Stan Math Library  2.12.0
reverse mode automatic differentiation
multi_gp_log.hpp
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1 #ifndef STAN_MATH_PRIM_MAT_PROB_MULTI_GP_LOG_HPP
2 #define STAN_MATH_PRIM_MAT_PROB_MULTI_GP_LOG_HPP
3 
18 
19 namespace stan {
20  namespace math {
39  template <bool propto,
40  typename T_y, typename T_covar, typename T_w>
41  typename boost::math::tools::promote_args<T_y, T_covar, T_w>::type
42  multi_gp_log(const Eigen::Matrix<T_y, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic>& y,
43  const Eigen::Matrix
44  <T_covar, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic>& Sigma,
45  const Eigen::Matrix<T_w, Eigen::Dynamic, 1>& w) {
46  static const char* function("multi_gp_log");
47  typedef typename boost::math::tools::promote_args<T_y, T_covar, T_w>::type
48  T_lp;
49  T_lp lp(0.0);
50 
51 
52  check_positive(function, "Kernel rows", Sigma.rows());
53  check_finite(function, "Kernel", Sigma);
54  check_symmetric(function, "Kernel", Sigma);
55 
57  check_ldlt_factor(function, "LDLT_Factor of Sigma", ldlt_Sigma);
58 
59  check_size_match(function,
60  "Size of random variable (rows y)", y.rows(),
61  "Size of kernel scales (w)", w.size());
62  check_size_match(function,
63  "Size of random variable", y.cols(),
64  "rows of covariance parameter", Sigma.rows());
65  check_positive_finite(function, "Kernel scales", w);
66  check_finite(function, "Random variable", y);
67 
68  if (y.rows() == 0)
69  return lp;
70 
72  lp += NEG_LOG_SQRT_TWO_PI * y.rows() * y.cols();
73  }
74 
76  lp -= 0.5 * log_determinant_ldlt(ldlt_Sigma) * y.rows();
77  }
78 
80  lp += (0.5 * y.cols()) * sum(log(w));
81  }
82 
84  Eigen::Matrix<T_w, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic>
85  w_mat(w.asDiagonal());
86  Eigen::Matrix<T_y, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic> yT(y.transpose());
87  lp -= 0.5 * trace_gen_inv_quad_form_ldlt(w_mat, ldlt_Sigma, yT);
88  }
89 
90  return lp;
91  }
92 
93  template <typename T_y, typename T_covar, typename T_w>
94  inline
95  typename boost::math::tools::promote_args<T_y, T_covar, T_w>::type
96  multi_gp_log(const Eigen::Matrix<T_y, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic>& y,
97  const Eigen::Matrix<T_covar, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic>&
98  Sigma,
99  const Eigen::Matrix<T_w, Eigen::Dynamic, 1>& w) {
100  return multi_gp_log<false>(y, Sigma, w);
101  }
102 
103  }
104 }
105 #endif
fvar< T > sum(const std::vector< fvar< T > > &m)
Return the sum of the entries of the specified standard vector.
Definition: sum.hpp:20
fvar< T > log(const fvar< T > &x)
Definition: log.hpp:14
Template metaprogram to calculate whether a summand needs to be included in a proportional (log) prob...
bool check_ldlt_factor(const char *function, const char *name, LDLT_factor< T, R, C > &A)
Return true if the argument is a valid LDLT_factor.
bool check_positive(const char *function, const char *name, const T_y &y)
Return true if y is positive.
bool check_size_match(const char *function, const char *name_i, T_size1 i, const char *name_j, T_size2 j)
Return true if the provided sizes match.
boost::math::tools::promote_args< T_y, T_covar, T_w >::type multi_gp_log(const Eigen::Matrix< T_y, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic > &y, const Eigen::Matrix< T_covar, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic > &Sigma, const Eigen::Matrix< T_w, Eigen::Dynamic, 1 > &w)
The log of a multivariate Gaussian Process for the given y, Sigma, and w.
const double NEG_LOG_SQRT_TWO_PI
Definition: constants.hpp:181
bool check_finite(const char *function, const char *name, const T_y &y)
Return true if y is finite.
bool check_symmetric(const char *function, const char *name, const Eigen::Matrix< T_y, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic > &y)
Return true if the specified matrix is symmetric.
T log_determinant_ldlt(LDLT_factor< T, R, C > &A)
boost::enable_if_c<!stan::is_var< T1 >::value &&!stan::is_var< T2 >::value &&!stan::is_var< T3 >::value, typename boost::math::tools::promote_args< T1, T2, T3 >::type >::type trace_gen_inv_quad_form_ldlt(const Eigen::Matrix< T1, R1, C1 > &D, const LDLT_factor< T2, R2, C2 > &A, const Eigen::Matrix< T3, R3, C3 > &B)
bool check_positive_finite(const char *function, const char *name, const T_y &y)
Return true if y is positive and finite.

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