index 130d89f..d6b7870 100644 (file)
@@ -30,20 +30,20 @@ namespace dai {
class Region : public VarSet {
private:
/// Counting number
-        Real          _c;
+        Real _c;

public:
/// Default constructor
Region() : VarSet(), _c(1.0) {}

/// Construct from a set of variables and a counting number
-        Region( const VarSet &x, Real c ) : VarSet(x), _c(c) {}
+        Region( const VarSetx, Real c ) : VarSet(x), _c(c) {}

/// Returns constant reference to counting number
-        const Real & c() const { return _c; }
+        const Real& c() const { return _c; }

/// Returns reference to counting number
-        Real & c() { return _c; }
+        Real& c() { return _c; }
};

@@ -58,13 +58,13 @@ class FRegion : public Factor {
FRegion() : Factor(), _c(1.0) {}

/// Constructs from a factor and a counting number
-        FRegion( const Factor & x, Real c ) : Factor(x), _c(c) {}
+        FRegion( const Factor& x, Real c ) : Factor(x), _c(c) {}

/// Returns constant reference to counting number
-        const Real & c() const { return _c; }
+        const Real& c() const { return _c; }

/// Returns reference to counting number
-        Real & c() { return _c; }
+        Real& c() { return _c; }
};

@@ -83,6 +83,13 @@ class FRegion : public Factor {
*
*  Each factor in the factor graph belongs to an outer region; normally, the factor contents
*  of an outer region would be the product of all the factors that belong to that region.
+ *  \idea Generalize the definition of region graphs to the one given in [\ref YFW05], i.e., replace
+ *  the current implementation which uses a BipartiteGraph with one that uses a DAG.
+ *  \idea The outer regions are products of factors; right now, this product is constantly cached:
+ *  changing one factor results in an update of all relevant outer regions. This may not be the most
+ *  efficient approach; an alternative would be to only precompute the factor products at the start
+ *  of an inference algorithm - e.g., in init(). This has the additional advantage that FactorGraph
+ e  can offer write access to its factors.
*/
class RegionGraph : public FactorGraph {
protected:
@@ -142,7 +149,7 @@ class RegionGraph : public FactorGraph {
virtual RegionGraph* clone() const { return new RegionGraph(*this); }
//@}

-    /// \name Queries
+    /// \name Accessors and mutators
//@{
/// Returns number of outer regions
size_t nrORs() const { return _ORs.size(); }
@@ -172,7 +179,7 @@ class RegionGraph : public FactorGraph {
}

/// Returns the index of the outer region to which the \a I 'th factor corresponds
-        size_t fac2OR( size_t I ) {
+        size_t fac2OR( size_t I ) const {
DAI_DEBASSERT( I < nrFactors() );
DAI_DEBASSERT( I < _fac2OR.size() );
return _fac2OR[I];
@@ -180,9 +187,20 @@ class RegionGraph : public FactorGraph {

/// Returns constant reference to the neighbors of outer region \a alpha
const Neighbors& nbOR( size_t alpha ) const { return _G.nb1(alpha); }
+
/// Returns constant reference to the neighbors of inner region \a beta
const Neighbors& nbIR( size_t beta ) const { return _G.nb2(beta); }

+        /// Returns DAG structure of the region graph
+        /** \note Currently, the DAG is implemented as a BipartiteGraph; the nodes of
+         *  type 1 are the outer regions, the nodes of type 2 the inner regions, and
+         *  edges correspond with arrows from nodes of type 1 to type 2.
+         */
+        const BipartiteGraph& DAG() const { return _G; }
+    //@}
+
+    /// \name Queries
+    //@{
/// Check whether the counting numbers are valid
/** Counting numbers are said to be (variable) valid if for each variable \f$x\f$,
*    \f[\sum_{\alpha \ni x} c_\alpha + \sum_{\beta \ni x} c_\beta = 1\f]
@@ -197,7 +215,7 @@ class RegionGraph : public FactorGraph {
/// Set the content of the \a I 'th factor and make a backup of its old content if \a backup == \c true
virtual void setFactor( size_t I, const Factor& newFactor, bool backup = false ) {
FactorGraph::setFactor( I, newFactor, backup );
-            RecomputeOR( I );
+            recomputeOR( I );
}

/// Set the contents of all factors as specified by \a facs and make a backup of the old contents if \a backup == \c true
@@ -206,23 +224,58 @@ class RegionGraph : public FactorGraph {
VarSet ns;
for( std::map<size_t, Factor>::const_iterator fac = facs.begin(); fac != facs.end(); fac++ )
ns |= fac->second.vars();
-            RecomputeORs( ns );
+            recomputeORs( ns );
+        }
+    //@}
+
+    /// \name Input/output
+    //@{
+        /// Reads a region graph from a file
+        /** \note Not implemented yet
+         */
+        virtual void ReadFromFile( const char* /*filename*/ ) {
+            DAI_THROW(NOT_IMPLEMENTED);
+        }
+
+        /// Writes a factor graph to a file
+        /** \note Not implemented yet
+         */
+        virtual void WriteToFile( const char* /*filename*/, size_t /*precision*/=15 ) const {
+            DAI_THROW(NOT_IMPLEMENTED);
+        }
+
+        /// Writes a RegionGraph to an output stream
+        friend std::ostream& operator<< ( std::ostream& os, const RegionGraph& rg );
+
+        /// Writes a region graph to a GraphViz .dot file
+        /** \note Not implemented yet
+         */
+        virtual void printDot( std::ostream& /*os*/ ) const {
+            DAI_THROW(NOT_IMPLEMENTED);
}
+    //@}
+
+    protected:
+        /// Helper function for constructors
+        void construct( const FactorGraph& fg, const std::vector<VarSet>& ors, const std::vector<Region>& irs, const std::vector<std::pair<size_t,size_t> >& edges );
+
+        /// Helper function for constructors (CVM style)
+        void constructCVM( const FactorGraph& fg, const std::vector<VarSet>& cl );

/// Recompute all outer regions
/** The factor contents of each outer region is set to the product of the factors belonging to that region.
*/
-        void RecomputeORs();
+        void recomputeORs();

/// Recompute all outer regions involving the variables in \a vs
/** The factor contents of each outer region involving at least one of the variables in \a vs is set to the product of the factors belonging to that region.
*/
-        void RecomputeORs( const VarSet& vs );
+        void recomputeORs( const VarSet& vs );

/// Recompute all outer regions involving factor \a I
/** The factor contents of each outer region involving the \a I 'th factor is set to the product of the factors belonging to that region.
*/
-        void RecomputeOR( size_t I );
+        void recomputeOR( size_t I );

/// Calculates counting numbers of inner regions based upon counting numbers of outer regions
/** The counting numbers of the inner regions are set using the Moebius inversion formula:
@@ -231,21 +284,8 @@ class RegionGraph : public FactorGraph {
*  the partial ordering induced by the subset relation (i.e., a region is a child of another
*  region if its variables are a subset of the variables of its parent region).
*/
-        void calcCountingNumbers();
-    //@}
+        void calcCVMCountingNumbers();

-    /// \name Input/output
-    //@{
-        /// Writes a RegionGraph to an output stream
-        friend std::ostream& operator << ( std::ostream& os, const RegionGraph& rg );
-    //@}
-
-    protected:
-        /// Helper function for constructors
-        void construct( const FactorGraph& fg, const std::vector<VarSet>& ors, const std::vector<Region>& irs, const std::vector<std::pair<size_t,size_t> >& edges );
-
-        /// Helper function for constructors (CVM style)
-        void constructCVM( const FactorGraph& fg, const std::vector<VarSet>& cl );
};