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  • Committer: Package Import Robot
  • Author(s): Koichi Akabe
  • Date: 2012-06-04 07:15:43 UTC
  • Revision ID: package-import@ubuntu.com-20120604071543-zx6uthupvmtqn3k2
Tags: upstream-1.1.1
ImportĀ upstreamĀ versionĀ 1.1.1

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Lines of Context:
 
1
// Ceres Solver - A fast non-linear least squares minimizer
 
2
// Copyright 2010, 2011, 2012 Google Inc. All rights reserved.
 
3
// http://code.google.com/p/ceres-solver/
 
4
//
 
5
// Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 
6
// modification, are permitted provided that the following conditions are met:
 
7
//
 
8
// * Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
 
9
//   this list of conditions and the following disclaimer.
 
10
// * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
 
11
//   this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
 
12
//   and/or other materials provided with the distribution.
 
13
// * Neither the name of Google Inc. nor the names of its contributors may be
 
14
//   used to endorse or promote products derived from this software without
 
15
//   specific prior written permission.
 
16
//
 
17
// THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
 
18
// AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
 
19
// IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
 
20
// ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
 
21
// LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
 
22
// CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
 
23
// SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
 
24
// INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
 
25
// CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
 
26
// ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
 
27
// POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 
28
//
 
29
// Author: sameeragarwal@google.com (Sameer Agarwal)
 
30
//         keir@google.com (Keir Mierle)
 
31
 
 
32
#ifndef CERES_INTERNAL_EVALUATOR_H_
 
33
#define CERES_INTERNAL_EVALUATOR_H_
 
34
 
 
35
#include <string>
 
36
#include "ceres/internal/port.h"
 
37
#include "ceres/types.h"
 
38
 
 
39
namespace ceres {
 
40
namespace internal {
 
41
 
 
42
class Program;
 
43
class SparseMatrix;
 
44
 
 
45
// The Evaluator interface offers a way to interact with a least squares cost
 
46
// function that is useful for an optimizer that wants to minimize the least
 
47
// squares objective. This insulates the optimizer from issues like Jacobian
 
48
// storage, parameterization, etc.
 
49
class Evaluator {
 
50
 public:
 
51
  virtual ~Evaluator();
 
52
 
 
53
  struct Options {
 
54
    Options()
 
55
        : num_threads(1),
 
56
          num_eliminate_blocks(-1),
 
57
          linear_solver_type(DENSE_QR) {}
 
58
 
 
59
    int num_threads;
 
60
    int num_eliminate_blocks;
 
61
    LinearSolverType linear_solver_type;
 
62
  };
 
63
 
 
64
  static Evaluator* Create(const Options& options,
 
65
                           Program* program,
 
66
                           string* error);
 
67
 
 
68
  // Build and return a sparse matrix for storing and working with the Jacobian
 
69
  // of the objective function. The jacobian has dimensions
 
70
  // NumEffectiveParameters() by NumParameters(), and is typically extremely
 
71
  // sparse. Since the sparsity pattern of the Jacobian remains constant over
 
72
  // the lifetime of the optimization problem, this method is used to
 
73
  // instantiate a SparseMatrix object with the appropriate sparsity structure
 
74
  // (which can be an expensive operation) and then reused by the optimization
 
75
  // algorithm and the various linear solvers.
 
76
  //
 
77
  // It is expected that the classes implementing this interface will be aware
 
78
  // of their client's requirements for the kind of sparse matrix storage and
 
79
  // layout that is needed for an efficient implementation. For example
 
80
  // CompressedRowOptimizationProblem creates a compressed row representation of
 
81
  // the jacobian for use with CHOLMOD, where as BlockOptimizationProblem
 
82
  // creates a BlockSparseMatrix representation of the jacobian for use in the
 
83
  // Schur complement based methods.
 
84
  virtual SparseMatrix* CreateJacobian() const = 0;
 
85
 
 
86
  // Evaluate the cost function for the given state. Returns the cost,
 
87
  // residuals, and jacobian in the corresponding arguments. Both residuals and
 
88
  // jacobian are optional; to avoid computing them, pass NULL.
 
89
  //
 
90
  // If non-NULL, the Jacobian must have a suitable sparsity pattern; only the
 
91
  // values array of the jacobian is modified.
 
92
  //
 
93
  // state is an array of size NumParameters(), cost is a pointer to a single
 
94
  // double, and residuals is an array of doubles of size NumResiduals().
 
95
  virtual bool Evaluate(const double* state,
 
96
                        double* cost,
 
97
                        double* residuals,
 
98
                        SparseMatrix* jacobian) = 0;
 
99
 
 
100
  // Make a change delta (of size NumEffectiveParameters()) to state (of size
 
101
  // NumParameters()) and store the result in state_plus_delta.
 
102
  //
 
103
  // In the case that there are no parameterizations used, this is equivalent to
 
104
  //
 
105
  //   state_plus_delta[i] = state[i] + delta[i] ;
 
106
  //
 
107
  // however, the mapping is more complicated in the case of parameterizations
 
108
  // like quaternions. This is the same as the "Plus()" operation in
 
109
  // local_parameterization.h, but operating over the entire state vector for a
 
110
  // problem.
 
111
  virtual bool Plus(const double* state,
 
112
                    const double* delta,
 
113
                    double* state_plus_delta) const = 0;
 
114
 
 
115
  // The number of parameters in the optimization problem.
 
116
  virtual int NumParameters() const = 0;
 
117
 
 
118
  // This is the effective number of parameters that the optimizer may adjust.
 
119
  // This applies when there are parameterizations on some of the parameters.
 
120
  virtual int NumEffectiveParameters()  const = 0;
 
121
 
 
122
  // The number of residuals in the optimization problem.
 
123
  virtual int NumResiduals() const = 0;
 
124
};
 
125
 
 
126
}  // namespace internal
 
127
}  // namespace ceres
 
128
 
 
129
#endif  // CERES_INTERNAL_EVALUATOR_H_