multi_gp.h

Go to the documentation of this file.

#ifndef MULTI_GP_H
#define MULTI_GP_H
 
#include "gp.h"
 
namespace cmp::gp {
class MultiOutputGaussianProcess {
 
  private:
 
    // Base components
    std::vector<GaussianProcess> gps_; 
 
    // Observations (the GP can own the data or point to external data, if it owns the data the pointer will point to it)
    Eigen::MatrixXd xObs_;                                     
    Eigen::MatrixXd yObs_;                                     
    std::optional<Eigen::Ref<const Eigen::MatrixXd>> pXObs_;   
    std::optional<Eigen::Ref<const Eigen::MatrixXd>> pYObs_;   
 
 
 
  public:
 
    // Constructors and destructor
    MultiOutputGaussianProcess();
    MultiOutputGaussianProcess(const size_t &nGps, const std::shared_ptr<covariance::Covariance> &kernel, const std::shared_ptr<mean::Mean> &mean, const Eigen::Ref<const Eigen::VectorXd> &params, double nugget = 1e-8);
    ~MultiOutputGaussianProcess() = default;
 
    // Copy and move constructors and assignment operators
    MultiOutputGaussianProcess(const MultiOutputGaussianProcess &other) = default;
    MultiOutputGaussianProcess &operator=(const MultiOutputGaussianProcess &other) = default;
    MultiOutputGaussianProcess(MultiOutputGaussianProcess &&other) noexcept = default;
    MultiOutputGaussianProcess &operator=(MultiOutputGaussianProcess &&other) noexcept = default;
 
 
    void set(const size_t &nGps, const std::shared_ptr<covariance::Covariance> &kernel, const std::shared_ptr<mean::Mean> &mean, const Eigen::Ref<const Eigen::VectorXd> &params, double nugget = 1e-8);
 
    void condition(const Eigen::Ref<const Eigen::MatrixXd> &xObs, const Eigen::Ref<const Eigen::MatrixXd> &yObs, bool copyData = true);
 
 
    void fit(const Eigen::Ref<Eigen::MatrixXd> &xObs, const Eigen::Ref<Eigen::MatrixXd> &yObs, const Eigen::Ref<const Eigen::VectorXd> &lb, const Eigen::Ref<const Eigen::VectorXd> &ub,  const method &method = MLE, const nlopt::algorithm &alg = nlopt::LN_SBPLX, const double &tol_rel = 1e-3, bool copyData = true, const std::shared_ptr<cmp::prior::Prior> &prior = cmp::prior::Uniform::make(), const std::vector<bool> &logScale = {});
 
    std::pair<Eigen::VectorXd, Eigen::MatrixXd> predict(const Eigen::Ref<const Eigen::VectorXd> &x, const type &t = type::POSTERIOR) const;
 
    GaussianProcess &operator[](const int &i) {
        return gps_.at(i);
    }
 
    size_t size() const {
        return gps_.size();
    }
 
    Eigen::VectorXd predictMean(const Eigen::Ref<const Eigen::VectorXd> &x, const type &t = type::POSTERIOR) const;
};
 
 
}
#endif