CostFunction.h

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#ifndef COSTFUNCTION_H_
#define COSTFUNCTION_H_
 
#include "MUQ/Utilities/VariadicMacros.h"
 
#include "MUQ/Modeling/ModPiece.h"
 
namespace muq {
  namespace Optimization {
 
 
    class CostFunction : public muq::Modeling::ModPiece {
    public:
 
      CostFunction(unsigned int dim) :
        muq::Modeling::ModPiece(Eigen::VectorXi::Constant(1,dim), Eigen::VectorXi::Ones(1)) {};
 
      virtual ~CostFunction() = default;
 
      virtual void SetPoint(Eigen::VectorXd const& evalPt);
 
 
      virtual double Cost(Eigen::VectorXd const& x){SetPoint(x); return Cost();};
      virtual double Cost() = 0;
 
      virtual Eigen::VectorXd Gradient(Eigen::VectorXd const& evalPt){SetPoint(evalPt); return Gradient();};
      virtual Eigen::VectorXd Gradient();
 
 
 
      virtual Eigen::MatrixXd Hessian(Eigen::VectorXd const& evalPt){SetPoint(evalPt); return Hessian();};
      virtual Eigen::MatrixXd Hessian();
 
 
      virtual Eigen::MatrixXd HessianByFD(Eigen::VectorXd const& evalPt){SetPoint(evalPt); return  HessianByFD();};
      virtual Eigen::MatrixXd HessianByFD();
 
 
      virtual Eigen::VectorXd ApplyHessian(Eigen::VectorXd const& evalPt,
                                           Eigen::VectorXd const& vec){SetPoint(evalPt); return ApplyHessian(vec);};
 
      virtual Eigen::VectorXd ApplyHessian(Eigen::VectorXd const& vec);
 
    protected:
      Eigen::VectorXd x;
 
    private:
 
 
      virtual void EvaluateImpl(muq::Modeling::ref_vector<Eigen::VectorXd> const& input) override;
 
 
      virtual void GradientImpl(unsigned int outputDimWrt, 
                                unsigned int inputDimWrt, 
                                muq::Modeling::ref_vector<Eigen::VectorXd> const& input, 
                                Eigen::VectorXd const& sensitivity) override;
 
      virtual void JacobianImpl(unsigned int outputDimWrt, 
                                unsigned int inputDimWrt, 
                                muq::Modeling::ref_vector<Eigen::VectorXd> const& input) override;
 
      virtual void ApplyHessianImpl(unsigned int outWrt,
                                    unsigned int inWrt1,
                                    unsigned int inWrt2,
                                    muq::Modeling::ref_vector<Eigen::VectorXd> const& input,
                                    Eigen::VectorXd const& sensitivity,
                                    Eigen::VectorXd const& vec) override;
 
    };
  } // namespace Optimization
} // namespace muq
 
#endif