source: branches/HeuristicLab.DataAnalysis.Symbolic.LinearInterpreter/HeuristicLab.Tests/HeuristicLab.Problems.DataAnalysis.Symbolic-3.4/SymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreterTest.cs @ 9735

Last change on this file since 9735 was 9735, checked in by bburlacu, 6 years ago

#2021: Forgot to add tests subproject to the solution.

File size: 22.6 KB
Line 
1#region License Information
2/* HeuristicLab
3 * Copyright (C) 2002-2013 Heuristic and Evolutionary Algorithms Laboratory (HEAL)
4 *
5 * This file is part of HeuristicLab.
6 *
7 * HeuristicLab is free software: you can redistribute it and/or modify
8 * it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
10 * (at your option) any later version.
11 *
12 * HeuristicLab is distributed in the hope that it will be useful,
13 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 * GNU General Public License for more details.
16 *
17 * You should have received a copy of the GNU General Public License
18 * along with HeuristicLab. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
19 */
20#endregion
21
22using System;
23using System.Collections.Generic;
24using System.Globalization;
25using System.Linq;
26using HeuristicLab.Encodings.SymbolicExpressionTreeEncoding;
27using HeuristicLab.Problems.DataAnalysis.Symbolic;
28using HeuristicLab.Random;
29using Microsoft.VisualStudio.TestTools.UnitTesting;
30namespace HeuristicLab.Problems.DataAnalysis.Symbolic_34.Tests {
31
32
33  [TestClass()]
34  public class SymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreterTest {
35    private const int N = 1000;
36    private const int Rows = 1000;
37    private const int Columns = 50;
38    private TestContext testContextInstance;
39
40    /// <summary>
41    ///Gets or sets the test context which provides
42    ///information about and functionality for the current test run.
43    ///</summary>
44    public TestContext TestContext {
45      get {
46        return testContextInstance;
47      }
48      set {
49        testContextInstance = value;
50      }
51    }
52
53    [TestMethod]
54    public void SymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreterTypeCoherentGrammarPerformanceTest() {
55      TypeCoherentGrammarPerformanceTest(new SymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreter(), 12.5e6);
56    }
57    [TestMethod]
58    public void SymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreterFullGrammarPerformanceTest() {
59      FullGrammarPerformanceTest(new SymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreter(), 12.5e6);
60    }
61    [TestMethod]
62    public void SymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreterArithmeticGrammarPerformanceTest() {
63      ArithmeticGrammarPerformanceTest(new SymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreter(), 12.5e6);
64    }
65
66    [TestMethod]
67    public void SymbolicDataAnalysisExpressionTreeLinearInterpreterTypeCoherentGrammarPerformanceTest() {
68      TypeCoherentGrammarPerformanceTest(new SymbolicDataAnalysisExpressionTreeLinearInterpreter(), 12.5e6);
69    }
70    [TestMethod]
71    public void SymbolicDataAnalysisExpressionTreeLinearInterpreterFullGrammarPerformanceTest() {
72      FullGrammarPerformanceTest(new SymbolicDataAnalysisExpressionTreeLinearInterpreter(), 12.5e6);
73    }
74    [TestMethod]
75    public void SymbolicDataAnalysisExpressionTreeLinearInterpreterArithmeticGrammarPerformanceTest() {
76      ArithmeticGrammarPerformanceTest(new SymbolicDataAnalysisExpressionTreeLinearInterpreter(), 12.5e6);
77    }
78
79    [TestMethod]
80    public void SymbolicDataAnalysisExpressionTreeILEmittingInterpreterTypeCoherentGrammarPerformanceTest() {
81      TypeCoherentGrammarPerformanceTest(new SymbolicDataAnalysisExpressionTreeILEmittingInterpreter(), 7.5e6);
82    }
83    [TestMethod]
84    public void SymbolicDataAnalysisExpressionTreeILEmittingInterpreterFullGrammarPerformanceTest() {
85      FullGrammarPerformanceTest(new SymbolicDataAnalysisExpressionTreeILEmittingInterpreter(), 7.5e6);
86    }
87    [TestMethod]
88    public void SymbolicDataAnalysisExpressionTreeILEmittingInterpreterArithmeticGrammarPerformanceTest() {
89      ArithmeticGrammarPerformanceTest(new SymbolicDataAnalysisExpressionTreeILEmittingInterpreter(), 7.5e6);
90    }
91
92    private void TypeCoherentGrammarPerformanceTest(ISymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreter interpreter, double nodesPerSecThreshold) {
93      var twister = new MersenneTwister(31415);
94      var dataset = Util.CreateRandomDataset(twister, Rows, Columns);
95      var grammar = new TypeCoherentExpressionGrammar();
96      grammar.ConfigureAsDefaultRegressionGrammar();
97      grammar.MaximumFunctionArguments = 0;
98      grammar.MaximumFunctionDefinitions = 0;
99      grammar.MinimumFunctionArguments = 0;
100      grammar.MinimumFunctionDefinitions = 0;
101      var randomTrees = Util.CreateRandomTrees(twister, dataset, grammar, N, 1, 100, 0, 0);
102      foreach (ISymbolicExpressionTree tree in randomTrees) {
103        Util.InitTree(tree, twister, new List<string>(dataset.VariableNames));
104      }
105      double nodesPerSec = Util.CalculateEvaluatedNodesPerSec(randomTrees, interpreter, dataset, 3);
106      //mkommend: commented due to performance issues on the builder
107      // Assert.IsTrue(nodesPerSec > nodesPerSecThreshold); // evaluated nodes per seconds must be larger than 15mNodes/sec
108    }
109
110    private void FullGrammarPerformanceTest(ISymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreter interpreter, double nodesPerSecThreshold) {
111      var twister = new MersenneTwister(31415);
112      var dataset = Util.CreateRandomDataset(twister, Rows, Columns);
113      var grammar = new FullFunctionalExpressionGrammar();
114      grammar.MaximumFunctionArguments = 0;
115      grammar.MaximumFunctionDefinitions = 0;
116      grammar.MinimumFunctionArguments = 0;
117      grammar.MinimumFunctionDefinitions = 0;
118      var randomTrees = Util.CreateRandomTrees(twister, dataset, grammar, N, 1, 100, 0, 0);
119      foreach (ISymbolicExpressionTree tree in randomTrees) {
120        Util.InitTree(tree, twister, new List<string>(dataset.VariableNames));
121      }
122      double nodesPerSec = Util.CalculateEvaluatedNodesPerSec(randomTrees, interpreter, dataset, 3);
123      //mkommend: commented due to performance issues on the builder
124      //Assert.IsTrue(nodesPerSec > nodesPerSecThreshold); // evaluated nodes per seconds must be larger than 15mNodes/sec
125    }
126
127    private void ArithmeticGrammarPerformanceTest(ISymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreter interpreter, double nodesPerSecThreshold) {
128      var twister = new MersenneTwister(31415);
129      var dataset = Util.CreateRandomDataset(twister, Rows, Columns);
130      var grammar = new ArithmeticExpressionGrammar();
131      grammar.MaximumFunctionArguments = 0;
132      grammar.MaximumFunctionDefinitions = 0;
133      grammar.MinimumFunctionArguments = 0;
134      grammar.MinimumFunctionDefinitions = 0;
135      var randomTrees = Util.CreateRandomTrees(twister, dataset, grammar, N, 1, 100, 0, 0);
136      foreach (SymbolicExpressionTree tree in randomTrees) {
137        Util.InitTree(tree, twister, new List<string>(dataset.VariableNames));
138      }
139
140      double nodesPerSec = Util.CalculateEvaluatedNodesPerSec(randomTrees, interpreter, dataset, 3);
141      //mkommend: commented due to performance issues on the builder
142      //Assert.IsTrue(nodesPerSec > nodesPerSecThreshold); // evaluated nodes per seconds must be larger than 15mNodes/sec
143    }
144
145
146    /// <summary>
147    ///A test for Evaluate
148    ///</summary>
149    [TestMethod]
150    public void SymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreterEvaluateTest() {
151      Dataset ds = new Dataset(new string[] { "Y", "A", "B" }, new double[,] {
152        { 1.0, 1.0, 1.0 },
153        { 2.0, 2.0, 2.0 },
154        { 3.0, 1.0, 2.0 },
155        { 4.0, 1.0, 1.0 },
156        { 5.0, 2.0, 2.0 },
157        { 6.0, 1.0, 2.0 },
158        { 7.0, 1.0, 1.0 },
159        { 8.0, 2.0, 2.0 },
160        { 9.0, 1.0, 2.0 },
161        { 10.0, 1.0, 1.0 },
162        { 11.0, 2.0, 2.0 },
163        { 12.0, 1.0, 2.0 }
164      });
165
166      var interpreter = new SymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreter();
167      EvaluateTerminals(interpreter, ds);
168      EvaluateOperations(interpreter, ds);
169      EvaluateAdf(interpreter, ds);
170    }
171
172    [TestMethod]
173    public void SymbolicDataAnalysisExpressionILEmittingTreeInterpreterEvaluateTest() {
174      Dataset ds = new Dataset(new string[] { "Y", "A", "B" }, new double[,] {
175        { 1.0, 1.0, 1.0 },
176        { 2.0, 2.0, 2.0 },
177        { 3.0, 1.0, 2.0 },
178        { 4.0, 1.0, 1.0 },
179        { 5.0, 2.0, 2.0 },
180        { 6.0, 1.0, 2.0 },
181        { 7.0, 1.0, 1.0 },
182        { 8.0, 2.0, 2.0 },
183        { 9.0, 1.0, 2.0 },
184        { 10.0, 1.0, 1.0 },
185        { 11.0, 2.0, 2.0 },
186        { 12.0, 1.0, 2.0 }
187      });
188
189      var interpreter = new SymbolicDataAnalysisExpressionTreeILEmittingInterpreter();
190      EvaluateTerminals(interpreter, ds);
191      EvaluateOperations(interpreter, ds);
192    }
193
194    private void EvaluateTerminals(ISymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreter interpreter, Dataset ds) {
195      // constants
196      Evaluate(interpreter, ds, "(+ 1.5 3.5)", 0, 5.0);
197
198      // variables
199      Evaluate(interpreter, ds, "(variable 2.0 a)", 0, 2.0);
200      Evaluate(interpreter, ds, "(variable 2.0 a)", 1, 4.0);
201    }
202
203    private void EvaluateAdf(ISymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreter interpreter, Dataset ds) {
204
205      // ADF     
206      Evaluate(interpreter, ds, @"(PROG
207                                    (MAIN
208                                      (CALL ADF0))
209                                    (defun ADF0 1.0))", 1, 1.0);
210      Evaluate(interpreter, ds, @"(PROG
211                                    (MAIN
212                                      (* (CALL ADF0) (CALL ADF0)))
213                                    (defun ADF0 2.0))", 1, 4.0);
214      Evaluate(interpreter, ds, @"(PROG
215                                    (MAIN
216                                      (CALL ADF0 2.0 3.0))
217                                    (defun ADF0
218                                      (+ (ARG 0) (ARG 1))))", 1, 5.0);
219      Evaluate(interpreter, ds, @"(PROG
220                                    (MAIN (CALL ADF1 2.0 3.0))
221                                    (defun ADF0
222                                      (- (ARG 1) (ARG 0)))
223                                    (defun ADF1
224                                      (+ (CALL ADF0 (ARG 1) (ARG 0))
225                                         (CALL ADF0 (ARG 0) (ARG 1)))))", 1, 0.0);
226      Evaluate(interpreter, ds, @"(PROG
227                                    (MAIN (CALL ADF1 (variable 2.0 a) 3.0))
228                                    (defun ADF0
229                                      (- (ARG 1) (ARG 0)))
230                                    (defun ADF1                                                                             
231                                      (CALL ADF0 (ARG 1) (ARG 0))))", 1, 1.0);
232      Evaluate(interpreter, ds,
233               @"(PROG
234                                    (MAIN (CALL ADF1 (variable 2.0 a) 3.0))
235                                    (defun ADF0
236                                      (- (ARG 1) (ARG 0)))
237                                    (defun ADF1                                                                             
238                                      (+ (CALL ADF0 (ARG 1) (ARG 0))
239                                         (CALL ADF0 (ARG 0) (ARG 1)))))", 1, 0.0);
240    }
241
242    private void EvaluateOperations(ISymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreter interpreter, Dataset ds) {
243      // addition
244      Evaluate(interpreter, ds, "(+ (variable 2.0 a ))", 1, 4.0);
245      Evaluate(interpreter, ds, "(+ (variable 2.0 a ) (variable 3.0 b ))", 0, 5.0);
246      Evaluate(interpreter, ds, "(+ (variable 2.0 a ) (variable 3.0 b ))", 1, 10.0);
247      Evaluate(interpreter, ds, "(+ (variable 2.0 a) (variable 3.0 b ))", 2, 8.0);
248      Evaluate(interpreter, ds, "(+ 8.0 2.0 2.0)", 0, 12.0);
249
250      // subtraction
251      Evaluate(interpreter, ds, "(- (variable 2.0 a ))", 1, -4.0);
252      Evaluate(interpreter, ds, "(- (variable 2.0 a ) (variable 3.0 b))", 0, -1.0);
253      Evaluate(interpreter, ds, "(- (variable 2.0 a ) (variable 3.0 b ))", 1, -2.0);
254      Evaluate(interpreter, ds, "(- (variable 2.0 a ) (variable 3.0 b ))", 2, -4.0);
255      Evaluate(interpreter, ds, "(- 8.0 2.0 2.0)", 0, 4.0);
256
257      // multiplication
258      Evaluate(interpreter, ds, "(* (variable 2.0 a ))", 0, 2.0);
259      Evaluate(interpreter, ds, "(* (variable 2.0 a ) (variable 3.0 b ))", 0, 6.0);
260      Evaluate(interpreter, ds, "(* (variable 2.0 a ) (variable 3.0 b ))", 1, 24.0);
261      Evaluate(interpreter, ds, "(* (variable 2.0 a ) (variable 3.0 b ))", 2, 12.0);
262      Evaluate(interpreter, ds, "(* 8.0 2.0 2.0)", 0, 32.0);
263
264      // division
265      Evaluate(interpreter, ds, "(/ (variable 2.0 a ))", 1, 1.0 / 4.0);
266      Evaluate(interpreter, ds, "(/ (variable 2.0 a ) 2.0)", 0, 1.0);
267      Evaluate(interpreter, ds, "(/ (variable 2.0 a ) 2.0)", 1, 2.0);
268      Evaluate(interpreter, ds, "(/ (variable 3.0 b ) 2.0)", 2, 3.0);
269      Evaluate(interpreter, ds, "(/ 8.0 2.0 2.0)", 0, 2.0);
270
271      // gt
272      Evaluate(interpreter, ds, "(> (variable 2.0 a) 2.0)", 0, -1.0);
273      Evaluate(interpreter, ds, "(> 2.0 (variable 2.0 a))", 0, -1.0);
274      Evaluate(interpreter, ds, "(> (variable 2.0 a) 1.9)", 0, 1.0);
275      Evaluate(interpreter, ds, "(> 1.9 (variable 2.0 a))", 0, -1.0);
276      Evaluate(interpreter, ds, "(> (log -1.0) (log -1.0))", 0, -1.0); // (> nan nan) should be false
277
278      // lt
279      Evaluate(interpreter, ds, "(< (variable 2.0 a) 2.0)", 0, -1.0);
280      Evaluate(interpreter, ds, "(< 2.0 (variable 2.0 a))", 0, -1.0);
281      Evaluate(interpreter, ds, "(< (variable 2.0 a) 1.9)", 0, -1.0);
282      Evaluate(interpreter, ds, "(< 1.9 (variable 2.0 a))", 0, 1.0);
283      Evaluate(interpreter, ds, "(< (log -1.0) (log -1.0))", 0, -1.0); // (< nan nan) should be false
284
285      // If
286      Evaluate(interpreter, ds, "(if -10.0 2.0 3.0)", 0, 3.0);
287      Evaluate(interpreter, ds, "(if -1.0 2.0 3.0)", 0, 3.0);
288      Evaluate(interpreter, ds, "(if 0.0 2.0 3.0)", 0, 3.0);
289      Evaluate(interpreter, ds, "(if 1.0 2.0 3.0)", 0, 2.0);
290      Evaluate(interpreter, ds, "(if 10.0 2.0 3.0)", 0, 2.0);
291      Evaluate(interpreter, ds, "(if (log -1.0) 2.0 3.0)", 0, 3.0); // if(nan) should return the else branch
292
293      // NOT
294      Evaluate(interpreter, ds, "(not -1.0)", 0, 1.0);
295      Evaluate(interpreter, ds, "(not -2.0)", 0, 1.0);
296      Evaluate(interpreter, ds, "(not 1.0)", 0, -1.0);
297      Evaluate(interpreter, ds, "(not 2.0)", 0, -1.0);
298      Evaluate(interpreter, ds, "(not 0.0)", 0, 1.0);
299      Evaluate(interpreter, ds, "(not (log -1.0))", 0, 1.0);
300
301      // AND
302      Evaluate(interpreter, ds, "(and -1.0 -2.0)", 0, -1.0);
303      Evaluate(interpreter, ds, "(and -1.0 2.0)", 0, -1.0);
304      Evaluate(interpreter, ds, "(and 1.0 -2.0)", 0, -1.0);
305      Evaluate(interpreter, ds, "(and 1.0 0.0)", 0, -1.0);
306      Evaluate(interpreter, ds, "(and 0.0 0.0)", 0, -1.0);
307      Evaluate(interpreter, ds, "(and 1.0 2.0)", 0, 1.0);
308      Evaluate(interpreter, ds, "(and 1.0 2.0 3.0)", 0, 1.0);
309      Evaluate(interpreter, ds, "(and 1.0 -2.0 3.0)", 0, -1.0);
310      Evaluate(interpreter, ds, "(and (log -1.0))", 0, -1.0); // (and NaN)
311      Evaluate(interpreter, ds, "(and (log -1.0)  1.0)", 0, -1.0); // (and NaN 1.0)
312
313
314      // OR
315      Evaluate(interpreter, ds, "(or -1.0 -2.0)", 0, -1.0);
316      Evaluate(interpreter, ds, "(or -1.0 2.0)", 0, 1.0);
317      Evaluate(interpreter, ds, "(or 1.0 -2.0)", 0, 1.0);
318      Evaluate(interpreter, ds, "(or 1.0 2.0)", 0, 1.0);
319      Evaluate(interpreter, ds, "(or 0.0 0.0)", 0, -1.0);
320      Evaluate(interpreter, ds, "(or -1.0 -2.0 -3.0)", 0, -1.0);
321      Evaluate(interpreter, ds, "(or -1.0 -2.0 3.0)", 0, 1.0);
322      Evaluate(interpreter, ds, "(or (log -1.0))", 0, -1.0); // (or NaN)
323      Evaluate(interpreter, ds, "(or (log -1.0)  1.0)", 0, -1.0); // (or NaN 1.0)
324
325      // sin, cos, tan
326      Evaluate(interpreter, ds, "(sin " + Math.PI.ToString(NumberFormatInfo.InvariantInfo) + ")", 0, 0.0);
327      Evaluate(interpreter, ds, "(sin 0.0)", 0, 0.0);
328      Evaluate(interpreter, ds, "(cos " + Math.PI.ToString(NumberFormatInfo.InvariantInfo) + ")", 0, -1.0);
329      Evaluate(interpreter, ds, "(cos 0.0)", 0, 1.0);
330      Evaluate(interpreter, ds, "(tan " + Math.PI.ToString(NumberFormatInfo.InvariantInfo) + ")", 0, Math.Tan(Math.PI));
331      Evaluate(interpreter, ds, "(tan 0.0)", 0, Math.Tan(Math.PI));
332
333      // exp, log
334      Evaluate(interpreter, ds, "(log (exp 7.0))", 0, Math.Log(Math.Exp(7)));
335      Evaluate(interpreter, ds, "(exp (log 7.0))", 0, Math.Exp(Math.Log(7)));
336      Evaluate(interpreter, ds, "(log -3.0)", 0, Math.Log(-3));
337
338      // power
339      Evaluate(interpreter, ds, "(pow 2.0 3.0)", 0, 8.0);
340      Evaluate(interpreter, ds, "(pow 4.0 0.5)", 0, 1.0); // interpreter should round to the nearest integer value value (.5 is rounded to the even number)
341      Evaluate(interpreter, ds, "(pow 4.0 2.5)", 0, 16.0); // interpreter should round to the nearest integer value value (.5 is rounded to the even number)
342      Evaluate(interpreter, ds, "(pow -2.0 3.0)", 0, -8.0);
343      Evaluate(interpreter, ds, "(pow 2.0 -3.0)", 0, 1.0 / 8.0);
344      Evaluate(interpreter, ds, "(pow -2.0 -3.0)", 0, -1.0 / 8.0);
345
346      // root
347      Evaluate(interpreter, ds, "(root 9.0 2.0)", 0, 3.0);
348      Evaluate(interpreter, ds, "(root 27.0 3.0)", 0, 3.0);
349      Evaluate(interpreter, ds, "(root 2.0 -3.0)", 0, Math.Pow(2.0, -1.0 / 3.0));
350
351      // mean
352      Evaluate(interpreter, ds, "(mean -1.0 1.0 -1.0)", 0, -1.0 / 3.0);
353
354      // lag
355      Evaluate(interpreter, ds, "(lagVariable 1.0 a -1) ", 1, ds.GetDoubleValue("A", 0));
356      Evaluate(interpreter, ds, "(lagVariable 1.0 a -1) ", 2, ds.GetDoubleValue("A", 1));
357      Evaluate(interpreter, ds, "(lagVariable 1.0 a 0) ", 2, ds.GetDoubleValue("A", 2));
358      Evaluate(interpreter, ds, "(lagVariable 1.0 a 1) ", 0, ds.GetDoubleValue("A", 1));
359
360      // integral
361      Evaluate(interpreter, ds, "(integral -1.0 (variable 1.0 a)) ", 1, ds.GetDoubleValue("A", 0) + ds.GetDoubleValue("A", 1));
362      Evaluate(interpreter, ds, "(integral -1.0 (lagVariable 1.0 a 1)) ", 1, ds.GetDoubleValue("A", 1) + ds.GetDoubleValue("A", 2));
363      Evaluate(interpreter, ds, "(integral -2.0 (variable 1.0 a)) ", 2, ds.GetDoubleValue("A", 0) + ds.GetDoubleValue("A", 1) + ds.GetDoubleValue("A", 2));
364      Evaluate(interpreter, ds, "(integral -1.0 (* (variable 1.0 a) (variable 1.0 b)))", 1, ds.GetDoubleValue("A", 0) * ds.GetDoubleValue("B", 0) + ds.GetDoubleValue("A", 1) * ds.GetDoubleValue("B", 1));
365      Evaluate(interpreter, ds, "(integral -2.0 3.0)", 1, 9.0);
366
367      // derivative
368      // (f_0 + 2 * f_1 - 2 * f_3 - f_4) / 8; // h = 1
369      Evaluate(interpreter, ds, "(diff (variable 1.0 a)) ", 5, (ds.GetDoubleValue("A", 5) + 2 * ds.GetDoubleValue("A", 4) - 2 * ds.GetDoubleValue("A", 2) - ds.GetDoubleValue("A", 1)) / 8.0);
370      Evaluate(interpreter, ds, "(diff (variable 1.0 b)) ", 5, (ds.GetDoubleValue("B", 5) + 2 * ds.GetDoubleValue("B", 4) - 2 * ds.GetDoubleValue("B", 2) - ds.GetDoubleValue("B", 1)) / 8.0);
371      Evaluate(interpreter, ds, "(diff (* (variable 1.0 a) (variable 1.0 b)))", 5, +
372        (ds.GetDoubleValue("A", 5) * ds.GetDoubleValue("B", 5) +
373        2 * ds.GetDoubleValue("A", 4) * ds.GetDoubleValue("B", 4) -
374        2 * ds.GetDoubleValue("A", 2) * ds.GetDoubleValue("B", 2) -
375        ds.GetDoubleValue("A", 1) * ds.GetDoubleValue("B", 1)) / 8.0);
376      Evaluate(interpreter, ds, "(diff -2.0 3.0)", 5, 0.0);
377
378      // timelag
379      Evaluate(interpreter, ds, "(lag -1.0 (lagVariable 1.0 a 2)) ", 1, ds.GetDoubleValue("A", 2));
380      Evaluate(interpreter, ds, "(lag -2.0 (lagVariable 1.0 a 2)) ", 2, ds.GetDoubleValue("A", 2));
381      Evaluate(interpreter, ds, "(lag -1.0 (* (lagVariable 1.0 a 1) (lagVariable 1.0 b 2)))", 1, ds.GetDoubleValue("A", 1) * ds.GetDoubleValue("B", 2));
382      Evaluate(interpreter, ds, "(lag -2.0 3.0)", 1, 3.0);
383
384      {
385        // special functions
386        Action<double> checkAiry = (x) => {
387          double ai, aip, bi, bip;
388          alglib.airy(x, out ai, out aip, out bi, out bip);
389          Evaluate(interpreter, ds, "(airya " + x + ")", 0, ai);
390          Evaluate(interpreter, ds, "(airyb " + x + ")", 0, bi);
391        };
392
393        Action<double> checkBessel = (x) => {
394          Evaluate(interpreter, ds, "(bessel " + x + ")", 0, alglib.besseli0(x));
395        };
396
397        Action<double> checkSinCosIntegrals = (x) => {
398          double si, ci;
399          alglib.sinecosineintegrals(x, out si, out ci);
400          Evaluate(interpreter, ds, "(cosint " + x + ")", 0, ci);
401          Evaluate(interpreter, ds, "(sinint " + x + ")", 0, si);
402        };
403        Action<double> checkHypSinCosIntegrals = (x) => {
404          double shi, chi;
405          alglib.hyperbolicsinecosineintegrals(x, out shi, out chi);
406          Evaluate(interpreter, ds, "(hypcosint " + x + ")", 0, chi);
407          Evaluate(interpreter, ds, "(hypsinint " + x + ")", 0, shi);
408        };
409        Action<double> checkFresnelSinCosIntegrals = (x) => {
410          double c = 0, s = 0;
411          alglib.fresnelintegral(x, ref c, ref s);
412          Evaluate(interpreter, ds, "(fresnelcosint " + x + ")", 0, c);
413          Evaluate(interpreter, ds, "(fresnelsinint " + x + ")", 0, s);
414        };
415        Action<double> checkNormErf = (x) => {
416          Evaluate(interpreter, ds, "(norm " + x + ")", 0, alglib.normaldistribution(x));
417          Evaluate(interpreter, ds, "(erf " + x + ")", 0, alglib.errorfunction(x));
418        };
419
420        Action<double> checkGamma = (x) => {
421          Evaluate(interpreter, ds, "(gamma " + x + ")", 0, alglib.gammafunction(x));
422        };
423        Action<double> checkPsi = (x) => {
424          try {
425            Evaluate(interpreter, ds, "(psi " + x + ")", 0, alglib.psi(x));
426          }
427          catch (alglib.alglibexception) { // ignore cases where alglib throws an exception
428          }
429        };
430        Action<double> checkDawson = (x) => {
431          Evaluate(interpreter, ds, "(dawson " + x + ")", 0, alglib.dawsonintegral(x));
432        };
433        Action<double> checkExpInt = (x) => {
434          Evaluate(interpreter, ds, "(expint " + x + ")", 0, alglib.exponentialintegralei(x));
435        };
436
437
438
439        foreach (var e in new[] { -2.0, -1.0, 0.0, 1.0, 2.0 }) {
440          checkAiry(e);
441          checkBessel(e);
442          checkSinCosIntegrals(e);
443          checkGamma(e);
444          checkExpInt(e);
445          checkDawson(e);
446          checkPsi(e);
447          checkNormErf(e);
448          checkFresnelSinCosIntegrals(e);
449          checkHypSinCosIntegrals(e);
450        }
451      }
452    }
453
454    private void Evaluate(ISymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreter interpreter, Dataset ds, string expr, int index, double expected) {
455      var importer = new SymbolicExpressionImporter();
456      ISymbolicExpressionTree tree = importer.Import(expr);
457
458      double actual = interpreter.GetSymbolicExpressionTreeValues(tree, ds, Enumerable.Range(index, 1)).First();
459
460      Assert.IsFalse(double.IsNaN(actual) && !double.IsNaN(expected));
461      Assert.IsFalse(!double.IsNaN(actual) && double.IsNaN(expected));
462      Assert.AreEqual(expected, actual, 1.0E-12, expr);
463    }
464  }
465}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.