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pfa.h - Probabilistic Finite Automaton
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begin : 7 Dec 2002
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copyright : (C) 2002 by Yann Esposito
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email : esposito@cmi.univ-mrs.fr
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* This program is free software; you can redistribute it and/or modify *
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* it under the terms of the GNU General Public License as published by *
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* the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or *
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* (at your option) any later version. *
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/*________________________ DÈscription plus prÈcise ______________________*\
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Classe qui hÈrite de la classe spfa, la seule diffÈrence est que l'on
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peut gÈnÈrer des mots avec une distribution de probabilitÈ.
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#ifndef PFA_H
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#define PFA_H
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#include "spfa.H"
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#include "sample.H"
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//#include "simplex.H"
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// ------------------------ La Classe ----------------------------------
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class PFA : public SPFA
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{
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public:
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RESULT rend_PFA(void);
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// cree un PFA aleatoire
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RESULT becomeRandom(int num_etat, int num_lettre, // le nombre d'etats et le nombre de lettres
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int num_graphe = 0, // le numero du graphe (donner deux fois le mÍme numero avec
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// les memes paramËtres donne le mÍme graphe
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float densite=0.3, // densitÈ du ffa (0 ffa vide, 1 ffa complet)
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float prob_init=0.3, // probabilitÈ d'Ítre initial
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float prob_term=0.3, // probabilitÈ d'Ítre terminal
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float min_trans=0,
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float max_trans=1); // valeur maximale des transitions
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RESULT becomeRandomPrefix(const int nb_etats, // le nombre d'Ètats
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const int nb_lettres, // le nombre de lettres
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const int num_graphe = 0, // le numero du graphe
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const float densite=0.3, // densitÈ du ffa (0 ffa vide, 1 ffa complet)
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const float prob_init=0.3, // la probabilitÈ pour un Ètat d'etre initial
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const float prob_term=0.3, // probabilitÈ pour un Ètat d'Ítre terminal
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const float min_trans = 0, // la valeur minimale des transitions
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const float max_trans = 1); // la valeur maximale des transitions
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// Cree un MA aleatoire avec un nombre maximal d'aretes
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RESULT becomeRandomMax (const int nb_etats, const int nb_lettres,
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const int num_graphe=0, const int nb_succ=2,
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const int nb_init=1, const int nb_term=INT_MAX,
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const float min_trans=0, const float max_trans=1);
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// genere un mot en corelation avec la distribution
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RESULT genere_mot(Word &w, const bool safe = true);
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// -- dans MA maintenant -- // genere un Èchantillon de mots
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RESULT genere_echantillon(const int taille, Sample &S, const int num_echantillon=0);
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// -- dans MA maintenant -- // genere un Èchantillon de mots
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RESULT genere_echantillon(const int taille, Sample &S, const char *Filename, const int num_echantillon=0);
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// transforme un MA avec valeurs positives en SPFA
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RESULT rend_spfa(void);
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// Lissage
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RESULT lisse(int mode=0, float delta=0.01);
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// become the PTA representing S
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RESULT becomePrefixTree(Sample &S);
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// ----------- DISTANCES ENTRE PFAs -----------
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// renvoie la perplexitÈ du PFA par rappor ‡ l'echantillon S
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double perplexite(const Sample &S) const;
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// renvoie la divergence de Kullback Leibler relativemant ‡ l'Èchantillon S
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double divKL(const PFA &B, const Sample &S);
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// renvoie la divergence de Kullback Leibler relativemant ‡ l'Èchantillon S en utilisant B
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double divKL (PFA &B, const Sample & S) const;
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// renvoie la norme 2 entre ce PFA et le PTA correspondant ‡ S
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double d_2(const Sample &S) const;
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// renvoie la norme 2 entre ce PFA et un autre
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double d_2(const PFA &B, const Sample &S) const;
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// revoie la norme L1 entre ce PFA et un autre en fonction de l'Èchantillon
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double L_1(const PFA &B, const Sample &S) const;
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// renvoie la norme 2 entre ce PFA et un autre calculée sans passer par les logs
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double d_2nlog(const PFA &B, const Sample &S) const;
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// revoie la norme L1 entre ce PFA et un autre en fonction de l'Èchantillon calculé sans passer par les logs
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double L_1nlog(const PFA &B, const Sample &S) const;
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// renvoie la moyenne des Ècarts de log en fonction d'un Èchantillon S
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double dlog(const PFA &B, const Sample &S) const;
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// renvoie dlog sans prendre en compte les mots non gÈnÈrables par l'un des deux PFAs
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double dlog_safe(const PFA &B, const Sample &S) const;
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// renvoie la vraissemblance
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float Likelihood(const Sample &S);
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// return true if the MA is a PRFA
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bool isPRFA(bool verbose=false);
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// return true if the PFA is a PDFA
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bool isPDFA();
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};
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#endif
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