Free cookie consent management tool by TermsFeed Policy Generator

source: trunk/sources/HeuristicLab.Tests/HeuristicLab.Problems.DataAnalysis.Symbolic-3.4/SymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreterTest.cs @ 8793

Last change on this file since 8793 was 8123, checked in by gkronber, 12 years ago

#1810 added a unit test to check the evaluation of newly added special functions and fixed a bugs in the interpreters.

File size: 21.7 KB
Line 
1#region License Information
2/* HeuristicLab
3 * Copyright (C) 2002-2012 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 SymbolicDataAnalysisExpressionTreeILEmittingInterpreterTypeCoherentGrammarPerformanceTest() {
68      TypeCoherentGrammarPerformanceTest(new SymbolicDataAnalysisExpressionTreeILEmittingInterpreter(), 7.5e6);
69    }
70    [TestMethod]
71    public void SymbolicDataAnalysisExpressionTreeILEmittingInterpreterFullGrammarPerformanceTest() {
72      FullGrammarPerformanceTest(new SymbolicDataAnalysisExpressionTreeILEmittingInterpreter(), 7.5e6);
73    }
74    [TestMethod]
75    public void SymbolicDataAnalysisExpressionTreeILEmittingInterpreterArithmeticGrammarPerformanceTest() {
76      ArithmeticGrammarPerformanceTest(new SymbolicDataAnalysisExpressionTreeILEmittingInterpreter(), 7.5e6);
77    }
78
79    private void TypeCoherentGrammarPerformanceTest(ISymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreter interpreter, double nodesPerSecThreshold) {
80      var twister = new MersenneTwister(31415);
81      var dataset = Util.CreateRandomDataset(twister, Rows, Columns);
82      var grammar = new TypeCoherentExpressionGrammar();
83      grammar.ConfigureAsDefaultRegressionGrammar();
84      grammar.MaximumFunctionArguments = 0;
85      grammar.MaximumFunctionDefinitions = 0;
86      grammar.MinimumFunctionArguments = 0;
87      grammar.MinimumFunctionDefinitions = 0;
88      var randomTrees = Util.CreateRandomTrees(twister, dataset, grammar, N, 1, 100, 0, 0);
89      foreach (ISymbolicExpressionTree tree in randomTrees) {
90        Util.InitTree(tree, twister, new List<string>(dataset.VariableNames));
91      }
92      double nodesPerSec = Util.CalculateEvaluatedNodesPerSec(randomTrees, interpreter, dataset, 3);
93      Assert.IsTrue(nodesPerSec > nodesPerSecThreshold); // evaluated nodes per seconds must be larger than 15mNodes/sec
94    }
95
96    private void FullGrammarPerformanceTest(ISymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreter interpreter, double nodesPerSecThreshold) {
97      var twister = new MersenneTwister(31415);
98      var dataset = Util.CreateRandomDataset(twister, Rows, Columns);
99      var grammar = new FullFunctionalExpressionGrammar();
100      grammar.MaximumFunctionArguments = 0;
101      grammar.MaximumFunctionDefinitions = 0;
102      grammar.MinimumFunctionArguments = 0;
103      grammar.MinimumFunctionDefinitions = 0;
104      var randomTrees = Util.CreateRandomTrees(twister, dataset, grammar, N, 1, 100, 0, 0);
105      foreach (ISymbolicExpressionTree tree in randomTrees) {
106        Util.InitTree(tree, twister, new List<string>(dataset.VariableNames));
107      }
108      double nodesPerSec = Util.CalculateEvaluatedNodesPerSec(randomTrees, interpreter, dataset, 3);
109      Assert.IsTrue(nodesPerSec > nodesPerSecThreshold); // evaluated nodes per seconds must be larger than 15mNodes/sec
110    }
111
112    private void ArithmeticGrammarPerformanceTest(ISymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreter interpreter, double nodesPerSecThreshold) {
113      var twister = new MersenneTwister(31415);
114      var dataset = Util.CreateRandomDataset(twister, Rows, Columns);
115      var grammar = new ArithmeticExpressionGrammar();
116      grammar.MaximumFunctionArguments = 0;
117      grammar.MaximumFunctionDefinitions = 0;
118      grammar.MinimumFunctionArguments = 0;
119      grammar.MinimumFunctionDefinitions = 0;
120      var randomTrees = Util.CreateRandomTrees(twister, dataset, grammar, N, 1, 100, 0, 0);
121      foreach (SymbolicExpressionTree tree in randomTrees) {
122        Util.InitTree(tree, twister, new List<string>(dataset.VariableNames));
123      }
124
125      double nodesPerSec = Util.CalculateEvaluatedNodesPerSec(randomTrees, interpreter, dataset, 3);
126      Assert.IsTrue(nodesPerSec > nodesPerSecThreshold); // evaluated nodes per seconds must be larger than 15mNodes/sec
127    }
128
129
130    /// <summary>
131    ///A test for Evaluate
132    ///</summary>
133    [TestMethod]
134    public void SymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreterEvaluateTest() {
135      Dataset ds = new Dataset(new string[] { "Y", "A", "B" }, new double[,] {
136        { 1.0, 1.0, 1.0 },
137        { 2.0, 2.0, 2.0 },
138        { 3.0, 1.0, 2.0 },
139        { 4.0, 1.0, 1.0 },
140        { 5.0, 2.0, 2.0 },
141        { 6.0, 1.0, 2.0 },
142        { 7.0, 1.0, 1.0 },
143        { 8.0, 2.0, 2.0 },
144        { 9.0, 1.0, 2.0 },
145        { 10.0, 1.0, 1.0 },
146        { 11.0, 2.0, 2.0 },
147        { 12.0, 1.0, 2.0 }
148      });
149
150      var interpreter = new SymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreter();
151      EvaluateTerminals(interpreter, ds);
152      EvaluateOperations(interpreter, ds);
153      EvaluateAdf(interpreter, ds);
154    }
155
156    [TestMethod]
157    public void SymbolicDataAnalysisExpressionILEmittingTreeInterpreterEvaluateTest() {
158      Dataset ds = new Dataset(new string[] { "Y", "A", "B" }, new double[,] {
159        { 1.0, 1.0, 1.0 },
160        { 2.0, 2.0, 2.0 },
161        { 3.0, 1.0, 2.0 },
162        { 4.0, 1.0, 1.0 },
163        { 5.0, 2.0, 2.0 },
164        { 6.0, 1.0, 2.0 },
165        { 7.0, 1.0, 1.0 },
166        { 8.0, 2.0, 2.0 },
167        { 9.0, 1.0, 2.0 },
168        { 10.0, 1.0, 1.0 },
169        { 11.0, 2.0, 2.0 },
170        { 12.0, 1.0, 2.0 }
171      });
172
173      var interpreter = new SymbolicDataAnalysisExpressionTreeILEmittingInterpreter();
174      EvaluateTerminals(interpreter, ds);
175      EvaluateOperations(interpreter, ds);
176    }
177
178    private void EvaluateTerminals(ISymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreter interpreter, Dataset ds) {
179      // constants
180      Evaluate(interpreter, ds, "(+ 1.5 3.5)", 0, 5.0);
181
182      // variables
183      Evaluate(interpreter, ds, "(variable 2.0 a)", 0, 2.0);
184      Evaluate(interpreter, ds, "(variable 2.0 a)", 1, 4.0);
185    }
186
187    private void EvaluateAdf(ISymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreter interpreter, Dataset ds) {
188
189      // ADF     
190      Evaluate(interpreter, ds, @"(PROG
191                                    (MAIN
192                                      (CALL ADF0))
193                                    (defun ADF0 1.0))", 1, 1.0);
194      Evaluate(interpreter, ds, @"(PROG
195                                    (MAIN
196                                      (* (CALL ADF0) (CALL ADF0)))
197                                    (defun ADF0 2.0))", 1, 4.0);
198      Evaluate(interpreter, ds, @"(PROG
199                                    (MAIN
200                                      (CALL ADF0 2.0 3.0))
201                                    (defun ADF0
202                                      (+ (ARG 0) (ARG 1))))", 1, 5.0);
203      Evaluate(interpreter, ds, @"(PROG
204                                    (MAIN (CALL ADF1 2.0 3.0))
205                                    (defun ADF0
206                                      (- (ARG 1) (ARG 0)))
207                                    (defun ADF1
208                                      (+ (CALL ADF0 (ARG 1) (ARG 0))
209                                         (CALL ADF0 (ARG 0) (ARG 1)))))", 1, 0.0);
210      Evaluate(interpreter, ds, @"(PROG
211                                    (MAIN (CALL ADF1 (variable 2.0 a) 3.0))
212                                    (defun ADF0
213                                      (- (ARG 1) (ARG 0)))
214                                    (defun ADF1                                                                             
215                                      (CALL ADF0 (ARG 1) (ARG 0))))", 1, 1.0);
216      Evaluate(interpreter, ds,
217               @"(PROG
218                                    (MAIN (CALL ADF1 (variable 2.0 a) 3.0))
219                                    (defun ADF0
220                                      (- (ARG 1) (ARG 0)))
221                                    (defun ADF1                                                                             
222                                      (+ (CALL ADF0 (ARG 1) (ARG 0))
223                                         (CALL ADF0 (ARG 0) (ARG 1)))))", 1, 0.0);
224    }
225
226    private void EvaluateOperations(ISymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreter interpreter, Dataset ds) {
227      // addition
228      Evaluate(interpreter, ds, "(+ (variable 2.0 a ))", 1, 4.0);
229      Evaluate(interpreter, ds, "(+ (variable 2.0 a ) (variable 3.0 b ))", 0, 5.0);
230      Evaluate(interpreter, ds, "(+ (variable 2.0 a ) (variable 3.0 b ))", 1, 10.0);
231      Evaluate(interpreter, ds, "(+ (variable 2.0 a) (variable 3.0 b ))", 2, 8.0);
232      Evaluate(interpreter, ds, "(+ 8.0 2.0 2.0)", 0, 12.0);
233
234      // subtraction
235      Evaluate(interpreter, ds, "(- (variable 2.0 a ))", 1, -4.0);
236      Evaluate(interpreter, ds, "(- (variable 2.0 a ) (variable 3.0 b))", 0, -1.0);
237      Evaluate(interpreter, ds, "(- (variable 2.0 a ) (variable 3.0 b ))", 1, -2.0);
238      Evaluate(interpreter, ds, "(- (variable 2.0 a ) (variable 3.0 b ))", 2, -4.0);
239      Evaluate(interpreter, ds, "(- 8.0 2.0 2.0)", 0, 4.0);
240
241      // multiplication
242      Evaluate(interpreter, ds, "(* (variable 2.0 a ))", 0, 2.0);
243      Evaluate(interpreter, ds, "(* (variable 2.0 a ) (variable 3.0 b ))", 0, 6.0);
244      Evaluate(interpreter, ds, "(* (variable 2.0 a ) (variable 3.0 b ))", 1, 24.0);
245      Evaluate(interpreter, ds, "(* (variable 2.0 a ) (variable 3.0 b ))", 2, 12.0);
246      Evaluate(interpreter, ds, "(* 8.0 2.0 2.0)", 0, 32.0);
247
248      // division
249      Evaluate(interpreter, ds, "(/ (variable 2.0 a ))", 1, 1.0 / 4.0);
250      Evaluate(interpreter, ds, "(/ (variable 2.0 a ) 2.0)", 0, 1.0);
251      Evaluate(interpreter, ds, "(/ (variable 2.0 a ) 2.0)", 1, 2.0);
252      Evaluate(interpreter, ds, "(/ (variable 3.0 b ) 2.0)", 2, 3.0);
253      Evaluate(interpreter, ds, "(/ 8.0 2.0 2.0)", 0, 2.0);
254
255      // gt
256      Evaluate(interpreter, ds, "(> (variable 2.0 a) 2.0)", 0, -1.0);
257      Evaluate(interpreter, ds, "(> 2.0 (variable 2.0 a))", 0, -1.0);
258      Evaluate(interpreter, ds, "(> (variable 2.0 a) 1.9)", 0, 1.0);
259      Evaluate(interpreter, ds, "(> 1.9 (variable 2.0 a))", 0, -1.0);
260      Evaluate(interpreter, ds, "(> (log -1.0) (log -1.0))", 0, -1.0); // (> nan nan) should be false
261
262      // lt
263      Evaluate(interpreter, ds, "(< (variable 2.0 a) 2.0)", 0, -1.0);
264      Evaluate(interpreter, ds, "(< 2.0 (variable 2.0 a))", 0, -1.0);
265      Evaluate(interpreter, ds, "(< (variable 2.0 a) 1.9)", 0, -1.0);
266      Evaluate(interpreter, ds, "(< 1.9 (variable 2.0 a))", 0, 1.0);
267      Evaluate(interpreter, ds, "(< (log -1.0) (log -1.0))", 0, -1.0); // (< nan nan) should be false
268
269      // If
270      Evaluate(interpreter, ds, "(if -10.0 2.0 3.0)", 0, 3.0);
271      Evaluate(interpreter, ds, "(if -1.0 2.0 3.0)", 0, 3.0);
272      Evaluate(interpreter, ds, "(if 0.0 2.0 3.0)", 0, 3.0);
273      Evaluate(interpreter, ds, "(if 1.0 2.0 3.0)", 0, 2.0);
274      Evaluate(interpreter, ds, "(if 10.0 2.0 3.0)", 0, 2.0);
275      Evaluate(interpreter, ds, "(if (log -1.0) 2.0 3.0)", 0, 3.0); // if(nan) should return the else branch
276
277      // NOT
278      Evaluate(interpreter, ds, "(not -1.0)", 0, 1.0);
279      Evaluate(interpreter, ds, "(not -2.0)", 0, 1.0);
280      Evaluate(interpreter, ds, "(not 1.0)", 0, -1.0);
281      Evaluate(interpreter, ds, "(not 2.0)", 0, -1.0);
282      Evaluate(interpreter, ds, "(not 0.0)", 0, 1.0);
283      Evaluate(interpreter, ds, "(not (log -1.0))", 0, 1.0);
284
285      // AND
286      Evaluate(interpreter, ds, "(and -1.0 -2.0)", 0, -1.0);
287      Evaluate(interpreter, ds, "(and -1.0 2.0)", 0, -1.0);
288      Evaluate(interpreter, ds, "(and 1.0 -2.0)", 0, -1.0);
289      Evaluate(interpreter, ds, "(and 1.0 0.0)", 0, -1.0);
290      Evaluate(interpreter, ds, "(and 0.0 0.0)", 0, -1.0);
291      Evaluate(interpreter, ds, "(and 1.0 2.0)", 0, 1.0);
292      Evaluate(interpreter, ds, "(and 1.0 2.0 3.0)", 0, 1.0);
293      Evaluate(interpreter, ds, "(and 1.0 -2.0 3.0)", 0, -1.0);
294      Evaluate(interpreter, ds, "(and (log -1.0))", 0, -1.0); // (and NaN)
295      Evaluate(interpreter, ds, "(and (log -1.0)  1.0)", 0, -1.0); // (and NaN 1.0)
296
297
298      // OR
299      Evaluate(interpreter, ds, "(or -1.0 -2.0)", 0, -1.0);
300      Evaluate(interpreter, ds, "(or -1.0 2.0)", 0, 1.0);
301      Evaluate(interpreter, ds, "(or 1.0 -2.0)", 0, 1.0);
302      Evaluate(interpreter, ds, "(or 1.0 2.0)", 0, 1.0);
303      Evaluate(interpreter, ds, "(or 0.0 0.0)", 0, -1.0);
304      Evaluate(interpreter, ds, "(or -1.0 -2.0 -3.0)", 0, -1.0);
305      Evaluate(interpreter, ds, "(or -1.0 -2.0 3.0)", 0, 1.0);
306      Evaluate(interpreter, ds, "(or (log -1.0))", 0, -1.0); // (or NaN)
307      Evaluate(interpreter, ds, "(or (log -1.0)  1.0)", 0, -1.0); // (or NaN 1.0)
308
309      // sin, cos, tan
310      Evaluate(interpreter, ds, "(sin " + Math.PI.ToString(NumberFormatInfo.InvariantInfo) + ")", 0, 0.0);
311      Evaluate(interpreter, ds, "(sin 0.0)", 0, 0.0);
312      Evaluate(interpreter, ds, "(cos " + Math.PI.ToString(NumberFormatInfo.InvariantInfo) + ")", 0, -1.0);
313      Evaluate(interpreter, ds, "(cos 0.0)", 0, 1.0);
314      Evaluate(interpreter, ds, "(tan " + Math.PI.ToString(NumberFormatInfo.InvariantInfo) + ")", 0, Math.Tan(Math.PI));
315      Evaluate(interpreter, ds, "(tan 0.0)", 0, Math.Tan(Math.PI));
316
317      // exp, log
318      Evaluate(interpreter, ds, "(log (exp 7.0))", 0, Math.Log(Math.Exp(7)));
319      Evaluate(interpreter, ds, "(exp (log 7.0))", 0, Math.Exp(Math.Log(7)));
320      Evaluate(interpreter, ds, "(log -3.0)", 0, Math.Log(-3));
321
322      // power
323      Evaluate(interpreter, ds, "(pow 2.0 3.0)", 0, 8.0);
324      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)
325      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)
326      Evaluate(interpreter, ds, "(pow -2.0 3.0)", 0, -8.0);
327      Evaluate(interpreter, ds, "(pow 2.0 -3.0)", 0, 1.0 / 8.0);
328      Evaluate(interpreter, ds, "(pow -2.0 -3.0)", 0, -1.0 / 8.0);
329
330      // root
331      Evaluate(interpreter, ds, "(root 9.0 2.0)", 0, 3.0);
332      Evaluate(interpreter, ds, "(root 27.0 3.0)", 0, 3.0);
333      Evaluate(interpreter, ds, "(root 2.0 -3.0)", 0, Math.Pow(2.0, -1.0 / 3.0));
334
335      // mean
336      Evaluate(interpreter, ds, "(mean -1.0 1.0 -1.0)", 0, -1.0 / 3.0);
337
338      // lag
339      Evaluate(interpreter, ds, "(lagVariable 1.0 a -1) ", 1, ds.GetDoubleValue("A", 0));
340      Evaluate(interpreter, ds, "(lagVariable 1.0 a -1) ", 2, ds.GetDoubleValue("A", 1));
341      Evaluate(interpreter, ds, "(lagVariable 1.0 a 0) ", 2, ds.GetDoubleValue("A", 2));
342      Evaluate(interpreter, ds, "(lagVariable 1.0 a 1) ", 0, ds.GetDoubleValue("A", 1));
343
344      // integral
345      Evaluate(interpreter, ds, "(integral -1.0 (variable 1.0 a)) ", 1, ds.GetDoubleValue("A", 0) + ds.GetDoubleValue("A", 1));
346      Evaluate(interpreter, ds, "(integral -1.0 (lagVariable 1.0 a 1)) ", 1, ds.GetDoubleValue("A", 1) + ds.GetDoubleValue("A", 2));
347      Evaluate(interpreter, ds, "(integral -2.0 (variable 1.0 a)) ", 2, ds.GetDoubleValue("A", 0) + ds.GetDoubleValue("A", 1) + ds.GetDoubleValue("A", 2));
348      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));
349      Evaluate(interpreter, ds, "(integral -2.0 3.0)", 1, 9.0);
350
351      // derivative
352      // (f_0 + 2 * f_1 - 2 * f_3 - f_4) / 8; // h = 1
353      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);
354      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);
355      Evaluate(interpreter, ds, "(diff (* (variable 1.0 a) (variable 1.0 b)))", 5, +
356        (ds.GetDoubleValue("A", 5) * ds.GetDoubleValue("B", 5) +
357        2 * ds.GetDoubleValue("A", 4) * ds.GetDoubleValue("B", 4) -
358        2 * ds.GetDoubleValue("A", 2) * ds.GetDoubleValue("B", 2) -
359        ds.GetDoubleValue("A", 1) * ds.GetDoubleValue("B", 1)) / 8.0);
360      Evaluate(interpreter, ds, "(diff -2.0 3.0)", 5, 0.0);
361
362      // timelag
363      Evaluate(interpreter, ds, "(lag -1.0 (lagVariable 1.0 a 2)) ", 1, ds.GetDoubleValue("A", 2));
364      Evaluate(interpreter, ds, "(lag -2.0 (lagVariable 1.0 a 2)) ", 2, ds.GetDoubleValue("A", 2));
365      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));
366      Evaluate(interpreter, ds, "(lag -2.0 3.0)", 1, 3.0);
367
368      {
369        // special functions
370        Action<double> checkAiry = (x) => {
371          double ai, aip, bi, bip;
372          alglib.airy(x, out ai, out aip, out bi, out bip);
373          Evaluate(interpreter, ds, "(airya " + x + ")", 0, ai);
374          Evaluate(interpreter, ds, "(airyb " + x + ")", 0, bi);
375        };
376
377        Action<double> checkBessel = (x) => {
378          Evaluate(interpreter, ds, "(bessel " + x + ")", 0, alglib.besseli0(x));
379        };
380
381        Action<double> checkSinCosIntegrals = (x) => {
382          double si, ci;
383          alglib.sinecosineintegrals(x, out si, out ci);
384          Evaluate(interpreter, ds, "(cosint " + x + ")", 0, ci);
385          Evaluate(interpreter, ds, "(sinint " + x + ")", 0, si);
386        };
387        Action<double> checkHypSinCosIntegrals = (x) => {
388          double shi, chi;
389          alglib.hyperbolicsinecosineintegrals(x, out shi, out chi);
390          Evaluate(interpreter, ds, "(hypcosint " + x + ")", 0, chi);
391          Evaluate(interpreter, ds, "(hypsinint " + x + ")", 0, shi);
392        };
393        Action<double> checkFresnelSinCosIntegrals = (x) => {
394          double c = 0, s = 0;
395          alglib.fresnelintegral(x, ref c, ref s);
396          Evaluate(interpreter, ds, "(fresnelcosint " + x + ")", 0, c);
397          Evaluate(interpreter, ds, "(fresnelsinint " + x + ")", 0, s);
398        };
399        Action<double> checkNormErf = (x) => {
400          Evaluate(interpreter, ds, "(norm " + x + ")", 0, alglib.normaldistribution(x));
401          Evaluate(interpreter, ds, "(erf " + x + ")", 0, alglib.errorfunction(x));
402        };
403
404        Action<double> checkGamma = (x) => {
405          Evaluate(interpreter, ds, "(gamma " + x + ")", 0, alglib.gammafunction(x));
406        };
407        Action<double> checkPsi = (x) => {
408          try {
409            Evaluate(interpreter, ds, "(psi " + x + ")", 0, alglib.psi(x));
410          }
411          catch (alglib.alglibexception) { // ignore cases where alglib throws an exception
412          }
413        };
414        Action<double> checkDawson = (x) => {
415          Evaluate(interpreter, ds, "(dawson " + x + ")", 0, alglib.dawsonintegral(x));
416        };
417        Action<double> checkExpInt = (x) => {
418          Evaluate(interpreter, ds, "(expint " + x + ")", 0, alglib.exponentialintegralei(x));
419        };
420
421
422
423        foreach (var e in new[] { -2.0, -1.0, 0.0, 1.0, 2.0 }) {
424          checkAiry(e);
425          checkBessel(e);
426          checkSinCosIntegrals(e);
427          checkGamma(e);
428          checkExpInt(e);
429          checkDawson(e);
430          checkPsi(e);
431          checkNormErf(e);
432          checkFresnelSinCosIntegrals(e);
433          checkHypSinCosIntegrals(e);
434        }
435      }
436    }
437
438    private void Evaluate(ISymbolicDataAnalysisExpressionTreeInterpreter interpreter, Dataset ds, string expr, int index, double expected) {
439      var importer = new SymbolicExpressionImporter();
440      ISymbolicExpressionTree tree = importer.Import(expr);
441
442      double actual = interpreter.GetSymbolicExpressionTreeValues(tree, ds, Enumerable.Range(index, 1)).First();
443
444      Assert.IsFalse(double.IsNaN(actual) && !double.IsNaN(expected));
445      Assert.IsFalse(!double.IsNaN(actual) && double.IsNaN(expected));
446      Assert.AreEqual(expected, actual, 1.0E-12, expr);
447    }
448  }
449}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.