使用 RcppNumerical 优化后获取 f_grad 函数中的变量访问权限

Question

我使用 RcppNumerical 进行优化，我需要在优化完成后在 f_grad 函数中声明一些变量。

为了解释我的问题，让我们以 RcppNumerical 包中的标准示例为例。首先，我们需要创建一个class.

// [[Rcpp::depends(RcppEigen)]]
// [[Rcpp::depends(RcppNumerical)]]

#include <RcppNumerical.h>

using namespace Numer;

// f = 100 * (x2 - x1^2)^2 + (1 - x1)^2
// True minimum: x1 = x2 = 1
class Rosenbrock: public MFuncGrad
{
public:
double f_grad(Constvec& x, Refvec grad)
    {
     double t1 = x[1] - x[0] * x[0];
     double t2 = 1 - x[0];
     grad[0] = -400 * x[0] * t1 - 2 * t2;
     grad[1] = 200 * t1;
     return 100 * t1 * t1 + t2 * t2;
    }
};

然后使用下面的代码进行优化

// [[Rcpp::export]]
Rcpp::List optim_test()
{
    Eigen::VectorXd x(2);
    x[0] = -1.2;
    x[1] = 1;
    double fopt;
    Rosenbrock f;
    int res = optim_lbfgs(f, x, fopt);
    return Rcpp::List::create(
        Rcpp::Named("xopt") = x,
        Rcpp::Named("fopt") = fopt,
        Rcpp::Named("status") = res
    );
}

如何在优化完成后访问 t1 或 t2 值。我想为优化解决方案指的是这些变量的值。

我的例子可能不太适合我正在寻找的东西，因为在这个例子的优化之外很容易计算 t1 或 t2。就我而言，我需要一些计算繁琐的变量。因此，如果在优化期间已经计算了它们，为什么不在优化后 return 它们（或访问它们的值）而不必在优化之外再次计算它们？

Answer 1

您可以对感兴趣的变量使用成员变量。为简单起见，我在这里使用 public 成员：

// [[Rcpp::depends(RcppEigen)]]
// [[Rcpp::depends(RcppNumerical)]]

#include <RcppNumerical.h>

using namespace Numer;

// f = 100 * (x2 - x1^2)^2 + (1 - x1)^2
// True minimum: x1 = x2 = 1
class Rosenbrock: public MFuncGrad
{
public:
  double t1;
  double t2;

  double f_grad(Constvec& x, Refvec grad)
  {
    t1 = x[1] - x[0] * x[0];
    t2 = 1 - x[0];
    grad[0] = -400 * x[0] * t1 - 2 * t2;
    grad[1] = 200 * t1;
    return 100 * t1 * t1 + t2 * t2;
  }
};

// [[Rcpp::export]]
Rcpp::List optim_test()
{
  Eigen::VectorXd x(2);
  x[0] = -1.2;
  x[1] = 1;
  double fopt;
  Rosenbrock f;
  int res = optim_lbfgs(f, x, fopt);
  return Rcpp::List::create(
    Rcpp::Named("xopt") = x,
    Rcpp::Named("fopt") = fopt,
    Rcpp::Named("status") = res,
    Rcpp::Named("t1") = f.t1,
    Rcpp::Named("t2") = f.t2
  );
}

/*** R
optim_test()
*/

结果：

> optim_test()
$xopt
[1] 1 1

$fopt
[1] 3.12499e-15

$status
[1] 0

$t1
[1] -2.849634e-09

$t2
[1] -4.809313e-08

使用 RcppNumerical 优化后获取 f_grad 函数中的变量访问权限

Get access to variables in f_grad function after optimization with RcppNumerical

numeric

rcpp

eigen