CUTEst Com Matlab

No meu vídeo do YouTube, eu ensinei como se faz para instalar o CUTEst. Hoje estendo a instalação para instalar o MatLab também, mas para uma instalação mais detalhada, talvez o vídeo seja mais indicado.

Inicialmente instale o Matlab. Não vou entrar em detalhes, mas atente-se a duas coisas:

• Algumas versões do matlab não colocam o executável num lugar “visível pelo

terminal".
Para resolver, usando o bash, adicione o caminho dos executáveis do MATLAB
ao PATH no arquivo `~/.bashrc`.
Por exemplo, adicionando

PATH=/usr/local/MATLAB/R20XXc/bin:$PATH

• Você vai precisar do mex (um link para ele é suficiente) no /bin.

Para resolver, pode fazer um link a partir do caminho original

$ sudo ln -s /usr/local/MATLAB/R20XXc/bin/mex /bin/

Depois de instalado o Matlab, vamos instalar o CUTEst. Você precisará do subversion instalado (que disponibiliza o comando svn), e do compilador de fortran. A versão do compilador de fortran depende da versão do Matlab.

Crie ou escolha uma pasta para as biblioteca do cutest. A nossa será $HOME/libraries. Nessa pasta baixe os repositórios CUTEst usando o subversion. Siga os passos da wiki oficial, ou copie os comandos abaixo para um arquivo baixacutest.sh.

#!/bin/bash

cmd="svn checkout -q --username anonymous --password "" --non-interactive --no-auth-cache"
url="http://ccpforge.cse.rl.ac.uk/svn/cutest/"
for name in archdefs sifdecode cutest sif
do
echo "Downloading $name"
$cmd $url/$name/trunk ./$name
done

Para executar esse arquivo, rode os comandos

$ chmod a+x baixacutest.sh
$ ./baixacutest.sh

Entre na pasta $HOME/libraries/archdefs e rode o comando install_optsuite. Responda as perguntas para instalar o CUTEst e sua família.

Depois da instalação, o CUTEst soltará várias informações que você deve guardar no seu $HOME/.bashrc. As minhas informações estão abaixo. Você pode modificar para corresponder à sua configuração.

LIBS=$HOME/libraries
export ARCHDEFS="$LIBS/archdefs"
export SIFDECODE="$LIBS/sifdecode"
export CUTEST="$LIBS/cutest"
export MASTSIF="$LIBS/sif"
export PATH="$CUTEST/bin:$SIFDECODE/bin:$PATH"
export MANPATH="$CUTEST/man:$SIFDECODE/man:$MANPATH"
export MYARCH="pc64.lnx.gfo"
export MYMATLABARCH="pc64.lnx.gfo"
export MYMATLAB="/usr/local/MATLAB/RXXXX/"

Para fazer o Matlab funcionar com o CUTEst, você decodifica o arquivo SIF para o format mex do matlab. Daí, você tem que abrir o Matlab naquela pasta, ou inserir o path dessa pasta. Aí você usa os comandos do cutest para acessar as propriedades do problema. O primeiro comando que você vai usar é o

prob = cutest_setup()

Para acessar a função objetivo, você pode usar

f = cutest_obj(x)
[f,g] = cutest_obj(x) % já retorna o gradiente também

Para acessar o gradiente, você pode usar

g = cutest_grad(x)

Além disso, existem outras funções que você pode usar. A lista está no apêndice B do Technical Report do CUTEst.

Para testar sua instação, você pode copiar o programinha a seguir, que tenta encontrar o minimizador de uma função através do método de máxima descida.

function [x,fx,k] = steep(x, f, g)

kmax = 1e4;
alpha = 0.5;
eps = 1e-4;

fx = f(x);
gx = g(x);

k = 1;
while norm(gx) > eps
  t = 1;
  while f(x-t*gx) > fx - alpha*t*dot(gx,gx)
    t = t*0.9;
  end
  x = x - t*gx;
  fx = f(x);
  gx = g(x);
  k = k + 1;
  if k > kmax
    return
  end
end

Copie esse conteúdo para um arquivo steep.m, e abra o Matlab. No terminal, vá até a pasta em que está esse arquivo e rode:

$ cutest2matlab BARD

No matlab, vá até a pasta que está esse arquivo e rode

prob = cutest_prob();
[sol, fx, k] = steep(prob.x, @(x) cutest_obj(x), @(x) cutest_grad(x))

A solução do problema deve ser perto de (0.08,1.14,2.33) e f = 0.0082.