @param start index at which to start
605     * @param ind vector of indices
606     *
607     * @return index of the entry matching probe
608     */
609  static  static
610  int ldl_update_ind(int probe, int start, const int ind[])  int ldl_update_ind(int probe, int start, const int ind[])
611  {  {
# Line 543  Line 615 
615  }  }
616    
617  /**  /**
618   * Create the inverse of L and update the diagonal blocks of the inverse   * Update the diagonal blocks of the inverse of LDL' (=Z'Z+W).  The
619   * of LDL' (=Z'Z+W)   * lower Cholesky factors of the updated blocks are stored in the bVar
620     * slot.
621   *   *
622   * @param x pointer to an ssclme object   * @param x pointer to an ssclme object
623   *   *
# Line 556  Line 629 
629  {  {
630      SEXP      SEXP
631          Gpsl = GET_SLOT(x, Matrix_GpSym),          Gpsl = GET_SLOT(x, Matrix_GpSym),
         LIisl = GET_SLOT(x, Matrix_LIiSym),  
         LIpsl = GET_SLOT(x, Matrix_LIpSym),  
632          bVar = GET_SLOT(x, Matrix_bVarSym);          bVar = GET_SLOT(x, Matrix_bVarSym);
633      int *Gp = INTEGER(Gpsl),      int *Gp = INTEGER(Gpsl),
634          *Li,          *Parent = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ParentSym)),
635          *LIp = INTEGER(LIpsl), *Lp,          *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),
636          i,          i,
637          nf = length(Gpsl) - 1,          nf = length(Gpsl) - 1,
638          nzc = length(LIpsl) - 1;          nzc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_DimSym))[1];
639      double      int maxod = Parent[nzc];
640          *DIsqrt = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_DIsqrtSym)),      double *DIsqrt = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_DIsqrtSym));
         *Lx;  
641    
642      ssclme_factor(x);      ssclme_factor(x);
643      if (LIp[nzc] == 0) {        /* L and LI are the identity */      if (maxod == 0) {           /* L and L^{-1} are the identity */
644          for (i = 0; i < nf; i++) {          for (i = 0; i < nf; i++) {
645              Memcpy(REAL(VECTOR_ELT(bVar, i)), DIsqrt + Gp[i],              Memcpy(REAL(VECTOR_ELT(bVar, i)), DIsqrt + Gp[i],
646                     Gp[i+1] - Gp[i]);                     Gp[i+1] - Gp[i]);
647          }          }
648          return R_NilValue;      } else {
649      }          int *Lp = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_LpSym)),
650      Lp = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_LpSym));              *Li = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_LiSym));
     Li = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_LiSym));  
     Lx = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_LxSym));  
     if (length(LIisl) == LIp[nzc]) { /* LIi is filled */  
         int *LIi = INTEGER(LIisl),  
             *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),  
             j, jj, k, kk, p1, p2, pi1, pi2;  
   
         double *LIx = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_LIxSym)),  
             one = 1., zero = 0.;  
651    
652          memset(LIx, 0, sizeof(double) * LIp[nzc]);          double one = 1.0, zero = 0.,
653                                  /* calculate inverse */              *Lx = REAL(GET_SLOT(x, Matrix_LxSym));
         for (i = 0; i < nzc; i++) {  
             p1 = Lp[i]; p2 = Lp[i+1]; pi1 = LIp[i]; pi2 = LIp[i+1];  
                                 /* initialize from unit diagonal term */  
             kk = pi1;  
             for (j = p1; j < p2; j++) {  
                 k = Li[j];  
                 while (LIi[kk] < k && kk < pi2) kk++;  
                 if (LIi[kk] != k) error("logic error in ldl_inverse");  
                 LIx[kk] = -Lx[j];  
             }  
             for (j = pi1; j < pi2; j++) {  
                 jj = LIi[j];  
                 p1 = Lp[jj]; p2 = Lp[jj+1];  
                 kk = j;  
                 for (jj = p1; jj < p2; jj++) {  
                     k = Li[jj];  
                     while (LIi[kk] < k && kk < pi2) kk++;  
                     if (LIi[kk] != k) error("logic error in ldl_inverse");  
                     LIx[kk] -= Lx[jj]*LIx[j];  
                 }  
             }  
         }  
         for (i = 0; i < nf; i++) { /* accumulate bVar */  
             int G1 = Gp[i], G2 = Gp[i+1], j, k, kk,  
                 nci = nc[i], nr, nr1, rr;  
             double *bVi = REAL(VECTOR_ELT(bVar, i)), *tmp;  
   
             nr = -1;  
             for (j = G1; j < G2; j += nci) {  
                 rr = 1 + LIp[j + 1] - LIp[j];  
                 if (rr > nr) nr = rr;  
             }  
             tmp = Calloc(nr * nci, double); /* scratch storage */  
             nr1 = nr + 1;  
                                 /* initialize bVi to zero */  
             memset(bVi, 0, sizeof(double) * (G2 - G1) * nci);  
             for (j = G1; j < G2; j += nci) {  
                 memset(tmp, 0, sizeof(double) * nr * nci);  
                 rr = 1 + LIp[j + 1] - LIp[j];  
                 for (k = 0; k < nci; k++) { /* copy columns */  
                     tmp[k * nr1] = 1.; /* (unstored) diagonal elt  */  
                     Memcpy(tmp + k*nr1 + 1, LIx + LIp[j + k], rr - k - 1);  
                 }  
                                 /* scale the rows */  
                 tmp[0] = DIsqrt[j]; /* first row only has one non-zero */  
                 for (kk = 1; kk < rr; kk++) {  
                     for (k = 0; k < nci; k++) {  
                         tmp[k * nr + kk] *= DIsqrt[LIi[LIp[j] + kk - 1]];  
                     }  
                 }  
                 F77_CALL(dsyrk)("L", "T", &nci, &rr, &one, tmp, &nr,  
                                 &zero, bVi + (j - G1) * nci, &nci);  
                 F77_CALL(dpotrf)("L", &nci, bVi + (j - G1) * nci,  
                                  &nci, &kk);  
                 if (kk)         /* should never happen */  
                     error(  
                         "Rank deficient variance matrix at group %d, level %d",  
                         i + 1, j + 1);  
             }  
             Free(tmp);  
         }  
         return R_NilValue;  
     }  
     if (length(LIisl)) error("logic error in ssclme_ldl_inverse");  
     else {                  /* LIi and LIx are too big and not used */  
         int info, maxod;  
         int *Parent = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ParentSym));  
         int *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym));  
         double one = 1.0, zero = 0.;  
   
         maxod = -1;         /* determine maximum # of off-diagonals */  
         for (i = 0; i < nzc; i++) { /* in a column of L^{-1} */  
             int ci = LIp[i+1] - LIp[i];  
             if (ci > maxod) maxod = ci;  
         }  
654    
655          for (i = 0; i < nf; i++) {          for (i = 0; i < nf; i++) {
656              int j, jj, k, kk, nci = nc[i], nr, p, p2, pp,              int j, jj, k, kk, nci = nc[i], nr, p, p2, pj, pp,
657                  m = maxod + 1,                  m = maxod + 1,
658                  *ind = Calloc(m, int);                  *ind = Calloc(m, int), G1 = Gp[i], G2 = Gp[i+1];
659              double              double
660                  *tmp = Calloc(m * nci, double),                  *tmp = Calloc(m * nci, double),
661                  *mpt = REAL(VECTOR_ELT(bVar, i));                  *bVi = REAL(VECTOR_ELT(bVar, i));
662    
663                                    /* initialize bVi to zero */
664                memset(bVi, 0, sizeof(double) * (G2 - G1) * nci);
665    
666              for (j = Gp[i]; j < Gp[i+1]; j += nci) {              for (j = G1; j < G2; j += nci) {
667                  kk = 0;         /* ind holds indices of non-zeros */                  kk = 0;         /* ind gets indices of non-zeros */
668                  jj = j;         /* in this block of columns */                  jj = j;         /* in this block of columns */
669                  while (jj >= 0) {                  while (jj >= 0) {
670                      ind[kk++] = jj;                      ind[kk++] = jj;
# Line 691  Line 680 
680                      ccol[k] = 1.; /* initialize from unit diagonal */                      ccol[k] = 1.; /* initialize from unit diagonal */
681                      for (jj = j + k; jj >= 0; jj = Parent[jj]) {                      for (jj = j + k; jj >= 0; jj = Parent[jj]) {
682                          p2 = Lp[jj+1];                          p2 = Lp[jj+1];
683                          pp = k;                          pp = pj = ldl_update_ind(jj, 0, ind);
684                          for (p = Lp[jj]; p < p2; p++) {                          for (p = Lp[jj]; p < p2; p++) {
685                              pp = ldl_update_ind(Li[p], pp, ind);                              pp = ldl_update_ind(Li[p], pp, ind);
686                              ccol[pp] -= Lx[p] * ccol[jj];                              ccol[pp] -= Lx[p] * ccol[pj];
687                          }                          }
688                      }                      }
   
 /*                  for (j = k + 1; j < nr; j++) {  */  
 /*                      jj = ind[j]; p2 = Lp[jj+1]; */  
 /*                      pp = k; */  
 /*                      for (p = Lp[jj]; p < p2; p++) { */  
 /*                          pp = ldl_update_ind(Li[p], pp, ind); */  
 /*                          ccol[pp] -= Lx[p]*ccol[j]; */  
 /*                      } */  
 /*                  } */  
689                  }                  }
690    
691                  for (kk = 0; kk < nr; kk++) { /* scale rows */                  for (kk = 0; kk < nr; kk++) { /* scale rows */
# Line 714  Line 694 
694                      }                      }
695                  }                  }
696                  F77_CALL(dsyrk)("L", "T", &nci, &nr, &one, tmp, &nr,                  F77_CALL(dsyrk)("L", "T", &nci, &nr, &one, tmp, &nr,
697                                  &zero, mpt + (j - Gp[i])*nci, &nci);                                  &zero, bVi + (j - G1)*nci, &nci);
698                  F77_CALL(dpotrf)("L", &nci, mpt + (j - Gp[i])*nci,                  F77_CALL(dpotrf)("L", &nci, bVi + (j - G1)*nci,
699                                   &nci, &info);                                   &nci, &jj);
700                  if (info)       /* should never happen */                  if (jj)         /* should never happen */
701                      error(                      error(
702                          "Rank deficient variance matrix at group %d, level %d",                          "Rank deficient variance matrix at group %d, level %d, error code %d",
703                          i + 1, j + 1);                          i + 1, j + 1, jj);
704              }              }
705              Free(tmp); Free(ind);              Free(tmp); Free(ind);
706          }          }
# Line 728  Line 708 
708      return R_NilValue;      return R_NilValue;
709  }  }
710    
711    /**
712     * If necessary, factor Z'Z+Omega, ZtX, and XtX then, if necessary,
713     * form RZX, RXX, and bVar for the inverse of the Cholesky factor.
714     *
715     * @param x pointer to an ssclme object
716     *
717     * @return NULL (x is updated in place)
718     */
719  SEXP ssclme_invert(SEXP x)  SEXP ssclme_invert(SEXP x)
720  {  {
721      int *status = LOGICAL(GET_SLOT(x, Matrix_statusSym));      int *status = LOGICAL(GET_SLOT(x, Matrix_statusSym));
# Line 767  Line 755 
755      return R_NilValue;      return R_NilValue;
756  }  }
757    
758    /**
759     * Create and insert initial values for Omega_i.
760     *
761     * @param x pointer to an ssclme object
762     *
763     * @return NULL
764     */
765  SEXP ssclme_initial(SEXP x)  SEXP ssclme_initial(SEXP x)
766  {  {
767      SEXP Gpsl = GET_SLOT(x, Matrix_GpSym),      SEXP Gpsl = GET_SLOT(x, Matrix_GpSym),
# Line 891  Line 886 
886                                          nobs + 1 - pp1 : nobs))));                                          nobs + 1 - pp1 : nobs))));
887  }  }
888    
889    /**
890     * Calculate the length of the parameter vector, which is called coef
891     * for historical reasons.
892     *
893     * @param nf number of factors
894     * @param nc number of columns in the model matrices for each factor
895     *
896     * @return total length of the coefficient vector
897     */
898  static  static
899  int coef_length(int nf, const int nc[])  int coef_length(int nf, const int nc[])
900  {  {
# Line 900  Line 904 
904  }  }
905    
906  /**  /**
907   * Extract the upper triangles of the Omega matrices.   * Extract the upper triangles of the Omega matrices.  These aren't
908   * (These aren't "coefficients" but the extractor is   * "coefficients" but the extractor is called coef for historical
909   * called coef for historical reasons.)   * reasons.  Within each group these values are in the order of the
910     * diagonal entries first then the strict upper triangle in row
911     * order.
912   *   *
913   * @param x pointer to an ssclme object   * @param x pointer to an ssclme object
914   *   *
# Line 941  Line 947 
947    
948  /**  /**
949   * Extract the unconstrained parameters that determine the   * Extract the unconstrained parameters that determine the
950   * Omega matrices. (Called coef for historical reasons.)   * Omega matrices. (Called coef for historical reasons.)  The
951     * unconstrained parameters are derived from the LDL' decomposition of
952     * Omega_i.  The first nc[i] entries in each group are the diagonals
953     * of log(D) followed by the strict lower triangle of L in column
954     * order.
955   *   *
956   * @param x pointer to an ssclme object   * @param x pointer to an ssclme object
957   *   *
# Line 1081  Line 1091 
1091      return x;      return x;
1092  }  }
1093    
1094    /**
1095     * Perform a number of ECME steps for the REML or ML criterion.
1096     *
1097     * @param x pointer to an ssclme object
1098     * @param nsteps pointer to an integer scalar giving the number of ECME steps to perform
1099     * @param REMLp pointer to a logical scalar indicating if REML is to be used
1100     * @param verb pointer to a logical scalar indicating verbose mode
1101     *
1102     * @return NULL
1103     */
1104  SEXP ssclme_EMsteps(SEXP x, SEXP nsteps, SEXP REMLp, SEXP verb)  SEXP ssclme_EMsteps(SEXP x, SEXP nsteps, SEXP REMLp, SEXP verb)
1105  {  {
1106      SEXP      SEXP
# Line 1112  Line 1132 
1132    
1133      p = pp1 - 1;      p = pp1 - 1;
1134      b = RZX + p * n;      b = RZX + p * n;
     if (verbose) Rprintf("  EM iterations\n");  
     for (iter = 0; iter <= nEM; iter++) {  
         ssclme_invert(x);  
1135          if (verbose) {          if (verbose) {
1136              SEXP coef = PROTECT(ssclme_coef(x));              SEXP coef = PROTECT(ssclme_coef(x));
1137              int lc = length(coef); double *cc = REAL(coef);              int lc = length(coef); double *cc = REAL(coef);
1138              Rprintf("%3d %.3f", iter, dev[REML ? 1 : 0]);  
1139            ssclme_factor(x);
1140            Rprintf("  EM iterations\n");
1141            Rprintf("%3d %.3f", 0, dev[REML ? 1 : 0]);
1142              for (i = 0; i < lc; i++) Rprintf(" %#8g", cc[i]);              for (i = 0; i < lc; i++) Rprintf(" %#8g", cc[i]);
1143              Rprintf("\n");              Rprintf("\n");
1144              UNPROTECT(1);              UNPROTECT(1);
1145          }          }
1146        for (iter = 0; iter < nEM; iter++) {
1147            ssclme_invert(x);
1148          for (i = 0; i < nf; i++) {          for (i = 0; i < nf; i++) {
1149              int ki = Gp[i+1] - Gp[i],              int ki = Gp[i+1] - Gp[i],
1150                  nci = nc[i],                  nci = nc[i],
# Line 1156  Line 1178 
1178                        info, i + 1);                        info, i + 1);
1179          }          }
1180          status[0] = status[1] = 0;          status[0] = status[1] = 0;
1181            if (verbose) {
1182                SEXP coef = PROTECT(ssclme_coef(x));
1183                int lc = length(coef); double *cc = REAL(coef);
1184    
1185                ssclme_factor(x);
1186                Rprintf("%3d %.3f", iter + 1, dev[REML ? 1 : 0]);
1187                for (i = 0; i < lc; i++) Rprintf(" %#8g", cc[i]);
1188                Rprintf("\n");
1189                UNPROTECT(1);
1190            }
1191      }      }
1192      ssclme_factor(x);      ssclme_factor(x);
1193      return R_NilValue;      return R_NilValue;
1194  }  }
1195    
1196    /**
1197     * Return the gradient of the ML or REML deviance.
1198     *
1199     * @param x pointer to an ssclme object
1200     * @param REMLp pointer to a logical scalar indicating if REML is to be used
1201     * @param Uncp pointer to a logical scalar indicating if the unconstrained parameterization is to be used
1202     *
1203     * @return pointer to a numeric vector of the gradient.
1204     */
1205  SEXP ssclme_gradient(SEXP x, SEXP REMLp, SEXP Uncp)  SEXP ssclme_gradient(SEXP x, SEXP REMLp, SEXP Uncp)
1206  {  {
1207      SEXP      SEXP
1208          Omega = GET_SLOT(x, Matrix_OmegaSym),          Omega = GET_SLOT(x, Matrix_OmegaSym),
1209          RZXsl = GET_SLOT(x, Matrix_RZXSym),          RZXsl = GET_SLOT(x, Matrix_RZXSym),
         ncsl = GET_SLOT(x, Matrix_ncSym),  
1210          bVar = GET_SLOT(x, Matrix_bVarSym);          bVar = GET_SLOT(x, Matrix_bVarSym);
1211      int      int
1212          *Gp = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_GpSym)),          *Gp = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_GpSym)),
1213          *dims = INTEGER(getAttrib(RZXsl, R_DimSymbol)),          *dims = INTEGER(getAttrib(RZXsl, R_DimSymbol)),
1214          *nc = INTEGER(ncsl),          *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),
1215          REML = asLogical(REMLp),          REML = asLogical(REMLp),
1216          cind, i, n = dims[0],          cind, i, n = dims[0],
1217          nf = length(Omega),          nf = length(Omega),
# Line 1217  Line 1257 
1257          F77_CALL(dsyrk)("U", "N", &nci, &ki,          F77_CALL(dsyrk)("U", "N", &nci, &ki,
1258                          &one, REAL(VECTOR_ELT(bVar, i)), &nci,                          &one, REAL(VECTOR_ELT(bVar, i)), &nci,
1259                          &alpha, tmp, &nci);                          &alpha, tmp, &nci);
1260          alpha = ((double)(REML?(nobs-p):nobs));          alpha = (double)(REML ? (nobs-p) : nobs);
1261          F77_CALL(dsyrk)("U", "N", &nci, &mi,          F77_CALL(dsyrk)("U", "N", &nci, &mi,
1262                          &alpha, b + Gp[i], &nci,                          &alpha, b + Gp[i], &nci,
1263                          &one, tmp, &nci);                          &one, tmp, &nci);
# Line 1235  Line 1275 
1275              int k, odind = cind + nci;              int k, odind = cind + nci;
1276              if (uncst) {              if (uncst) {
1277                  int ione = 1, kk;                  int ione = 1, kk;
1278                  double *rr = Calloc(nci, double);                  double *rr = Calloc(nci, double); /* j'th row of R, the Cholesky factor */
1279                  nlme_symmetrize(tmp, nci);                  nlme_symmetrize(tmp, nci);
1280                  for (j = 0; j < nci; j++, cind++) {                  for (j = 0; j < nci; j++, cind++) {
1281                      for (k = 0; k < nci; k++) rr[k] = chol[j + k*nci];                      for (k = 0; k < j; k++) rr[k] = 0.;
1282                        for (k = j; k < nci; k++) rr[k] = chol[j + k*nci];
1283                      REAL(ans)[cind] = 0.;                      REAL(ans)[cind] = 0.;
1284                      for (k = j; k < nci; k++) {                      for (k = j; k < nci; k++) {
1285                          for (kk = j; kk < nci; kk++) {                          for (kk = j; kk < nci; kk++) {
# Line 1246  Line 1287 
1287                                  tmp[kk * nci + k];                                  tmp[kk * nci + k];
1288                          }                          }
1289                      }                      }
                     for (k = 0; k < nci; k++) rr[k] *= rr[j];  
1290                      for (k = j + 1; k < nci; k++) {                      for (k = j + 1; k < nci; k++) {
1291                          REAL(ans)[odind++] =                          REAL(ans)[odind++] = 2. * rr[j] *
1292                              F77_CALL(ddot)(&nci, rr, &ione, tmp + k, &nci) +                              F77_CALL(ddot)(&nci, rr, &ione, tmp + k*nci, &ione);
                             F77_CALL(ddot)(&nci, rr, &ione,  
                                            tmp + k*nci, &ione);  
1293                      }                      }
1294                  }                  }
1295                  Free(rr);                  Free(rr);
# Line 1271  Line 1309 
1309      return ans;      return ans;
1310  }  }
1311    
1312  SEXP ssclme_fitted(SEXP x, SEXP facs, SEXP mmats)  /**
1313     * Calculate and return the fitted values.
1314     *
1315     * @param x pointer to an ssclme object
1316     * @param facs list of grouping factors
1317     * @param mmats list of model matrices
1318     * @param useRf pointer to a logical scalar indicating if the random effects should be used
1319     *
1320     * @return pointer to a numeric array of fitted values
1321     */
1322    SEXP ssclme_fitted(SEXP x, SEXP facs, SEXP mmats, SEXP useRf)
1323  {  {
1324      SEXP val, b;      SEXP val, b;
1325      int *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),      int *nc = INTEGER(GET_SLOT(x, Matrix_ncSym)),
# Line 1293  Line 1341 
1341      } else {      } else {
1342          memset(vv, 0, sizeof(double) * nobs);          memset(vv, 0, sizeof(double) * nobs);
1343      }      }
1344        if (asLogical(useRf)) {
1345      b = PROTECT(ssclme_ranef(x));      b = PROTECT(ssclme_ranef(x));
1346      for (i = 0; i < nf; i++) {      for (i = 0; i < nf; i++) {
1347          int *ff = INTEGER(VECTOR_ELT(facs, i)), j, nci = nc[i];          int *ff = INTEGER(VECTOR_ELT(facs, i)), j, nci = nc[i];
# Line 1309  Line 1358 
1358              j += nn;              j += nn;
1359          }          }
1360      }      }
1361      UNPROTECT(2);          UNPROTECT(1);
1362        }
1363        UNPROTECT(1);
1364      return val;      return val;
1365  }  }
1366    
# Line 1344  Line 1395 
1395      return Omg;      return Omg;
1396  }  }
1397    
1398    /**
1399     * Copy an ssclme object collapsing the fixed effects slots to the response only.
1400     *
1401     * @param x pointer to an ssclme object
1402     *
1403     * @return a duplicate of x with the fixed effects slots collapsed to the response only
1404     */
1405  SEXP ssclme_collapse(SEXP x)  SEXP ssclme_collapse(SEXP x)
1406  {  {
1407      SEXP ans = PROTECT(NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("ssclme"))),      SEXP ans = PROTECT(NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("ssclme"))),
1408          Omega = GET_SLOT(x, Matrix_OmegaSym),          Omega = GET_SLOT(x, Matrix_OmegaSym),
1409          Dim = GET_SLOT(x, Matrix_DimSym);          Dim = GET_SLOT(x, Matrix_DimSym);
1410      int i, nf = length(Omega), nz = INTEGER(Dim)[1];      int nf = length(Omega), nz = INTEGER(Dim)[1];
     SEXP copy[] = {Matrix_DSym, Matrix_DIsqrtSym, Matrix_DimSym,  
                    Matrix_GpSym, Matrix_LIiSym, Matrix_LIpSym,  
                    Matrix_LIxSym, Matrix_LiSym, Matrix_LpSym,  
                    Matrix_LxSym, Matrix_OmegaSym, Matrix_ParentSym,  
                    Matrix_LIxSym, Matrix_LiSym, Matrix_LpSym,  
                    Matrix_bVarSym, Matrix_devianceSym,  
                    Matrix_devCompSym, Matrix_iSym, Matrix_ncSym,  
                    Matrix_statusSym, Matrix_pSym, Matrix_xSym};  
   
     for (i = 0; i < 23; i++)  
         SET_SLOT(ans, copy[i], duplicate(GET_SLOT(x, copy[i])));  
1411    
1412        slot_dup(ans, x, Matrix_DSym);
1413        slot_dup(ans, x, Matrix_DIsqrtSym);
1414        slot_dup(ans, x, Matrix_DimSym);
1415        slot_dup(ans, x, Matrix_GpSym);
1416        slot_dup(ans, x, Matrix_LiSym);
1417        slot_dup(ans, x, Matrix_LpSym);
1418        slot_dup(ans, x, Matrix_LxSym);
1419        slot_dup(ans, x, Matrix_OmegaSym);
1420        slot_dup(ans, x, Matrix_ParentSym);
1421        slot_dup(ans, x, Matrix_bVarSym);
1422        slot_dup(ans, x, Matrix_devianceSym);
1423        slot_dup(ans, x, Matrix_devCompSym);
1424        slot_dup(ans, x, Matrix_iSym);
1425        slot_dup(ans, x, Matrix_ncSym);
1426        slot_dup(ans, x, Matrix_statusSym);
1427        slot_dup(ans, x, Matrix_pSym);
1428        slot_dup(ans, x, Matrix_xSym);
1429      INTEGER(GET_SLOT(ans, Matrix_ncSym))[nf] = 1;      INTEGER(GET_SLOT(ans, Matrix_ncSym))[nf] = 1;
1430      SET_SLOT(ans, Matrix_XtXSym, allocMatrix(REALSXP, 1, 1));      SET_SLOT(ans, Matrix_XtXSym, allocMatrix(REALSXP, 1, 1));
1431      REAL(GET_SLOT(ans, Matrix_XtXSym))[0] = NA_REAL;      REAL(GET_SLOT(ans, Matrix_XtXSym))[0] = NA_REAL;
# Line 1375  Line 1439 
1439  }  }
1440    
1441    
1442    /**
1443     * Create an lme object from its components.  This is not done by
1444     * new("lme", ...) at the R level because of the possibility of
1445     * causing the copying of very large objects.
1446     *
1447     * @param call Pointer to the original call
1448     * @param facs pointer to the list of grouping factors
1449     * @param x pointer to the model matrices (may be of length zero)
1450     * @param model pointer to the model frame
1451     * @param REML pointer to a logical scalar indicating if REML is used
1452     * @param rep pointer to the converged ssclme object
1453     * @param fitted pointer to the fitted values
1454     * @param residuals pointer to the residuals
1455     *
1456     * @return an lme object
1457     */
1458    SEXP ssclme_to_lme(SEXP call, SEXP facs, SEXP x, SEXP model, SEXP REML,
1459                       SEXP rep, SEXP fitted, SEXP residuals)
1460    {
1461        SEXP ans = PROTECT(NEW_OBJECT(MAKE_CLASS("lme")));
1462    
1463        SET_SLOT(ans, install("call"), call);
1464        SET_SLOT(ans, install("facs"), facs);
1465        SET_SLOT(ans, Matrix_xSym, x);
1466        SET_SLOT(ans, install("model"), model);
1467        SET_SLOT(ans, install("REML"), REML);
1468        SET_SLOT(ans, install("rep"), rep);
1469        SET_SLOT(ans, install("fitted"), fitted);
1470        SET_SLOT(ans, install("residuals"), residuals);
1471        UNPROTECT(1);
1472        return ans;
1473    }

Legend:
Removed from v.157  
changed lines
  Added in v.176

root@r-forge.r-project.org
ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.0.0  
Thanks to:
Vienna University of Economics and Business Powered By FusionForge