File Coverage

pp-hmmbw.c
Criterion Covered Total %
statement 50 81 61.7
branch 42 184 22.8
condition n/a
subroutine n/a
pod n/a
total 92 265 34.7


line stmt bran cond sub pod time code
1              
2             #line 453 "lib/PDL/PP.pm"
3             /*
4             * THIS FILE WAS GENERATED BY PDL::PP from HMM.pd! Do not modify!
5             */
6              
7             #define PDL_FREE_CODE(trans, destroy, comp_free_code, ntpriv_free_code) \
8             if (destroy) { \
9             comp_free_code \
10             } \
11             if ((trans)->dims_redone) { \
12             ntpriv_free_code \
13             }
14              
15             #include "EXTERN.h"
16             #include "perl.h"
17             #include "XSUB.h"
18             #include "pdl.h"
19             #include "pdlcore.h"
20             #define PDL PDL_HMM
21             extern Core* PDL; /* Structure hold core C functions */
22             #line 23 "pp-hmmbw.c"
23              
24             #include
25              
26             /*#define DEBUG_ALPHA*/
27             /*#define DEBUG_BETA*/
28             /*#define DEBUG_VITERBI*/
29              
30              
31             /* logadd(x,y) = log(exp(x)+exp(y))
32             * + Code from Manning & Schütze (1997), Sec. 9.4, page 337
33             *
34             * LOG_BIG = log(1E31)
35             */
36             #define LOG_BIG 71.3801378828154
37             #define LOG_ZERO -1E+38
38             #define LOG_ONE 0
39             #define LOG_NONE 1
40 28           static inline double logadd1(double x, double y) {
41 28 100         if (y-x > LOG_BIG) return y;
42 14 50         else if (x-y > LOG_BIG) return x;
43             /*else return min(x,y) + log(exp(x-min(x,y)) + exp(y-min(x,y))); */
44 0 0         else if (x
45 0           else return y + log(exp(x-y) + 1);
46             }
47             static inline double logadd0(double x, double y) {
48             return log(exp(x)+exp(y));
49             }
50              
51             /* logdiff(x,y) = log(exp(x)-exp(y))
52             * + adapted from above
53             * + always returns positive (i.e. symmetric difference)
54             */
55             static inline double logdiff1(double x, double y) {
56             if (y-x > LOG_BIG) { return y; }
57             else if (x-y > LOG_BIG) { return x; }
58             /*else { return max(x,y) + log(exp(max(x,y)-max(x,y)) - exp(min(x,y)-max(x,y))); } */
59             /* = max(x,y) + log( 1 - exp(min(x,y)-max(x,y))); } */
60             else if (x>y) { return x + log( 1 - exp(y-x)); }
61             else { return y + log( 1 - exp(x-y)); }
62             }
63             static inline double logdiff0(double x, double y) {
64             return log(x>y ? (exp(x)-exp(y)) : (exp(y)-exp(x)));
65             }
66              
67             /*
68             #define logadd(x,y) logadd0(x,y)
69             #define logdiff(x,y) logdiff0(x,y)
70             */
71              
72             #define logadd(x,y) logadd1(x,y)
73             #define logdiff(x,y) logdiff1(x,y)
74              
75              
76             #line 1857 "lib/PDL/PP.pm"
77             pdl_error pdl_hmmbw_readdata(pdl_trans *__privtrans) {
78             pdl_error PDL_err = {0, NULL, 0};
79             #line 80 "pp-hmmbw.c"
80 7           register PDL_Indx __N_size = __privtrans->ind_sizes[1];
81 7 50         if (!__privtrans->broadcast.incs) return PDL->make_error(PDL_EUSERERROR, "Error in hmmbw:" "broadcast.incs NULL");
82             /* broadcastloop declarations */
83             int __brcloopval;
84             register PDL_Indx __tind0,__tind1; /* counters along dim */
85 7           register PDL_Indx __tnpdls = __privtrans->broadcast.npdls;
86             /* dims here are how many steps along those dims */
87 7           register PDL_Indx __tinc0_a = PDL_BRC_INC(__privtrans->broadcast.incs,__tnpdls,0,0);
88 7           register PDL_Indx __tinc0_b = PDL_BRC_INC(__privtrans->broadcast.incs,__tnpdls,1,0);
89 7           register PDL_Indx __tinc0_omega = PDL_BRC_INC(__privtrans->broadcast.incs,__tnpdls,2,0);
90 7           register PDL_Indx __tinc0_o = PDL_BRC_INC(__privtrans->broadcast.incs,__tnpdls,3,0);
91 7           register PDL_Indx __tinc0_beta = PDL_BRC_INC(__privtrans->broadcast.incs,__tnpdls,4,0);
92 7           register PDL_Indx __tinc1_a = PDL_BRC_INC(__privtrans->broadcast.incs,__tnpdls,0,1);
93 7           register PDL_Indx __tinc1_b = PDL_BRC_INC(__privtrans->broadcast.incs,__tnpdls,1,1);
94 7           register PDL_Indx __tinc1_omega = PDL_BRC_INC(__privtrans->broadcast.incs,__tnpdls,2,1);
95 7           register PDL_Indx __tinc1_o = PDL_BRC_INC(__privtrans->broadcast.incs,__tnpdls,3,1);
96 7           register PDL_Indx __tinc1_beta = PDL_BRC_INC(__privtrans->broadcast.incs,__tnpdls,4,1);
97             #define PDL_BROADCASTLOOP_START_hmmbw_readdata PDL_BROADCASTLOOP_START( \
98             readdata, \
99             __privtrans->broadcast, \
100             __privtrans->vtable, \
101             a_datap += __offsp[0]; \
102             b_datap += __offsp[1]; \
103             omega_datap += __offsp[2]; \
104             o_datap += __offsp[3]; \
105             beta_datap += __offsp[4]; \
106             , \
107             ( ,a_datap += __tinc1_a - __tinc0_a * __tdims0 \
108             ,b_datap += __tinc1_b - __tinc0_b * __tdims0 \
109             ,omega_datap += __tinc1_omega - __tinc0_omega * __tdims0 \
110             ,o_datap += __tinc1_o - __tinc0_o * __tdims0 \
111             ,beta_datap += __tinc1_beta - __tinc0_beta * __tdims0 \
112             ), \
113             ( ,a_datap += __tinc0_a \
114             ,b_datap += __tinc0_b \
115             ,omega_datap += __tinc0_omega \
116             ,o_datap += __tinc0_o \
117             ,beta_datap += __tinc0_beta \
118             ) \
119             )
120             #define PDL_BROADCASTLOOP_END_hmmbw_readdata PDL_BROADCASTLOOP_END( \
121             __privtrans->broadcast, \
122             a_datap -= __tinc1_a * __tdims1 + __offsp[0]; \
123             b_datap -= __tinc1_b * __tdims1 + __offsp[1]; \
124             omega_datap -= __tinc1_omega * __tdims1 + __offsp[2]; \
125             o_datap -= __tinc1_o * __tdims1 + __offsp[3]; \
126             beta_datap -= __tinc1_beta * __tdims1 + __offsp[4]; \
127             )
128 7           register PDL_Indx __inc_a_N0 = __privtrans->inc_sizes[PDL_INC_ID(__privtrans->vtable,0,0)]; (void)__inc_a_N0;register PDL_Indx __inc_a_N1 = __privtrans->inc_sizes[PDL_INC_ID(__privtrans->vtable,0,1)]; (void)__inc_a_N1;
129 7           register PDL_Indx __inc_b_N = __privtrans->inc_sizes[PDL_INC_ID(__privtrans->vtable,1,0)]; (void)__inc_b_N;register PDL_Indx __inc_b_M = __privtrans->inc_sizes[PDL_INC_ID(__privtrans->vtable,1,1)]; (void)__inc_b_M;
130 7           register PDL_Indx __inc_beta_N = __privtrans->inc_sizes[PDL_INC_ID(__privtrans->vtable,4,0)]; (void)__inc_beta_N;register PDL_Indx __inc_beta_T = __privtrans->inc_sizes[PDL_INC_ID(__privtrans->vtable,4,1)]; (void)__inc_beta_T;
131 7           register PDL_Indx __inc_o_T = __privtrans->inc_sizes[PDL_INC_ID(__privtrans->vtable,3,0)]; (void)__inc_o_T;
132 7           register PDL_Indx __inc_omega_N = __privtrans->inc_sizes[PDL_INC_ID(__privtrans->vtable,2,0)]; (void)__inc_omega_N;
133             #ifndef PDL_DECLARE_PARAMS_hmmbw_1
134             #define PDL_DECLARE_PARAMS_hmmbw_1(PDL_TYPE_OP,PDL_PPSYM_OP) \
135             PDL_DECLARE_PARAMETER(PDL_TYPE_OP, a, (__privtrans->pdls[0]), 1, PDL_PPSYM_OP) \
136             PDL_DECLARE_PARAMETER(PDL_TYPE_OP, b, (__privtrans->pdls[1]), 1, PDL_PPSYM_OP) \
137             PDL_DECLARE_PARAMETER(PDL_TYPE_OP, omega, (__privtrans->pdls[2]), 1, PDL_PPSYM_OP) \
138             PDL_DECLARE_PARAMETER(PDL_TYPE_OP, o, (__privtrans->pdls[3]), 1, PDL_PPSYM_OP) \
139             PDL_DECLARE_PARAMETER(PDL_TYPE_OP, beta, (__privtrans->pdls[4]), 1, PDL_PPSYM_OP)
140             #endif
141             #define PDL_IF_BAD(t,f) f
142 7           switch (__privtrans->__datatype) { /* Start generic switch */
143 0           case PDL_F: {
144 0 0         PDL_DECLARE_PARAMS_hmmbw_1(PDL_Float,F)
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
145 0 0         PDL_BROADCASTLOOP_START_hmmbw_readdata {
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
146 0           int i,j,t = __privtrans->ind_sizes[2]-1;
147              
148             /*-- Initialize: time t==T --*/
149 0 0         {/* Open N */ PDL_EXPAND2(register PDL_Indx N=0, __N_stop=(__N_size)); for(; N<__N_stop; N+=1) { (beta_datap)[0+(__inc_beta_N*(N))+(__inc_beta_T*(t))] = (omega_datap)[0+(__inc_omega_N*(N))]; }} /* Close N */
150              
151             /*-- Loop: time t < T --*/
152 0 0         for (t--; t >= 0; t--) {
153 0           int o_tp1 = (o_datap)[0+(__inc_o_T*(t+1))];
154              
155             /*-- Loop: t
156 0 0         for (i=0; i<__privtrans->ind_sizes[1]; i++) {
157 0           PDL_Float beta_i_t = (PDL_Float)LOG_ZERO;
158              
159             /*-- Loop: t
160 0 0         for (j=0; j<__privtrans->ind_sizes[1]; j++) {
161 0           beta_i_t = logadd( (a_datap)[0+(__inc_a_N0*(i))+(__inc_a_N1*(j))] + (b_datap)[0+(__inc_b_N*(j))+(__inc_b_M*(o_tp1))] + (beta_datap)[0+(__inc_beta_N*(j))+(__inc_beta_T*(t+1))] , beta_i_t );
162              
163             #ifdef DEBUG_BETA
164             printf("i=%u,j=%u,t=%u,o=%d: a(i=%u,j=%u)=%.2e b(j=%u,o=%u)=%.2e beta(j=%u,t+1=%u)=%.2e prod=%.2e sum=%.2e\n",
165             i,j,t,o_tp1,
166             i,j, exp((a_datap)[0+(__inc_a_N0*(i))+(__inc_a_N1*(j))]),
167             j,o_t, exp((b_datap)[0+(__inc_b_N*(j))+(__inc_b_M*(o_t))]),
168             j,t+1, exp((beta_datap)[0+(__inc_beta_N*(j))+(__inc_beta_T*(t+1))]),
169             exp((a_datap)[0+(__inc_a_N0*(i))+(__inc_a_N1*(j))]+(b_datap)[0+(__inc_b_N*(j))+(__inc_b_M*(o_t))]+(beta_datap)[0+(__inc_beta_N*(j))+(__inc_beta_T*(t+1))]), exp(beta_i_t));
170             #endif
171             }
172              
173             /*-- t
174 0           (beta_datap)[0+(__inc_beta_N*(i))+(__inc_beta_T*(t))] = beta_i_t;
175              
176             #ifdef DEBUG_BETA
177             printf("\n");
178             #endif
179             }
180             #ifdef DEBUG_BETA
181             printf("\n\n");
182             #endif
183             }
184 0 0         }PDL_BROADCASTLOOP_END_hmmbw_readdata
    0          
185 0           } break;
186 7           case PDL_D: {
187 7 50         PDL_DECLARE_PARAMS_hmmbw_1(PDL_Double,D)
    50          
    50          
    50          
    50          
    50          
    50          
    50          
    50          
    50          
    50          
    50          
    50          
    50          
    50          
188 28 50         PDL_BROADCASTLOOP_START_hmmbw_readdata {
    50          
    50          
    50          
    50          
    100          
    100          
189 7           int i,j,t = __privtrans->ind_sizes[2]-1;
190              
191             /*-- Initialize: time t==T --*/
192 21 100         {/* Open N */ PDL_EXPAND2(register PDL_Indx N=0, __N_stop=(__N_size)); for(; N<__N_stop; N+=1) { (beta_datap)[0+(__inc_beta_N*(N))+(__inc_beta_T*(t))] = (omega_datap)[0+(__inc_omega_N*(N))]; }} /* Close N */
193              
194             /*-- Loop: time t < T --*/
195 14 100         for (t--; t >= 0; t--) {
196 7           int o_tp1 = (o_datap)[0+(__inc_o_T*(t+1))];
197              
198             /*-- Loop: t
199 21 100         for (i=0; i<__privtrans->ind_sizes[1]; i++) {
200 14           PDL_Double beta_i_t = (PDL_Double)LOG_ZERO;
201              
202             /*-- Loop: t
203 42 100         for (j=0; j<__privtrans->ind_sizes[1]; j++) {
204 28           beta_i_t = logadd( (a_datap)[0+(__inc_a_N0*(i))+(__inc_a_N1*(j))] + (b_datap)[0+(__inc_b_N*(j))+(__inc_b_M*(o_tp1))] + (beta_datap)[0+(__inc_beta_N*(j))+(__inc_beta_T*(t+1))] , beta_i_t );
205              
206             #ifdef DEBUG_BETA
207             printf("i=%u,j=%u,t=%u,o=%d: a(i=%u,j=%u)=%.2e b(j=%u,o=%u)=%.2e beta(j=%u,t+1=%u)=%.2e prod=%.2e sum=%.2e\n",
208             i,j,t,o_tp1,
209             i,j, exp((a_datap)[0+(__inc_a_N0*(i))+(__inc_a_N1*(j))]),
210             j,o_t, exp((b_datap)[0+(__inc_b_N*(j))+(__inc_b_M*(o_t))]),
211             j,t+1, exp((beta_datap)[0+(__inc_beta_N*(j))+(__inc_beta_T*(t+1))]),
212             exp((a_datap)[0+(__inc_a_N0*(i))+(__inc_a_N1*(j))]+(b_datap)[0+(__inc_b_N*(j))+(__inc_b_M*(o_t))]+(beta_datap)[0+(__inc_beta_N*(j))+(__inc_beta_T*(t+1))]), exp(beta_i_t));
213             #endif
214             }
215              
216             /*-- t
217 14           (beta_datap)[0+(__inc_beta_N*(i))+(__inc_beta_T*(t))] = beta_i_t;
218              
219             #ifdef DEBUG_BETA
220             printf("\n");
221             #endif
222             }
223             #ifdef DEBUG_BETA
224             printf("\n\n");
225             #endif
226             }
227 7 50         }PDL_BROADCASTLOOP_END_hmmbw_readdata
    50          
228 7           } break;
229 0           case PDL_LD: {
230 0 0         PDL_DECLARE_PARAMS_hmmbw_1(PDL_LDouble,E)
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
231 0 0         PDL_BROADCASTLOOP_START_hmmbw_readdata {
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
    0          
232 0           int i,j,t = __privtrans->ind_sizes[2]-1;
233              
234             /*-- Initialize: time t==T --*/
235 0 0         {/* Open N */ PDL_EXPAND2(register PDL_Indx N=0, __N_stop=(__N_size)); for(; N<__N_stop; N+=1) { (beta_datap)[0+(__inc_beta_N*(N))+(__inc_beta_T*(t))] = (omega_datap)[0+(__inc_omega_N*(N))]; }} /* Close N */
236              
237             /*-- Loop: time t < T --*/
238 0 0         for (t--; t >= 0; t--) {
239 0           int o_tp1 = (o_datap)[0+(__inc_o_T*(t+1))];
240              
241             /*-- Loop: t
242 0 0         for (i=0; i<__privtrans->ind_sizes[1]; i++) {
243 0           PDL_LDouble beta_i_t = (PDL_LDouble)LOG_ZERO;
244              
245             /*-- Loop: t
246 0 0         for (j=0; j<__privtrans->ind_sizes[1]; j++) {
247 0           beta_i_t = logadd( (a_datap)[0+(__inc_a_N0*(i))+(__inc_a_N1*(j))] + (b_datap)[0+(__inc_b_N*(j))+(__inc_b_M*(o_tp1))] + (beta_datap)[0+(__inc_beta_N*(j))+(__inc_beta_T*(t+1))] , beta_i_t );
248              
249             #ifdef DEBUG_BETA
250             printf("i=%u,j=%u,t=%u,o=%d: a(i=%u,j=%u)=%.2e b(j=%u,o=%u)=%.2e beta(j=%u,t+1=%u)=%.2e prod=%.2e sum=%.2e\n",
251             i,j,t,o_tp1,
252             i,j, exp((a_datap)[0+(__inc_a_N0*(i))+(__inc_a_N1*(j))]),
253             j,o_t, exp((b_datap)[0+(__inc_b_N*(j))+(__inc_b_M*(o_t))]),
254             j,t+1, exp((beta_datap)[0+(__inc_beta_N*(j))+(__inc_beta_T*(t+1))]),
255             exp((a_datap)[0+(__inc_a_N0*(i))+(__inc_a_N1*(j))]+(b_datap)[0+(__inc_b_N*(j))+(__inc_b_M*(o_t))]+(beta_datap)[0+(__inc_beta_N*(j))+(__inc_beta_T*(t+1))]), exp(beta_i_t));
256             #endif
257             }
258              
259             /*-- t
260 0           (beta_datap)[0+(__inc_beta_N*(i))+(__inc_beta_T*(t))] = beta_i_t;
261              
262             #ifdef DEBUG_BETA
263             printf("\n");
264             #endif
265             }
266             #ifdef DEBUG_BETA
267             printf("\n\n");
268             #endif
269             }
270 0 0         }PDL_BROADCASTLOOP_END_hmmbw_readdata
    0          
271 0           } break;
272 0           default: return PDL->make_error(PDL_EUSERERROR, "PP INTERNAL ERROR in hmmbw: unhandled datatype(%d), only handles (FDE)! PLEASE MAKE A BUG REPORT\n", __privtrans->__datatype);
273             }
274             #undef PDL_IF_BAD
275 7           return PDL_err;
276             }
277              
278             static pdl_datatypes pdl_hmmbw_vtable_gentypes[] = { PDL_F, PDL_D, PDL_LD, -1 };
279             static PDL_Indx pdl_hmmbw_vtable_realdims[] = { 2, 2, 1, 1, 2 };
280             static char *pdl_hmmbw_vtable_parnames[] = { "a","b","omega","o","beta" };
281             static short pdl_hmmbw_vtable_parflags[] = {
282             0,
283             0,
284             0,
285             0,
286             PDL_PARAM_ISCREAT|PDL_PARAM_ISOUT|PDL_PARAM_ISWRITE
287             };
288             static pdl_datatypes pdl_hmmbw_vtable_partypes[] = { -1, -1, -1, -1, -1 };
289             static PDL_Indx pdl_hmmbw_vtable_realdims_starts[] = { 0, 2, 4, 5, 6 };
290             static PDL_Indx pdl_hmmbw_vtable_realdims_ind_ids[] = { 1, 1, 1, 0, 1, 2, 1, 2 };
291             static char *pdl_hmmbw_vtable_indnames[] = { "M","N","T" };
292             pdl_transvtable pdl_hmmbw_vtable = {
293             PDL_TRANS_DO_BROADCAST, 0, pdl_hmmbw_vtable_gentypes, 4, 5, NULL /*CORE21*/,
294             pdl_hmmbw_vtable_realdims, pdl_hmmbw_vtable_parnames,
295             pdl_hmmbw_vtable_parflags, pdl_hmmbw_vtable_partypes,
296             pdl_hmmbw_vtable_realdims_starts, pdl_hmmbw_vtable_realdims_ind_ids, 8,
297             3, pdl_hmmbw_vtable_indnames,
298             NULL, pdl_hmmbw_readdata, NULL,
299             NULL,
300             0,"PDL::HMM::hmmbw"
301             };
302              
303              
304 7           pdl_error pdl_run_hmmbw(pdl *a,pdl *b,pdl *omega,pdl *o,pdl *beta) {
305 7           pdl_error PDL_err = {0, NULL, 0};
306 7 50         if (!PDL) return (pdl_error){PDL_EFATAL, "PDL core struct is NULL, can't continue",0};
307 7           pdl_trans *__privtrans = PDL->create_trans(&pdl_hmmbw_vtable);
308 7 50         if (!__privtrans) return PDL->make_error_simple(PDL_EFATAL, "Couldn't create trans");
309 7           __privtrans->pdls[0] = a;
310 7           __privtrans->pdls[1] = b;
311 7           __privtrans->pdls[2] = omega;
312 7           __privtrans->pdls[3] = o;
313 7           __privtrans->pdls[4] = beta;
314 7 50         PDL_RETERROR(PDL_err, PDL->type_coerce(__privtrans));
315 7 50         PDL_RETERROR(PDL_err, PDL->make_trans_mutual(__privtrans));
316 7           return PDL_err;
317             }