libs/numeric/odeint/test/rosenbrock4_mp.cpp

   1 /*
   2  [auto_generated]
   3  libs/numeric/odeint/test/rosenbrock4.cpp
   4
   5  [begin_description]
   6  This file tests the Rosenbrock 4 stepper and its controller and dense output stepper.
   7  [end_description]
   8
   9  Copyright 2009-2012 Karsten Ahnert
  10  Copyright 2009-2012 Mario Mulansky
  11
  12  Distributed under the Boost Software License, Version 1.0.
  13  (See accompanying file LICENSE_1_0.txt or
  14  copy at http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt)
  15  */
  16
  17 // disable checked iterator warning for msvc
  18 #include <boost/config.hpp>
  19 #ifdef BOOST_MSVC
  20     #pragma warning(disable:4996)
  21 #endif
  22
  23 #define BOOST_TEST_MODULE odeint_rosenbrock4
  24
  25 #include <utility>
  26 #include <iostream>
  27
  28 #include <boost/test/unit_test.hpp>
  29 #include <boost/multiprecision/cpp_dec_float.hpp>
  30
  31 #include <boost/numeric/odeint/stepper/rosenbrock4.hpp>
  32 #include <boost/numeric/odeint/stepper/rosenbrock4_controller.hpp>
  33 #include <boost/numeric/odeint/stepper/rosenbrock4_dense_output.hpp>
  34
  35 #include <boost/numeric/ublas/vector.hpp>
  36 #include <boost/numeric/ublas/matrix.hpp>
  37
  38 using namespace boost::unit_test;
  39 using namespace boost::numeric::odeint;
  40
  41 typedef boost::multiprecision::cpp_dec_float_50 value_type;
  42 typedef boost::numeric::ublas::vector< value_type > state_type;
  43 typedef boost::numeric::ublas::matrix< value_type > matrix_type;
  44
  45
  46 struct sys
  47 {
  48     void operator()( const state_type &x , state_type &dxdt , const value_type &t ) const
  49     {
  50         dxdt( 0 ) = x( 0 ) + 2 * x( 1 );
  51         dxdt( 1 ) = x( 1 );
  52     }
  53 };
  54
  55 struct jacobi
  56 {
  57     void operator()( const state_type &x , matrix_type &jacobi , const value_type &t , state_type &dfdt ) const
  58     {
  59         jacobi( 0 , 0 ) = 1;
  60         jacobi( 0 , 1 ) = 2;
  61         jacobi( 1 , 0 ) = 0;
  62         jacobi( 1 , 1 ) = 1;
  63         dfdt( 0 ) = 0.0;
  64         dfdt( 1 ) = 0.0;
  65     }
  66 };
  67
  68 BOOST_AUTO_TEST_SUITE( rosenbrock4_test )
  69
  70 BOOST_AUTO_TEST_CASE( test_rosenbrock4_stepper )
  71 {
  72     typedef rosenbrock4< value_type > stepper_type;
  73     stepper_type stepper;
  74
  75     typedef stepper_type::state_type state_type;
  76     typedef stepper_type::value_type stepper_value_type;
  77     typedef stepper_type::deriv_type deriv_type;
  78     typedef stepper_type::time_type time_type;
  79
  80     state_type x( 2 ) , xerr( 2 );
  81     x(0) = 0.0; x(1) = 1.0;
  82
  83     stepper.do_step( std::make_pair( sys() , jacobi() ) , x ,
  84                      static_cast<value_type>(0.0) , static_cast<value_type>(0.1) , xerr );
  85
  86     stepper.do_step( std::make_pair( sys() , jacobi() ) , x ,
  87                      static_cast<value_type>(0.0) , static_cast<value_type>(0.1) );
  88
  89 //    using std::abs;
  90 //    value_type eps = 1E-12;
  91 //
  92 //    // compare with analytic solution of above system
  93 //    BOOST_CHECK_SMALL( abs( x(0) - 20.0/81.0 ) , eps );
  94 //    BOOST_CHECK_SMALL( abs( x(1) - 10.0/9.0 ) , eps );
  95
  96 }
  97
  98 BOOST_AUTO_TEST_CASE( test_rosenbrock4_controller )
  99 {
 100     typedef rosenbrock4_controller< rosenbrock4< value_type > > stepper_type;
 101     stepper_type stepper;
 102
 103     typedef stepper_type::state_type state_type;
 104     typedef stepper_type::value_type stepper_value_type;
 105     typedef stepper_type::deriv_type deriv_type;
 106     typedef stepper_type::time_type time_type;
 107
 108     state_type x( 2 );
 109     x( 0 ) = 0.0 ; x(1) = 1.0;
 110
 111     value_type t = 0.0 , dt = 0.01;
 112     stepper.try_step( std::make_pair( sys() , jacobi() ) , x , t , dt );
 113 }
 114
 115 BOOST_AUTO_TEST_CASE( test_rosenbrock4_dense_output )
 116 {
 117     typedef rosenbrock4_dense_output< rosenbrock4_controller< rosenbrock4< value_type > > > stepper_type;
 118     typedef rosenbrock4_controller< rosenbrock4< value_type > > controlled_stepper_type;
 119     controlled_stepper_type  c_stepper;
 120     stepper_type stepper( c_stepper );
 121
 122     typedef stepper_type::state_type state_type;
 123     typedef stepper_type::value_type stepper_value_type;
 124     typedef stepper_type::deriv_type deriv_type;
 125     typedef stepper_type::time_type time_type;
 126     state_type x( 2 );
 127     x( 0 ) = 0.0 ; x(1) = 1.0;
 128     stepper.initialize( x , 0.0 , 0.1 );
 129     std::pair< value_type , value_type > tr = stepper.do_step( std::make_pair( sys() , jacobi() ) );
 130     stepper.calc_state( 0.5 * ( tr.first + tr.second ) , x );
 131 }
 132
 133 BOOST_AUTO_TEST_CASE( test_rosenbrock4_copy_dense_output )
 134 {
 135     typedef rosenbrock4_controller< rosenbrock4< value_type > > controlled_stepper_type;
 136     typedef rosenbrock4_dense_output< controlled_stepper_type > stepper_type;
 137
 138     controlled_stepper_type  c_stepper;
 139     stepper_type stepper( c_stepper );
 140     stepper_type stepper2( stepper );
 141 }
 142
 143 BOOST_AUTO_TEST_SUITE_END()